《铸造工艺实践》

1、铸造工艺实际.常用术语解释：型砂：普通由铸造砂、型砂粘结剂和辅加物等外型资料按一定的比例混合而成，也可用天然含粘土的硅砂。容貌：模拟铸件外形构成铸型型腔的工艺配备。普通说来，容貌的尺寸大约等同于所要铸造工件的尺寸。型芯：俗称“泥芯、“芯子。铸造时用以构成铸件内部空腔，常由砂粒和粘结剂如粘土、桐油或树脂等配成的芯砂。活块：在制模时将铸件上的妨碍起模的小凸台，肋条等这些部分作成活动的即活块，活块是容貌中可活动的小块部分。铸型：用型砂、金属或其他耐火资料构成；包括构成铸件外形的空腔、型芯和浇冒系统的组合整体。型腔：铸型中外型资料所包围的空腔部分。铸件：用铸造方法构成的金属件，普通作毛坯用。分型面：铸

2、型组元间的接合面。 分模面：容貌组元间的接合面。.砂型铸造的分类：1.手工外型： 1砂型外型：在砂箱内外型的方法主要用于各种铸件的单件、小批消费。按容貌及分型而特征可将砂箱外型、分模外型、活块外型、挖砂外型、假箱外型、三箱外型及刮板外型等。 2脱箱外型：外型后取走砂箱，砂型在无箱或另加套箱形状下浇注。可节省砂箱，但砂型强度低，适用于小型铸件的小批或成批消费。 3组芯外型：由多块砂芯组成铸型，节省外型操作，型芯尺寸准确、外表光洁，适于构造复杂的铸件成批消费。 4地坑外型：在地坑中外型不用下箱，只用上箱，操作较费事，用于大中型铸件单件小批量消费。.2.机器外型：机器外型是指用机器全部完成或至少完成

3、紧砂操作的外型工序。机器外型铸件尺寸准确、外表质量好、加工余量小，但需求公用设备，投资较大，适宜大批量消费。.一、外型目前扬川产品铸造接触到的砂型铸造主要分为：1、粘土砂外型；2树脂砂外型；3覆膜砂外型；粘土砂外型粘土砂外型前需先对砂进展处置，普通分为面砂及填充砂；面砂需先进展混砂、筛砂、松砂处置，保证砂的湿度适中，普通用手握紧后不松散即可；填充砂普通只需适量加水，坚持其砂型湿度即可；外型时先在模具表层填充面砂，适当冲实后填加填充砂，再将砂冲实后取出模具，假设有少量起模时带砂、碰害处可进展手工修补，完成后合箱待浇铸；外型时需预留浇铸的浇道口。树脂砂外型普通采用工业砂添加树脂砂粘结剂，混合后直接

4、外型，外型方式同粘土砂，但外型后需待砂型凝固后再脱模；树脂砂砂型在合箱浇铸前需在型腔外表涂酒精碳灰，均匀涂刷后点火烧干后合箱浇铸；覆膜砂是公用砂，自带粘结剂，需配合公用模具，其外型时需用公用射芯机用气压将砂填充射入模具内，经过电加温使其固化，再脱模。脱模后组模待浇铸；.二、铁的熔炼目前扬川产品熔炼方式主要有两种： 冲天炉熔炼及电炉熔炼冲天炉熔炼 首先需在炉底加适量焦炭，点火后将炉料从炉顶直接参与到炉内熔炼；炉料主要成分：原生铁、回炉铁、废钢、硅、锰等；电炉熔炼 直接将炉料配好后参与炉内，加温熔炼，设定好需求的温度，到达需求温度后开场浇铸。电炉熔炼优点，温度好控制，便于配料。.三、浇铸根据零件的

