铸造工艺守则

1、浙江万丰科技开发有限公司铸模车间铸造工艺守则编 制： 审 核： 批 准：日 期： 日 期： 日 期：总 则 本守则适用于铸铝件一般性工艺生产，根据本公司实际情况编制，它有利于铸件在生产过程中质量稳定的控制，也为操作工.车间主任和检验员在工作中起重要的依据。 在生产过程中除严格遵守本守则外，还要按照工艺卡规定进行操作，如本守则与工艺卡要求有冲突时，则按工艺卡进行操作。 由于实践经验不足，在执行过程中多提宝贵意见，以便进一步修改完整。目 录一、铸造概念03二、铝液熔化工艺守则06三、低压铸造工艺13四、热处理工艺守则28五、模具保养工艺34六、重力和低压铸造涂料的开发和应用36七、打磨工艺42八、

2、气密性实验工艺43九、割冒口工艺43十、抛丸工艺44十一、清洗工艺45十二、安装管接头工艺46十三、包装工艺46十四、加工中心工艺47一、铸造概念铸造工艺： 应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和方法。包括造型材料准备、造型、制芯、金属熔炼、浇注和凝固控制等。铸造还可以按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造 是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。 广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造 是指金属液在其他外力（不含重力）的作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸

3、造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。 这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。砂型铸造 是一种以砂作为主要造型材料，制作铸型的传统铸造工艺。 砂型一般采用重力铸造，有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广，小件、大件，简单件、复杂件，单件、大批量都可采用。砂型铸造用的模具，以前多用木材制作，通称木模。木模缺点是易变形、易损坏；除单件生产的砂型铸件外，可以使用尺寸精度较高，并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。虽然价格有所提高，但仍比金属型铸造用的模具便宜得多，在小批量及大件生产中，价格优势尤为突出。此外，砂型比金属型耐火

4、度更高，因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。但是，砂型铸造也有一些不足之处：因为每个砂质铸型只能浇注一次，获得铸件后铸型即损坏，必须重新造型，所以砂型铸造的生产效率较低；又因为砂的整体性质软而多孔，所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低，表面也较粗糙。金属型铸是用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。 金属型既可采用重力铸造，也可采用压力铸造。金属型的铸型模具能反复多次使用，每浇注一次金属液，就获得一次铸件，寿命很长，生产效率很高。金属型的铸件不但尺寸精度好，表面光洁，而且在浇注相同金属液的情况下，其铸件强度要比砂型的更高，更不容易损坏。因此，在大批量生产有色金属的中、小铸件

5、时，只要铸件材料的熔点不过高，一般都优先选用金属型铸造。但是，金属型铸造也有一些不足之处：因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵，所以金属型的模具费用不菲，不过总体和压铸模具费用比起来则便宜多了。对小批量生产而言，分摊到每件产品上的模具费用明显过高，一般不易接受。又因为金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制，所以对特别大的铸件也显得无能为力。因而在小批量及大件生产中，很少使用金属型铸造。此外，金属型模具虽然采用了耐热合金钢，但耐热能力仍有限，一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的铸造，在铜合金铸造中已较少应用，而用于黑色金属铸造就更少了。压铸压铸是在压铸机上进行

6、的金属型压力铸造，是目前生产效率最高的铸造工艺。 熔模铸造失蜡法铸造现称熔模精密铸造，是一种少切削或无切削的铸造工艺，是铸造行业中的一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件，均可采用熔模精密铸造铸得。消失模铸造消失模铸造技术（EPC或LFC）是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇入金属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。消失模铸造是一种近无余量、精确成形

7、的新技术，它不需要合箱取模，使用无粘结剂的干砂造型，减少了污染，被认为是21世纪最可能实现绿色铸造的工艺技术。铝液熔化工艺守则一、坩埚安装1、安装前的准备 1.1检查坩埚内壁和炉底是否完好无损。 1.2检查炉内是否有残余炉渣，如果有则及时清除。2、坩埚的安装与固定2.1安装可倾式燃气坩埚：a.先将坩埚放置在底座上，在坩埚与炉壁顶部之间预留一定的膨胀空间，使用高温砖块、硬纸板等材料加以固定，调整好炉膛中间的支撑点，是否贴紧坩埚，使坩埚在倾斜时保持平衡状态，延长使用寿命。b.应使用支撑砖在坩埚顶部对坩埚进行加固，避免将坩埚楔紧，同时在支撑砖与坩埚壁之间垫入34mm左右的石棉等材料，作为坩埚的预膨胀

8、空间， c.炉盖与坩埚顶部炉沿之间使用保温棉进行密封，固定螺丝需要对称拧紧，均匀分布，固定螺丝不得少于4颗。2.2安装电阻炉用坩埚：应将坩埚放置在电阻炉的中央部位，坩埚底部应高于最下面一排加热元件。同时在坩埚顶部和炉沿之间使用保温棉进行密封。3、坩埚预热 3.1由于坩埚是陶瓷制品，材料内存在一定数量的气孔，坩埚壁容易吸潮。对于燃气炉来说，火焰应对准燃烧室，不可直接对准坩埚底部。同时也需调整火焰大小，火焰大小不得擅自调整。 3.2首次使用时，先检查炉气温度的传感器是否正常。在不加料的的条件下，采用自动燃烧的方式预热坩埚，坩埚预热至150200 并保温一小时，在这一小时内也需要加热，温度保持在15

