第2篇 铸造.ppt

第二篇 铸造 教学内容与教学目的 第二篇 铸造 教学内容: 合金的铸造性能、流动性、收缩性、偏析性等基础知识； 铸件的常见缺陷分析及防止； 常见合金铸件的生产； 砂型铸造工艺基础； 几种典型的特种铸造工艺方法； 铸件结构与铸造工艺及合金铸造性能的关系。 教学目的和要求（第二篇 铸造） 目的与要求 要求了解合金流动性和收缩的概念、影响因素及其对铸件质量的影响，为铸件设计，选材和制订铸造工艺提供理论基础。 常用合金铸件的生产，要求了解灰铸铁的生产特点。球墨铸铁、可锻铸铁、铸钢、铜、铝及其合金铸件的生产特点只作一般了解。 砂型铸造要求掌握制定铸造工艺图的基本原则，主要工艺参数的选择原则，分析典型铸件图例，并为今后解决实际问题打好基础。掌握铸造工艺和合金铸造性能对铸件结构的要求。特种铸造里了解金属型铸造、熔模铸造、压力铸造和离心铸造的基本知识。 第一章 铸造工艺基础 知识点： 第一节 液态金属的充型（第一章 铸造工艺基础） 充型： 液态合金填充铸型的过程。 充型能力： 液态金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰健全的铸件的能力。 充型能力低：产生浇不足、冷隔等缺陷。 影响充型能力的主要因素是合金的流动性、浇注条件、铸型填充条件和铸件结构。 （下面就分析上述几种因素的影响。） 第一节 液态金属的充型（第一章 铸造工艺基础） 一、合金的流动性 1．流动性的概念 流动性：液态态合金本身的流动能力。 流动性好，易于浇出轮廓清晰，薄而复杂的铸件。 流动性好，有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮，排除。 流动性好，易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩。 一、合金的流动性（第一章 第一节 液态金属的充型） 影响合金流动性的因素: 1、合金成分 （见下图所示） 2、结晶温度范围 3、浇注温度 4、充型压力 一、合金的流动性（第一章 第一节 液态金属的充型） 图5—3所示为铁碳合金的流动性与含碳量的关系。由图可见，亚共晶铸铁随含碳量增加，结晶间隔减小，流动性提高。愈接近共晶成分，愈容易铸造。 二、浇注条件（第一章 第一节 液态金属的充型） 主要是浇注温度 浇注温度对合金的充型能力有着决定性影响。浇注温度愈高，液态金属所含的热量较多，粘度下降，在相同的冷却条件下，合金在铸型中保持流动的时间长。但是，浇注温度过高会使金属液体的吸气量和总收缩量增大，铸件容易生产气孔、缩孔、缩松、粘砂、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不易过高。 形状复杂的薄壁铸件，为避免产生冷隔和浇不足等缺陷，浇注温度以略高些为宜。例如灰铸铁的浇注温度为1200～1380℃。（铸钢为1520～1620℃，铝合金为680～780℃） 二、浇注条件（第一章 第一节 液态金属的充型） 4. 充型压力 液态合金在流动方向上所受的压力愈大，充型能力愈好。砂型铸造时，充型压力是由直浇道所产生的静压力取得的，故直浇道的高度必须适当。 三、铸型填充条件（第一章 第一节 液态金属的充型） 影响因素： 1. 铸型的蓄热能力 （砂型与金属型比较） 2. 铸型温度（是否需要预热） （知识扩展：加冷铁局部快冷） 3. 铸型中的气体 （砂型与金属型比较；砂型：开设冒口） 四、铸件结构 （第一章 第一节 液态金属的充型） 当铸件壁厚过小，壁厚急剧变化或有较大水平面等结构时，都使液态合金的充型能力降低。因此设计铸件时，铸件的壁厚必须大于规定的最小允许壁厚值（见P41页表2-1）。 有的铸件需设计工艺孔或流动通道，如下页图5—4所示的壳体铸件，在大平面上增设肋条有利于金属液充满铸型型腔，并可防止夹砂缺陷的产生。 四、铸件结构 （第一章 第一节 液态金属的充型） 第二节 铸件的凝固与收缩（第一章 铸造工艺基础） 凝固： 液态金属的温度降低到液相线至固相线温度范围时，合金就从液态向固态转变。这种由液态向固态转化的过程称为凝固。 一、铸件的凝固方式及其与铸件质量的关系 在合金的凝固过程中，铸件截面上液相和固相同时并存的区域叫做“凝固区域”。凝固区域的宽窄对铸件质量有很大的影响。而铸件的凝固方式就是依据凝固区域的宽窄如图5—5(b)中S来划分的。 1．逐层凝固 如图5—5(a) 2．糊状凝固 如图5—5(c)。 3. 中间凝固 如图5—5(b) （见P41页图2-3） 第二节 铸件的凝固与收缩（第一章 铸造工艺基础） 第二节 铸件的凝固与收缩（第一章 铸造工艺基础） 二、铸造合金的收缩 收缩铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象，称为收缩。收缩是合金的物理本性。 合金的收缩可分为三个阶段。