5、构造不同，浇铸时需留意适当控制铁水温度，小件、薄壁件浇铸时铁水温度相对较高一些，且需快速浇铸；大件、壁厚较厚的件相对铁水温度偏低一些，浇铸时根据零件的本身分量大小，需在其砂箱上加适当分量的压箱铁，以防浇铸时贴水比艰苦，砂型会漂浮。同一零件浇铸时需一次性浇完，否那么易产生铁水接头处产生冷隔景象； 四、出活 待铸件适当冷却后，根据零件壁厚、大小不同确定，将零件从砂型中取出，去除浇冒口，进展抛丸处置，清理外表粘砂，对合箱缝及浇口打磨处置，并对外表浸漆或刷漆处置，晾干后待加工。.铸铁件常见铸造缺陷的防止方法 1 气孔特征：铸件中的气孔是指在铸件内部，外表或接近外表处存在的大小不等的光滑孔洞。孔壁往往还

6、带有氧化色泽，由于气体的来源和构成缘由不同，气孔的表现方式也各不一样，有侵入性气孔，析出性气孔，皮下气孔等。1.1 侵入性气孔这种气孔的数量较少，尺寸较大，多产生在铸件外外表某些部位，呈梨形或圆球形。主要是由于铸型或砂芯产生的气体侵入金属液的未能逸出而呵斥。防止措施：1减少发气量：控制型砂或芯砂中发气物质的含量，湿型砂的含水量不能过高，外型与修模时脱模剂和水用量不宜过多。砂芯要保证烘干，烘干后的砂芯不宜存放太长时间，隔天运用的砂芯在运用前要回炉烘干，以防砂芯吸潮，不运用受潮、生锈的冷铁和芯撑等。2改善型砂的透气性，选择适宜的型空紧实度，合理安排出气眼位置以利排气，确保砂芯通气孔道畅通。3适当提

7、高浇注温度，开排气孔和排气冒口等，以利于侵入金属液的气体上浮排出。.1.2 析出性气孔这种气孔多而分散，普通位于铸件外表往往同批浇注的铸件大部分都发现有。这种气孔主要是由于在熔炼过程中，金属液吸收的气体在凝固前未能全部析出，便在铸件中构成许多分散的小气孔。防止措施：1采用干净枯燥的炉料，限制含气量较多的炉料运用。2确保“三干：即出铁槽、出铁口、过桥要彻底烘干。3浇包要烘干，运用前最好用铁液烫过，包中有铁液，一定要在铁液外表放覆盖剂。4各种添加剂球化剂、孕育剂、覆盖剂一不定期要坚持枯燥，湿度高的时候，要烘干后才干运用。 1.3 皮下气孔这种气孔主要出如今铸件的表层皮下23mm处，直径为13mm左

8、右。而且数量较多，铸件经热处置或粗加工去除外皮后，就会明晰地显显露来。防止措施；1适当提高浇注温度，严厉控制各种添加剂的参与量，尽能够缩短浇注时间。2孕育剂的参与量最好控制在质量分数0.4%0.6%，同时要严厉控制孕育剂中A1的质量分数,w(Al)偏高容易和型腔外表的水分发生反响：2Al3H2OAl2O33H2，普通情况下孕育剂含Al量不宜超越1.5%。3防止铁液氧化，适当补加接力焦，严厉控制进风量。4在保证球化的前提下，尽量减少球化剂的参与量。5浇注时在铁液外表覆盖冰晶石粉，防止铁液氧化。6尽量降低型砂水分。7提高浇注速度。.2 砂眼、渣孔特征：缺陷处内部或外表充塞着型芯砂的小孔，称为砂眼。

9、假设缺陷外形呈不规那么，内部是渣或夹杂物，那么称为渣孔。砂眼防止措施：1提高型芯砂的强度及砂型紧实度，减少砂芯的毛刺和砂型的锐角，防止冲砂。2合型前要吹干净型腔和砂芯外表的浮砂，合型后要尽快浇注。运用冷芯砂时，尽能够分散进铁液，防止冲刷呵斥砂眼。3防止砂芯烘枯及存放时间过长。4合理设计浇注系统，防止铁液对型壁冲刷力太大；浇口杯外表要光滑，不能有浮砂。渣孔防止措施：1提高铁液过热温度，球铁、蠕铁、合金铸铁应该添加扒渣次数，温度允许的情况下，浇注前静止一段时间，以利于熔渣上浮。2防止铁液氧化，严厉控制球化剂，孕育剂的参与量特别是随流孕育的量，球铁采用随流孕育一定要慎重。3合理设计浇注系统，放置滤网