9、0200 。由于在315650 的范围内坩埚壁会出现快速氧化，因此坩埚不能在这个温度范围内预热，也无需在此温度区间内停留过长时间。保温一小时后直接升温到850950 ，保温半小时，在此期间温度要保持在850950 。保温半小时后温度降到正常使用范围800-850，然后加料。在315650 的范围内停留的时间越长，坩埚材料越容易氧化。氧化不仅会缩短坩埚的寿命，而且会由于热导率降低影响其使用性能。 3.3、坩埚经过第一次预热后通常无需再次预热，除非坩埚再次暴露与潮湿的环境中、坩埚底部有少量铝液凝固，需要重新进行预热。 预热曲线图3.4加热坩埚使其温度高于正常工作温度会延长坩埚的使用寿命，通常使坩埚

10、加热至815930 会有助于坩埚的釉料保护，如果有可能，这样预热坩埚的方法可以每周都进行一次，但是炉气温度不得超过950。二、加料 1、所有需要熔化的都必须进行烘干。 2、加料需轻轻放下，不可将铝锭或其他物品直接扔到坩埚里，以免坩埚损坏。 3、将铝锭竖放于坩埚内，铝锭与坩埚壁之间应保留足够的膨胀空间，不可将铝锭横放于坩埚内，以免加热膨胀后损坏坩埚。 4、在坩埚底部加入一些小铝块，作为大块锭料的辅垫。 5、连续熔化时，可以在坩埚内保留部分铝液，以加快熔化速度。但要避免将大块铝料加入到少量的铝液中，以避免铝液骤冷或凝固，导致坩埚损坏。 6、加入液体铝液时，要避免加入过满，一般不超过坩埚容量的80.

11、7、 大料要锯开后方可加入。8、 回炉料分为三级： 回炉料的分级、应用及最大回用量 级别分类熔炼前的预加工用途回用量一级不是因化学成分报废的铸件，金属型铸件的浇冒口，砂型铸件的冒口。清除油污、泥沙、杂质及其它附属物可直接用作所有类别工作合金的回炉料<70%二级砂型铸件的浇道，坩埚底部的剩料，因化学成分报废的铸件除去夹砂、杂物，可考虑喷砂处理，并补加所需元素可直接用做二、三类铸件的合金的回炉料<50%三级溅屑、铸件飞边和碎小的废料分离处理，除去杂物及泥沙用于无气密性要求，或化学成分范围较宽的合金<30%注：（1）当铸件有特殊要求时（如针孔度等），回炉料的用量应酌情减少，如气缸铸

12、件应低于40%； （2）当各级回炉料搭配使用时，回炉料的总量80%，其中，三级回炉料10%，二级回炉料10%。 （3）回炉料应按牌号分开堆放，成分不清的需经重熔后分析成分方可用于配料。 三、铝液净化 使用氮气净化法。又称为无烟连续净化法，用氧化铝球（418mm）作过滤介质。N2直接通入铝液内。铝液连续送入净化炉内，通过氧化铝球过滤层，并受到氮气的冲洗，于是铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢得以清除，然后连续排出，从而使细微的氮气泡均匀分布在受处理的铝液内起到净化的作用。1、铝液精炼 1.1在铝水达到预定的铸造温度在850左右加入精炼剂，使用专用精炼机进行精炼，精炼前打开氮气，调整好流量，将转子缓

13、慢放入铝液中，平稳后打开转子开始精炼，设置精炼时间，一般为10分钟。完成后依次提起精炼机、关闭氮气，放回原处。1.2除气处理：用钟罩将除气剂（三元变质剂）压入距坩埚底100mm，沿坩埚直径1/3处（距坩埚壁）的圆周匀速移动，为不使铝液大量喷溅，除气剂可分23次加入。除气结束后静置、除渣。 除气效果检验：铝液进保温炉后称炉前和产品合格后称炉后检验 1.2.1炉前检验：用勺取约半勺合金液，用干净铁片刮去表面氧化物和渣，露出镜面样液面，冷却后如有气泡析出，则除气效果差，反之则效果好。 1.2.2炉后检验，试样经腐蚀后看到针孔的大小和多少。 1.3精炼完成后投放添加剂搅拌均匀，并静止10分钟，将表面的

14、浮渣清理干净，倒如加热过的中转包里，捞起转包上的表面浮渣，并尽快转运到保温炉里，转运完成后，及时清理转包上的积渣。 注意： 1、在使用可倾式坩埚炉时，当完成一次作业后，应将坩埚恢复到原有位置。 2、铝液在坩埚中保温时间不可过长，否则将缩短坩埚使用寿命，并降低铝液的质量。四、清理坩埚 1、由于清除熔渣或维修坩埚炉等原因，需要暂停使用坩埚时，应将坩埚内的铝液清空。 2、在清空坩埚时，可将锅内的铝液倒进铝液槽中，形成铝锭摆放整齐，并做好标识，等待下一次使用。 3、如果将铝液保留在坩埚中凝固，将会在下次加热时因膨胀导致坩埚损坏。因此停止生产或维修设备时必须将坩埚内的铝液清理干净。五、清除炉渣 1、在熔

