铸造工艺基础充型收缩.ppt

第31页,共60页，星期六，2024年，5月缩孔特点常出现于纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围较窄的以层状凝固方式凝固的铸造合金中；多集中在铸件的上部和最后凝固的部位；铸件厚壁处、两壁相交处及内浇口附近等凝固较晚或凝固缓慢的部位（称为热节），也常出现缩孔；缩孔尺寸较大，形状不规则，表面不光滑。第32页,共60页，星期六，2024年，5月缩孔、缩松产生的基本原因：合金的液态收缩和凝固收缩值远大于固态收缩值。缩孔形成条件：金属在恒温或很小的温度范围内结晶，铸件以逐层凝固方式进行。缩松形成条件：主要出现在结晶温度范围宽、呈糊状凝固方式的合金中，或铸件厚壁中。第33页,共60页，星期六，2024年，5月第34页,共60页，星期六，2024年，5月缩松的特点形成缩松的原因与缩孔相同；缩松多出现在结晶温度范围宽、呈糊状凝固方式的合金中缩松常出现在缩孔附近或铸件厚壁的中心部位。第35页,共60页，星期六，2024年，5月缩孔和缩松的防止危害：显著降低铸件的机械性能，造成铸件渗漏等。缩孔缩松第36页,共60页，星期六，2024年，5月防止措施：基本原则：针对合金的收缩和凝固特点制定正确的铸造工艺，使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，尽可能使缩松转化为缩孔，并通过控制铸件的凝固过程使之符合顺序凝固的原则，并在铸件最后凝固的对方安置一定尺寸的冒口，使缩孔移至冒口中，就可以获得合格的铸件。主要工艺措施：合理确定内浇口位置及浇注工艺；合理应用冒口、冷铁等工艺措施。第37页,共60页，星期六，2024年，5月安放冒口和冷铁实现顺序凝固，主要用于必须补缩的场合，如铝青铜、铸钢件等。对于糊状凝固倾向的合金，由于发达的树枝晶堵塞了冒口的补缩通道，难以避免显微缩松。生产铸件宜选用具有层状凝固倾向的合金，如近共晶成分或结晶温度范围较窄的合金。冒口只能在其有效补缩范围进行补缩。第38页,共60页，星期六，2024年，5月第39页,共60页，星期六，2024年，5月第40页,共60页，星期六，2024年，5月在铸件凝固末期高温下形成的，此时合金处于热脆区。2、铸件的热裂热裂纹形成示意图第41页,共60页，星期六，2024年，5月形状特征：缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。热裂经常出现在铸件最后凝固的部位或铸件表面易产生应力集中的地方。形成热裂的主要原因：铸件的凝固方式宽凝固温度范围呈糊状凝固方式的合金最易产生热裂。共晶合金最不容易产生热裂。含硫量愈高，热裂倾向愈大。凝固时期受到阻碍的大小铸型的退让性愈好，机械应力愈小，热裂倾向愈小退让性：指型（芯）砂随铸件冷却收缩是否易被压缩的性能第42页,共60页，星期六，2024年，5月防止热裂方法：铸件结构合理，壁厚均匀，避免热节；改善铸型和型芯的退让性，减小浇、冒口机械阻碍；采用同时凝固原则；提高合金质量，减少合金中有害杂质含量。如限制铸钢和铸铁中的S和P含量。生产时选用结晶温度区间小的合金。第43页,共60页，星期六，2024年，5月3、铸造应力1）铸造应力形成的原因铸造应力：铸件在凝固、冷却过程中由于各部分体积变化不一致、彼此制约而引起的应力。铸造应力是铸件产生变形和开裂的基本原因。按其形成原因分为：热应力和机械应力。铸造应力热应力机械应力铸件收缩受到机械阻碍机械应力一般为拉应力铸件各部分因冷却速度不同，各部位收缩不一致产生第44页,共60页，星期六，2024年，5月（1）热应力

铸件凝固后，在继续冷却凝固的过程中，由于铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不同，在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。

落砂后热应力仍存在与铸件之中，属于残余应力。第45页,共60页，星期六，2024年，5月第46页,共60页，星期六，2024年，5月细杆：压应力粗杆：拉应力第47页,共60页，星期六，2024年，5月铸件热应力的产生第48页,共60页，星期六，2024年，5月分析下列铸件内的纵向残余应力厚壁筋板内拉伸应力薄壁筋板内压缩应力中心近轴线部位受拉外部近圆周部位受压第49页,共60页，星期六，2024年，5月（2）机械应力：铸件冷却到弹性状态后，由于收缩受到铸型、型芯和浇、冒口等的阻碍而引起的应力。机械应力一般为拉应力，在落砂、去浇冒口之后，应力随之消失，属于临时应力。第50页,共60页，星期六，2024年，5月铸造应力是热应力和机械阻碍应力等的代数和。尽管机械阻碍应