10、片提高档渣才干，浇注包上最好安顿挡渣系统，浇注时坚持不断流。4球铁铸件在浇注以及铁液在型腔内流动过程中，由于铁液氧化，或者铁液所含各种元素与铸型、砂芯资料反响产生的渣，通常称之为“二次渣以区别于浇注前已存在的“一次渣，这种渣构成的夹渣缺陷往往只能在断口上发现，废品铸件加工面上往往要经磁粉探伤才干发现。这种夹杂物主要是由氧化物MgO、SiO2、Feo和硫化物MgS、FeS、MnS及其它的夹杂物组成的。“二次渣的防止措施：严厉控制铁液的剩余镁量普通质量分数控制在0.035%0.055%，壁薄宜控制在下限，壁厚可控制在上限。降低原铁液含硫量，有条件的要采取脱硫处置，并提高处置温度与浇注温度。脱硫处置

11、可以大幅度降低原铁液含硫量，能有效地减少“二次渣。适当提高球化剂的稀土含量，降低镁含量，有利于降低铁液结皮温度，减少“二次渣。 . 3 缩孔、缩松特征：在铸件的厚断面，热节处或轴心等最后凝固的地方构成外表粗糙的孔洞，并且或多或少带有树枝状结晶。孔洞大而集中的称为缩孔，小而分散的称为缩松。缩孔与缩松主要是由于金属液在冷却凝固时所产生的液态收缩与凝固收缩远大于固态收缩，并在铸件最后凝固的地方得不到金属液的补充所呵斥的。防止措施：1根据铸件壁厚选择恰当的化学成分，球铁要严厉控制镁的残留量，尽能够降低浇注温度，2合理设计冒口和浇注系统，使铸件得到充分补缩，必要时，在铸件厚断面部位设置冷铁或内冷铁。3炉

12、前孕育不宜过量，普通情况下一次孕育剂参与量控制在0.4%0.6%，瞬时随流孕育量控制在0.05%0.15%。4防止铁液氧化，冲天炉炉渣的氧化铁含量要低于5%最好低于3%，电炉铁液不要在炉内长时间高温保管。5尽量提高铸型刚度。 4 粘砂特征：在铸件的外表粘结着一层很难清理的外型资料。粘砂分机械粘砂和化学粘砂两种，它们的区别是：机械粘砂是高温金属液渗入砂粒间的孔隙中而构成；化学粘砂是金属氧化和外型资料构成的低熔点化合物，与铸件结实地粘结在一同而构成。防止措施：1选择耐火度较高的砂，型砂的SiO2含量质量分数应高于92%，最好高于95%。2对要求较高的铸件可采用锆砂ZrSiO4或铬铁矿砂FeCr2O

13、4，能获得较好的效果。3适当降低浇注温度和提高浇注速度，减弱金属液对砂型的热力学作用和化学作用。4砂型紧实度要高B型硬度计高于85，最好高于90，而且要均匀。砂芯的修补要到位，不能有部分疏松，同时要防止涂料起皮。. 5 裂纹特征：浇注好的铸件外表有直线或弯曲的裂纹。裂纹分热裂和冷裂两种。热裂的裂口多呈曲折和不规那么的外形，其断口外表呈浅黑色，有较深的氧化色。冷裂的裂口较直，铸件断口外表有金属光泽而且比较干净，有时出现细微的氧化色。铸件产生裂纹的主要缘由是：冷却凝固收缩时遭到妨碍而产生内应力，当内应力大于金属资料的强度时，铸件就开裂构成裂纹。防止措施：1严厉控制铁液的化学成分。其中硫高能使铸件产