15、炼过程中，添加剂与铝液中的杂质会形成熔渣，附着在坩埚壁上。因熔渣中含有添加剂的成份，会腐蚀坩埚壁，所以每班在交接班前都必须将熔渣清理干净，并且平时做到及时清理。 2、清除熔渣应使用专用工具，在熔渣尚未凝固时及时清除。等熔渣凝固后就不能清除了，否则会损坏坩埚，清除熔渣时应避免刮伤坩埚壁 3、当多层熔渣凝固残留在坩埚壁上时，会侵蚀坩埚，影响导热性能，在加热时还会因为膨胀引起坩埚开裂，因此减短坩埚使用寿命。六、坩埚钳的使用 1、坩埚钳的大小必须与坩埚尺寸和形状相匹配，且不能挤压坩埚上沿，以免损坏坩埚的釉料和引发安全事故。 2、坩埚钳应夹在坩埚的中下部。过于靠上则容易发生脱落或夹坏坩埚，过于靠下则不利

16、于浇注时的操作。 3、使用坩埚钳移动热坩埚时，应将坩埚放在耐高温的板材或转运工具上，不可将热坩埚放置在凉的物体表面，以免导致坩埚底部损坏。七、添加剂的使用 1、添加剂只能在铝液温度达到工艺范围后才能放入，不可在空坩埚或固体铝液中投放添加剂，也不可以使添加剂直接接触坩埚壁或外沿，否则将直接损坏坩埚。2、在使用添加剂时，必须严格按照规定的剂量进行添加，过量使用添加剂会大大缩短坩埚使用寿命。8、 铝灰处理 铝灰从炉中打出后应立即进行分散冷却，禁止继续燃烧，避免铝灰中的铝被氧化，影响铝灰质量。9、 其它 1、坩埚、浇包、熔炼工具(打渣器、热电偶等）使用前应涂防护涂料。搪衬的保温坩埚重复使用时，可不涂防

17、护涂料。涂料成分可按表1中的规定：代号名称成份配比氧化锌滑石粉水玻璃水T03涂料三号25-30/3-5其余T04涂料四号/20-306其余 2、涂料的配制：涂料成分中的所有固体组元，配制前应磨碎，并经过100140目过筛，然后混合均匀。使用时,先将水玻璃倒入80100的热水中搅拌均匀，加入固体组元后再搅拌均匀，冷却后备用。配好后的涂料停放时间一般不超过8小时。 3、将坩埚、锭模、熔炼工具预热到180250，涂以防腐涂料。 附件： 代号SiCuFeMnZnTiNiMg其他ZL1048.010.50.10.90.20.50.250.150.170.35ZL10210130.310.50.10.20

18、.12.2A3566.57.50.20.90.350.30.060.20.250.45AC2A4.06.02.04.01.20.61.00.20.50.50.5A000.050.0050.070.0250.010.1LlSi9Cu1Mg9.0100.81.30.30.10.10.150.10.250.50.4铝合金成份低压铸造工艺一、概述低压铸造是便金属液体在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。其工艺过程（见图1）是：在密封的保温炉或坩埚中，通入干燥的压缩空气，金属液2在气体压力的作用下，沿升液管4上升，通过浇口5平稳地进入型腔8，并保持坩埚内液面上

19、的气体压力，一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力，使开液管中未凝固的金属液流坩埚，再由气缸12开型并推出铸件。 图1 低压铸造的工艺示意图 1一保温炉 2一液体金属 3一坩埚 4一升液管 5一浇口 6一密封盖 7一下型 8一型腔 9一上型 10一顶杆 11一项杆板 12一气缸 13一石棉密封垫低压铸造独特的优点表现在以下几个方面： 1 液体金属充型比较平稳； 2 铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利； 3 铸件组织致密，机械性能高； 4 提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一般可达90。 5 此

20、外，劳动条件好；设备简单，易实现机械化和自动化，也是低压铸造的突出优点。二、低压铸造工艺设计 低压铸造所用的铸型，有金属型和非金属型两类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸件，非金属铸型多用于单件小批量生产，如砂型，石墨型，陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造，而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高，型腔中的气体，全靠排气道和砂粒孔隙排出。 为充分利用低压铸造时液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件，在进行工艺设计时，应考虑使 铸件远离浇口的部位先凝固，让浇口最后凝固，使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩，实现顺序凝固。常采用下述措施： 1 浇口设

21、在铸件的厚壁部位，而使薄壁部位远离浇口； 2 用加工余量调整铸件壁厚，以调节铸件的方向性凝固； 3 改变铸件的冷却条件。对于壁厚差大的铸件，用上述一般措施又难于得到顾序凝固的条件时，可采用一些特殊的办法，如在铸件厚壁处进行局部冷却，以实现顺序凝固。三、低压铸造工艺 低压铸造的工艺规范包括升液、充型、增压、保压、铸型预热温度、浇注温度，以及铸型的涂料等。 升液是指当金属液面上升到浇口，附所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢，以便有利于型腔内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。 充型Pa是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。在充型阶段，金属液面上的升压速度就是

22、充型速度。 增压金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行，这时的压力叫结晶压力。结晶压力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件质量，不是任何情况下都能采用的。 （1） 保压时间 型腔压力增至结晶压力后，并在结晶压力下保持一段时间，直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够，铸件未完全凝固就卸压，型腔中的金属液将会全部或部分流回保温炉，造成铸件“放空”报废：如果保压时间过久，则浇口残留过长，这不仅降低工艺收得率，而且还会造成浇口“冻结”，使铸件出模困难，故生产中必须选择一适宜的保压时间。 （2） 铸型温度及浇注温

23、度 低压铸造可采用各种铸型，对非金属型的工作温度一般都为室温，先特殊要求，而对金属型的工作温度就有一定的要求。如低压铸造铝合金时，金属型的工作温度一般控制在350550，浇注薄壁复杂件时，可高达3003500C。 关于合金的浇注温度，实践证明，在保证铸件成型的前提下，应该是愈低愈好。 （3） 涂料 如用金属型低压铸造时，为了提高其寿命及铸件质量，必须刷涂料；涂料应均匀，涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构来决定。四、低压铸造设备 低压铸造设备一般由电气控制系统、液面加压系统、液压系统、模具冷却系统、机械结构系统，保温炉系统组成。五、特殊低压铸造工艺 低压铸造对一些特殊结构或特殊性能要求的铸件

24、，难以满足时，就在低压铸造的基础上，发展出一些特殊低压铸造工艺。（1） 压差法低压铸造 有些铸件的内部质量要求高，希望在较高的压力下结晶，但一般低压铸造时的结晶压力不能太大。因而发展出压差法低压铸造。其工艺过程是将电阻保温炉和铸型全部进行密封，在密封罩内通人压力较大如500kPa的压缩空气，这时由于铸型与增锅内部的压力相等，金属液不会上升，然后金属液向上补充50kPa压力，金属液就会上升充填型腔。同时铸型内的金属液也在高压下结晶凝固。这种方法使铸件得到较致密的结晶组织，提高了铸件的机械性能。据资料介绍这种工艺与一般铸造方法相比，使铸件强度提高约25，延伸率提高约50。但设备较庞大，操作麻烦，只

25、有特殊要求时才应用。 （2） 真空低压铸造 对薄壁或复杂的大型铸件，采用前述的低压铸造工艺，也难以满足时，采用真空低压铸造就容易解决。它的装置与压差法低压铸造基本相似。在浇注前先将型腔中的气体抽出再进行浇注，这时浇注速度可以提高，不会产生氧化夹杂和气孔等缺陷。6、 操作步骤1、 装模 1）清洁设备上动模板、底座板及模具上下安装面； 2）模具用专用设备送入机台，模具键槽与机台定位键配合，保持与机台中心一致，用螺栓禁锢上下模； 3）模具开合试用行，检查模具上下模位置是否错位或偏移，四周合缝是否贴实，浇口连接是否密封压紧，如有不符合及时处理； 4）T型槽填堵，用石棉等物把露在外面的T型槽填实。如图2

26、、 调试 1）模具安装完之后，用专用烤枪接通燃气放于上下模之间进行均匀烘烤，烘烤时注意火焰适中，不宜过大，导致受热不均模具变形，一般好考时间在2小时左右（具体以模具大小而定），温度达到（380450）。 2）先用吹尘抢吹去模具上烘烤时残留物，根据<作业指导书>设置参数，进行试生产，过程中根据铸件情况,可适当调整铸造工艺（如相应参数与模具维护），在开始生产时，由于模具温度受热不均匀，所以要对模具进行预热程序，直至铸件完全成型后或者模具温度达到400左右时，对整付模具进行重新喷涂一次，在对模具进行预热，直至合格为止。3、 卸模 模具需保养或生产任务完成后需卸模，拧松螺栓推出模具固定板，

27、用装模小车、行车等工具卸下送模具维修处。操作工对机床底座板与动模板的接触面、T型槽进行清理，要求板面无异物、无凸出现象，T型螺母滑动自如，螺栓与压板等工装定置定位按要求摆放，台面清洁整齐。七、铸造常见缺陷 1、浇不满（欠铸） 原因分析： 1、铝水温度过低 2、浇铸工艺不当 3、铝材成份不良，导致流动性差 4、模具温度偏低、铸件壁厚太薄，铝液过早凝固 解决办法： 1、提高浇铸温度（控制在680700之间）； 2、增加进浇口横截面； 3、平稳流注，严禁中途中断（重力） 4、改善铝材晶体结构组织（高温熔炼，作精炼细化处理） 5、适当调整铝材成份结构 6、提高或控制模具温度 7、清理模具，避免因氧化物