14、生“热脆性，呵斥热裂，因此灰铸铁中w(S)最好低于0.12%，但也不能太低不宜低于0.05%，硫太低要影响孕育效果，最适宜的w(S)为0.05%0.12%。磷高能使铸件产生“冷脆性，呵斥冷裂，因此灰铸铁中w(P)最好低于0.15%，球铁中w(P)最好低于0.08%。2调理铸件各部位的冷却速度，防止铸件部分过热，在铸件的厚大断面或热节处放置冷铁，内浇道适当分散，使铸件各部位温度趋向均匀。3铸件浇注好以后，开型不要过早，不要用冷水浇喷高温铸件，适宜的开型时间是型内铸件温度低于600时。4条件允许时，改动铸件的构造，防止铸件开裂。如设置加强筋，两截面交接部位由直角改成圆角，以减少应力集中。6 变形特

15、征：长的铸件比较容易产生变形，如机床床身、柴油机的缸体、缸盖，由于铸件壁厚相差太多，冷却不均，容易呵斥铸件变形。还有一些铸件是在加工好以后，存放一段时间后出现变形。防止措施：1对于一些容易出现变形的铸件，除了适当添加加工余量外，还可以把模具做成反向变形如把模具做成反向弯曲，来纠正铸件出现的变形。2将铸件进展去应力退火，消除铸件的内应力；条件答应时，可采用时效处置。开型时间不要过早，落砂以后的铸件不要叠放。. 7 硬度不均匀特征：铸件外表经加工后，出现微观的凹凸，有的部分地方还有“发亮的硬质点，铸件的外表硬度相差较大，达3050HB国外先进程度510HB，硬质点部位的硬度能够超越规范。铸件的硬度

16、差大容易呵斥任务面磨损不均匀，导致机床加工精度差，柴油机任务噪声大。防止措施：1提高铁液的过热温度，出炉温度最好高于1480，以利于消除生铁遗传性的影响。2防止C、Si含量因铁液氧化而降低，严厉控制孕育剂的参与量及孕育剂的粒度，并且孕育剂参与要均匀，最好用时间可以控制的震动加料安装，确保孕育时间占出铁时间的70%以上。3最好运用#20以下的废钢，防止运用合金钢，废钢运用前最好作除锈处置。小、轻、薄的废钢最好预先压成团块后再运用。4对于厚薄不均的铸件，要合理设计浇注系统，确保铸件各部位冷却均匀，特别厚大部位可放置冷铁或耐火砖。. 8 球铁件不球化或球化不良特征：铸件断口呈灰黑色，力学性能明显偏低

17、，金相检查可发现石墨呈片状，铸件的剩余镁量和稀土量太低，这种情况普通是不球化。铸件断口仍呈银灰色，但有分散的灰黑点，力学性能偏低，金相检查可发现小部分石墨呈片状或蠕虫状，铸件的剩余镁量和稀土量比正常含量偏低，这种情况普通为球化不良。防止措施：1根据原铁液的含硫量以及球化剂的的镁和稀土含量来决议球化剂的参与量，例如采用w(Mg)在7%9%，w(RE)在2%5%的球化剂，处置温度不超越1500时，表1的参与量可供参考，详细参与量应根据各厂的情况作适当调整。2球化处置要确保球化剂与铁液有足够的反响时间，普通情况下反响时间在80100秒为最好。处置好的球铁要尽快浇注。3尽量降低原铁液含硫量，如运用高碳

18、低硫焦炭，有条件的话可采用脱硫处置，原铁液出铁时要防止出到出炉渣炉渣中硫是铁液的34倍。4严厉控制生铁中的反球化元素如砷、铅、钛、铋、铝等的含量。5防止铁液氧化，处置球铁时温度要适中，根据铁液温度的高低，来选择球化剂的化学成分。6大断面件应适当降低稀土含量，必要时可参与少量锑中和稀土使球墨畸变的作用。9 球化衰退特征：同包铁液浇注的铸件中，前期浇注的球化良好，后期浇注的铸件球化不良，或者不球化。防止措施：1处置好的铁液尽快浇注，铁液外表要覆盖保温资料，防止铁液外表氧化。2确保铁液有足够的剩余镁量，厚大断面的球铁件可采用衰退才干较弱的球化剂钇基重稀土镁球化剂。. 10 石墨漂浮含开花状石墨特征：在铸件断口的上外表可见到一层明晰、密集的黑斑，金相检查可发现断面顶部石墨球聚集，聚集层下部