28、堵塞排气塞 8、改善浇铸工艺，如增大流量，缩小预浇时间等2、气孔（真空，皮下气孔，憋气） 产生原因解决方法1. 铝水流入行腔后，行腔内空气排出不畅1、必须要有合理的排气系统，对于死角处，发气量的处增加排气孔等工艺措施2 浇铸过程中卷入的气体未排出2、规范合理的工艺参数，并做到平稳浇铸，避免气体的卷入3. 高温作用下，燃烧的气体（树脂、固化剂、添加剂以及水分）排出不畅3、控制砂芯沾结成份的配比，减少燃烧时发气量，并做到充分烘干4. 铝水自身含有的气体要析出4、精炼铝水，静止一段时间让气体析出3、沙眼、掉砂产生原因解决方法1.吹砂不净，模具内残留沙粒1、按住砂芯定位部分，由上至下吹出散落在型腔的沙

29、粒，注意死角处。2.模具未装好，合模缓冲过快导致合模后沙粒掉落在型腔2合模时要求平稳缓慢，无错模现象3.砂芯不紧实，受铝水冲击后从表面剥落，并随铝水凝固3，制芯时控制型芯强度，改善浇铸工艺，避免铝水直接冲击型芯4砂芯胀模，或砂芯定位松,合模后砂芯晃动4、修刮砂芯，修缮模具定位，加大砂芯定位避免砂芯头重脚轻4、渣孔（粘砂，翘渣等） 渣孔： 被金属液卷入的液渣或在浇铸过程中急剧氧化在重力模型腔内的液渣所造成的凹坑，一般聚结与铸件表面，主要分布在浇道附近。l 形成原因：1、在浇铸过程中，金属液的浮渣随从液体一起卷入模型腔。2、在浇铸过程中，金属液在高温作用下与空气产生化学反应的氧化物被金属液体封裹。

30、l 改善方法：经常扒渣或增加过滤网，重力铸造时减缓流量，降低浇铸速度，避免舀铝水时带入炉渣，经常清理浇铸勺，特别是勺口部位，改善浇道的滤渣能力。5、缩料缩料铸造过程中因收缩而引起的内外表面所形成的孔洞、凹坑、等缺陷缩松金属在凝固过程中发生体积收缩，熔体不能及时补充，出现细小而分散的缩孔，形成花斑，裂纹等缺陷l 形成原因:1、一般情况下，物体由高温降制室温，由液体凝固成固体后体积会变小外、观形状发生变化容易形成孔洞、凹坑等现象2、在铸造过程中因铸件的壁厚不均或散热方式、凝固条件不同而导致铸件的凝固顺序不会同步进行，后凝固的迫使给先凝固的部分提供补缩，当浇铸终断后，最后凝固的部分无补充来源由自身引

31、起的收缩3、在特殊情况下，凝固条件受到其它外界因素或客观条件的干涉而改变了凝固顺序所形成的收缩（如气体、模具的局部温差等等4、合金成分不良，导致流动性差，不能及时补缩5、铸件含有厚实部位，收缩过程中得不到及时补缩l 改善方法：1、物体因物理反应所产生的自然收缩现象不可避免，只有通过放大预留尺寸从设计的角度上去解决2、通过模具设计或铸造工艺去改变铸件的凝固顺序（在缩料位置加冷铁、抽芯等加速其凝固或将壁厚较厚的位置向下尽可能先凝固）3、设置专门的补缩系统对缩料部位进行补缩（利用浇道、补料桩、冒口进行补缩）4、在铸造过程中，从工艺改善上去延缓、均匀铸件的收缩（譬如砂芯涂料等）5、放大收缩位置的加工余

32、量6、适当降低浇铸温度，延长浇铸时间6、裂纹在铸造过程中，金属液由高温冷却至低温（常温或室温）、由液体凝固后变成固体，体积与外形会收缩，内部组织也发生了变化，收缩时受到阻力或其它外界作用力，这种情况下就会产生裂纹热裂：金属在凝固过程中产生的裂纹缝隙宽,形状曲折,缝内呈氧化色提高砂型和芯砂的退让性,严格控制延长铜水凝固温度范围的元素含量。冷裂：金属凝固后产生的裂纹裂纹细小,呈连续直线状,轻微氧化色减小内应力和降低合金脆性的因素，控制磷,硅的含量。l 裂纹产生的原因：1、铸件收缩时，受到金属模具及自身结构上的阻碍或限制（如凸台与凸台之间，抽芯与抽芯之间或它们与模具之间以及自身结构的局限性），因为金

33、属无退让性，会形成缩裂、拉裂等等 2、在铸造过程中，铸件凝固时体积变小则意味着往里面收缩，会产生向内腔（砂芯）的作用力，而砂芯在高温作用下，体积会膨胀，同时向铸件产生向外的作用力，在两种力的作用下，如果金属液处在浆状体的那一瞬间就会产生裂纹（即金属液对砂芯的作用力小于砂芯对金属液的作用力）3、金属液自身晶体结构分布不均匀、合金组成成分不符合工艺需求，导致凝固时组织不致密受力不均匀而产生裂纹（结构颗粒不均，大小不一、分布无规律）4、 铸造温度不适当，浇铸速度快，铸件冷却不均匀l 裂纹改善：要求铸件壁厚匀称，过度平滑，内腔圆角够大，减少收缩阻力，适当降低浇铸温度，缩短开模时间（避免铸件收缩时受模具

34、行腔阻力而开裂） 7、冷隔冷隔、接痕的产生铸件表面出现褶皱或层叠状的缺陷，或内部出现不连续的现象统称冷隔冷隔表面不平整，中间有氧化膜，并伴随气孔等缺陷，按出现的位置不同，分为表面冷隔，皮下冷隔，中心冷隔。 l 形成原因: 1、在充型过程中，由于金属液所流注的路程、时间不同，在流注时会散失热量，如果汇溶时温差大，或温度过低，彼此之间互不相融或融接不致密就会产生线条状的接痕与冷隔 2、在流注过程中，因金属液或模具温度过低，流注时金属液热量散失太快，就会在汇溶时产生冷隔、接痕或浇不满等现象 3、在流注时，金属液流注分散不集中，一部分金属液提前凝固被后凝固的金属液所包容，致使铸件形成两部分以上的组合体

35、，提前凝固的那一部分与铸件整体就形成小片状或颗粒性的冷隔 4、因流注时在局部高温部分的周围产生的氧化物隔断了金属液之间的融接而形成片状的冷隔 5、预浇时间过长，液面达到倾斜最高点后停滞，与新流入的铜水愈合不良l 改善方法： 一般情况下提高铝水流动性，提高浇铸温度，提高模具温度，减小预浇时间，加大铝水流量，增加壁厚，改善排气等，都能一定程度的避免冷隔的产生8、变形l 形成原因:1）产品结构不对称，或壁厚相差大，两边收缩时变形。2）产品脱模时被拉扯变形。3）开模时间太短，产品取出后放置过程中变形。4）模具本身变形。l 改善方法：变形铸件一般为长条状，薄面状，适当延长开模时间，平稳放置，或增设加强筋

36、均能有效改善变形，对于模具本生变形，只能修模，或者冷却后整形加以改善。9、断芯l 形成原因:1）砂芯强度不够。2）铜水流量大，冲断砂芯。3）合模不良，砂芯断裂。l 改善方法：1）增加树脂加入量，保证砂芯强度。2）砂芯存放时间不宜过长，正常5天内，阴雨天3天内。3）流量平稳，浇铸角度适当，避免直接冲击砂芯。4）合模缓冲平稳，避免砂芯震断。5）无错模，避免砂芯合模时被挤压断裂。6）加铁丝，增加砂芯强度。热处理工艺守则 一）铝合金热处理原理 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定 的速度冷却，改变其合金的组织.其主要目的是提高合金的力学性能，增强

37、耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。二）铝合金热处理特点 众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。然而对铝合金则不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不会立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。但这种淬火后的合金，放置一段时间（如46昼夜后），强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围（如100200）内发生，称人工时效。 3） 铝合金铸件的热处理工艺分类 1. 退火处理 将铝合金铸件加热到较高的温度 , 一般约为 300 左右

38、, 保温一定的时间后 , 随炉冷却到室温的工艺称为退火。在退火过程中 固溶体发生分解 , 第二相质点发生聚集 , 可以消除 铸件的内应力 , 稳定铸件尺寸 , 减少变形 , 增大铸 件的塑性。 2. 固溶处理 把铸件加热到尽可能高的温度 , 接近于共晶体的熔点 , 在该温度下保持足够长的时间 , 并随后快速冷却 , 使强化组元最大限度的溶解 , 这种高温状态被固定保存到室温 , 该过程称为固溶处理。固溶处理可以提高铸件的强度和塑性 , 改善合金的耐腐蚀性能。固溶处理的效果主要取决于下列三个因素 : (1) 固溶处理温度。温度越高 , 强化元素溶解速度越快 , 强化效果越好。一般加热温度的上限低

39、于合金开始过烧温度 , 而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。为了获得最好的固溶强化效果 , 而又不便合金过烧 , 有时采用分级加热的办法 , 即在低熔点共晶温度下保温 , 使组元扩散溶解后 , 低熔点共晶不存在 , 再升到更高的温度进行保温和淬火。固溶处理时 , 还应当注意加热的升温速度不宜过快 , 以免铸件发生变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过烧。固溶热处理的悴火转移时间应尽可能地短 , 一般应不大于 15s, 以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。 (2) 保温时间。保温时间是由强化元素的溶解速度来决定的 , 这取决于合金的种类、成分、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚

40、。铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多 , 通常由试验确定 , 一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延 长 20%-25% 。 (3) 冷却速度。 淬火时给予铸件的冷却速度越大 , 使固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高 , 从而使铸件获得高的力学性能 , 但同时所形成的内应力也越大 , 使铸件变形的可能性也越大。冷却速度可以通过选用具有不同的热容量、导热性、蒸发潜热和粘滞性的冷却介质来改变 , 为了得到最小的内应力 , 铸件可以在热介质 ( 沸水、热 油或熔盐 ) 中冷却。 为了保证铸件在淬火后 , 同时具有高的力学性能和低的内应力 , 有时采用等温淬火 , 即把经固溶处理的铸件淬入

41、 200-250 的热介质中保温一定时间 , 把固溶处理和时效处理结合起来。 </p> 3. 时效处理 将固溶处理后的铸件加热到某一温度 , 保温一定时间后出炉 , 在空气中缓慢冷却到室温的工艺称为时效。如果时效强化是在室温下进行的称为自然时效 , 如果时效强化是在高于室温并保温一段时间后进行称为人工时效。时 效处理进行着过饱和固溶体分解的自发过程 , 从而使合金基体的点阵恢复到比较稳定的状态。 时效温度和时间的选择取决于对合金性能的要求、合金的特性、固溶体的过饱和程度以及铸造方法等。人工时效可分为三类 : 不完全人工时效 , 完全人工时效和过时效。不完全人工时效是采用比较低的时效

42、温度或较短的保温时间 , 获得优良 的综合力学性能 , 即获得比较高的强度 , 良好的塑性和韧性 , 但耐腐蚀性能可能比较低。完全人工时 效是采用较高的时效温度和较长的保温时间 , 获得最大的硬度和最高的抗拉强度 , 但伸长率较低。 过时效是在更高的温度下进行 , 这时合金保持较高的强度 , 同时塑性有所提高 , 主要是为了得到好的抗应力腐蚀性能。为了得到稳定的组织和几何尺寸 , 时效应该在更高的温度下进行。过时效根据使用要求通常也分为稳定化处理和软化处理。 时效处理时 , 合金元素沉淀的过程大多需要经过以下四个阶段 : (1) 形成 G-P 区。固溶体点阵内原子重新组合 , 出现溶质原子的富

43、集区 , 伴随着点阵畸变程度增大 , 提高合金的力学性能 , 降低合金的导电性。 (2) 形成 G-P 区。合金元素的原子以一定比例进行偏聚形成 G-P 区 , 为形成亚稳相作准备 , 合金的强度进一步提高。 (3) 形成亚稳相。 亚稳相也称过渡相 , 该相与基体呈共格联系 , 大量的 G-P 区和少量的亚稳相相结合 , 使合金得到最高的强度。 (4) 形成第二相质点和第二相质点的聚集。 亚稳相转变为稳定相 , 细小的质点分布在晶粒内部 , 较粗大的质点分布在晶界 , 还相继发生第二相质点的聚集 , 点阵畸变剧烈地减弱 , 显著地降低合 金的强度 , 提高合金的塑性。 上述几个阶段不是截然分开

44、的 , 有时是同时进行的 , 低温时效第一、二阶段进行的程度要大些 , 高温时效 , 第三、四阶段进行得强烈些。 4. 冷热循环处理 经冷热循环处理的铸件 , 由于多次加热和冷却引起固溶体点阵收缩和膨胀 , 使各相的晶格发生了少许位移 , 使第二相质点处于更加稳定的状态 , 从而提高铸件尺寸的稳定性 , 适于精密零件的制造。 铝合金在低温下没有脆性断裂的倾向 , 随着温度的降低 , 力学性能有某些变化 , 强度有所提高 , 但塑性却降低得很少 , 所以有时为了减小或消除铸件内应力 , 可将铸造或淬火后的铸件, 冷却到 -50 、 -70 或更低的温度 , 保持 2-3h, 随后在空气或热水中加

45、热到室温 , 或者是接着进行人工时效 , 这种工艺称冷处理。4） 操作步骤：烘炉温度200400600保温时间12h10h8h炉 门打开关闭关闭1、 新炉第一次使用或长时间放置（半年以上）重新使用必须进行烘炉，具体程序：2、产品装架，应以产品结构要求进行摆放或用专用淬火架，摆放要平整，高度不易超过4层，铸件摆放不得超出淬火架，四周应预留5cm空间为宜。3、淬火架装好后吊入炉中要平稳，以免铸件摆动碰伤。4、依表中相应数据设置淬火温度。代号淬火时效用途举例加热温度保温时间冷却（水中）加热温度保温时间冷却ZL104515±54-660-100175±546空气受重等载荷的零件A3

46、56535±53-660-100155±536空气AC2A205±548空气表五 铝合金铸件热处理工艺参数5、做好工艺记录，填好产品名称、型号、数量等信息，并每小时记录实时温度，检查电流、冷却水、风机是否正常。6、淬火前检查淬火水槽水位应低于水槽顶面300mm，并移位与炉膛口位置。保温时间到时，关闭加热器，打开炉门，先用点动下降，在无碰撞、无砂芯的情况下，可快速下降，在20秒内浸入水中，在有砂芯或者薄壁件时，需缓慢放入水槽中，以免产品变形或砂芯受热膨胀破坏产品，停置3-5分钟后吊出水槽，待温度降至恒温，产品进行检测和校准，方可进入时效。7、时效，待炉内温度降至14

47、0后，将淬火架平稳吊起，关闭炉门，依表中相应数据设置时效温度。8、继续按要求做好记录。保温时间到后吊出炉膛自然冷却。9、冷却至室温，在炉的内、中、外三层各抽一件，用磨光机将测试面磨平，每件测3点取平均值，测量面为安装正反面，合格后转序。模具保养工艺在铸件生产前需对模具进行保养，模具保养质量直接影响到铸件质量及生产效率，在保养过程应严格按工艺要求执行。保养内容与要求：1.顶杆、顶杆孔：检查顶杆、顶杆孔是否有粘铝、变形、磨损等现象，要求用2#砂纸去除顶杆上的粘铝，用铰刀铰去顶杆孔内的粘铝，有严重变形磨损的顶杆必须及时更换，对顶杆孔用铰刀进行清理在安装时用麻布均匀涂上高温石墨油，并对更换处做好模具保

48、养记录；2.导柱：检查导柱有无拉毛、变形等现象，要求对拉毛现象的导柱用抛光片进行抛光处理，有严重拉伤变形的则须及时更换，安装时涂抹高温石墨油，并对更换处做好模具保养记录；3.定位销、定位孔：检查定位销是否有粘铝，定位孔有无拉毛等现象，要求用锉刀将粘铝去除干净，用橡皮磨头对拉毛处进行抛光处理；4.排气塞：检查排气塞是否有堵塞现象，检查方法为用高压气枪对排气塞一端吹起，观察另一端情况，如无压缩空气吹出或者吹出量很小，则视为排气塞堵塞，需及时更换排气塞，并做好相应的模具保养记录；5.型腔：检查型腔分型面有无粘铝，型腔有无拉毛等现象，要求用白钢刀刮去粘铝，用橡皮磨头打磨拉毛部位，并且保持型腔斜度、平面

49、度，表面无麻点；6.冷却水管：检查冷却水管是否有漏水现象，如有漏水现象则及时修理或者更换，并对更换处做好模具保养记录；7.浇口：检查铁浇口是否破损，如有破损现象发生，必须马上更换铁浇口，并同时更换陶瓷保温套（在模具卸模后陶瓷保温套必须作相应的更换），并做好模具保养记录；8、检查油缸：每次卸模必须检查抽芯油封是否完好，如不好及时更换。9、保温层石棉更换要定期更换，一般以15个工作日为左右；10、螺丝、挂板螺丝：检查螺丝是否有松动现象，如有发现则必须对松动的螺丝重新紧固；11、对卸模后长期不使用的（一般为一个月以上）模具进行表面防锈处理；12、对所有模具做好标识，方便分类管理。13、模具在初步清理

50、后，各部件的型腔表面需进行喷砂处理，去除模具上的涂料及杂质。喷砂时防止砂子进入冷却管及其它空洞。14、装配模具：将上下模拆下的配件及侧模重新安装到模具上，在安装过程中顶杆、螺丝需涂石墨油。15、把各部件进行烘烤，模具温度控制在350+20再进行喷涂。16、喷涂料： 1）将39#涂料按1:8,140#涂料按1:6（体积比）配好，并搅拌均匀，配制好的涂料必须在 8小时内用完，过期作废。2） 模具上下模及侧模分开放置，用高压气枪吹净模具表面，待模具温度冷至200+20时喷涂料；喷涂过程喷枪与被喷面垂直，喷枪选用0.7mm口径，喷距20-45mm，喷涂压力0.5Mpa.3） 线喷39#涂料作底：上模及

51、侧模喷2-3层，下模喷3-4层。4） 140#涂料喷涂：下模1-2层，上模喷3-5层，侧模喷4-7层，具体根据产品结构确定。5） 模具喷涂完成后涂层不得有划伤，剥落，斑点等缺陷，模具喷涂合格确认后在模具分型面处涂上石墨油。重力和低压铸造涂料的开发和应用金科福士科有色冶金材料有限公司1、前言 金科福士科有色冶金材料有限公司是英国Foseco公司在中国大陆的第一家合资企业。在全球,Foseco的名字始终是熔融金属工业的创新、优质和服务的象征。本公司从1994年2月份合资以来,陆续引进了具有国际先进水平的当代铝工业熔炼铸造所必不可少的熔剂、添加剂、铝钛硼丝、陶瓷泡沫过滤板、耐火材料、高温涂料和在线除

52、气装置的生产技术和设备,产品面向中国及东南亚地区。目前,除熔剂和添加剂已全面供应市场外,1995年我们着重对铝及铝合金铸造业开发了一系列新产品,包括全套重力和低压铸造涂料、流道涂料、低压铸造升液管涂料、坩埚炉熔炼用的片状除气剂、覆盖除渣剂和低温除渣剂。现这些产品均已完成实验室试验和工业化试验,并已全面投放市场。本文将重点介绍重力和低压铸造涂料的开发和应用。自从重力铸造和低压铸造法问世,人们就认识到金属型涂料的重要意义。选择和有控制地应用最佳的金属型涂料,或将涂料进行合理的组合,如同金属型设计、金属的处理及浇注系统一样,对生产精美的铸件起着重要的作用。2、涂料的功能和特性金属型涂料的基本作用有:a、 保护金属模具,延长模具寿命;b、 利于铸件脱模,防止粘结和氧化物堆积；c、 控制由铸造合金向金属模具传递的热流。d、 改善铸件表面光洁度。由于生产质量优良的铸件需要控制铸造合金充填金属型腔和在金属型腔内凝固的全过程,因此金属型涂层的最重要的功能无疑是使金属型具有绝热层并控制热流由铸造合金向金属型腔内的传递。涂料的绝热性主要取决于三个关键因素:(1)涂料成分;(2)涂层厚度;(3)涂层孔隙度。2.1涂料成分