铸造工艺基础
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铸造工艺基础知识及理论目录一、基础概念 (2)1.1 铸造的定义与意义 (3)1.2 铸造工艺的种类与应用 (4)二、铸造材料 (6)三、铸造设备 (7)3.1 熔炼设备 (9)3.2 锻造设备 (10)3.3 后处理设备 (11)四、铸造工艺过程 (12)五、铸造工艺设计 (13)5.1 工艺方案的确定 (15)5.2 工艺参数的选择 (16)5.3 工艺文件的编制 (18)六、铸造质量与控制 (20)6.1 铸造缺陷的产生原因及防止措施 (22)6.2 铸造质量检测方法与标准 (23)七、铸造生产与环境 (24)7.1 铸造生产的环保要求 (26)7.2 环保设备的应用与管理 (27)八、现代铸造技术的发展趋势 (28)8.1 快速凝固与近净形铸造技术 (30)8.2 数字化与智能化铸造技术 (31)8.3 生物铸造与绿色铸造技术 (33)一、基础概念铸造工艺是指将熔炼好的液态金属浇入铸型,待其凝固后获得所需形状和性能的金属制品的过程。
它是制造业中非常重要的工艺之一,广泛应用于汽车、航空、建筑、电子等领域。
铸造工艺的基础知识主要包括液态金属的性质、铸型(即模具)的设计与制造、浇注系统、凝固过程以及后处理等。
这些知识是理解和掌握铸造工艺的基本前提。
液态金属的性质:液态金属在铸造过程中的流动性、填充能力、冷却速度等对其最终的产品质量有着决定性的影响。
了解液态金属的成分、温度、粘度等基本性质对于铸造工艺的设计和实践都是非常重要的。
铸型的设计与制造:铸型是形成金属制品形状和内部结构的重要工具。
铸型的设计需要考虑到金属液的流动性和凝固特性,以及制品的精度和表面质量要求。
铸型的制造也需要选用合适的材料,并经过精密加工才能达到设计要求。
浇注系统:浇注系统是连接铸型和液态金属的通道,包括浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等部分。
合理的浇注系统设计可以确保金属液均匀地注入铸型,并有利于热量和气体的排出,从而提高制品的质量和生产效率。
第五章铸造第二篇铸造工艺基础教学内容合金的铸造性能、流动性、收缩性、偏析性;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。
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、球墨铸铁、可锻铸铁、铸钢、铜、铝及其合金铸件的生产特点。
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。
特种铸造重点了解金属型铸造、熔模铸造、压力铸造和离心铸造基本知识。
‘第一节液态合金的充型充型: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。
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。
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。
2.流动性的测定方法以螺旋形试件的长度来测定:如图5-1影响合金流动性的因素:合金成分结金温度范围浇注温度充型压力图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。
对于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。
铸造工艺基础一、概述铸造是一种古老而重要的金属加工技术,它是将熔融的金属倒入模具中,待其冷却凝固后形成所需形状的金属零件的过程。
铸造工艺广泛应用于机械、航空、汽车、船舶、电力等工业领域,是制造各种零部件和产品的关键技术之一。
二、铸造工艺流程1.模具设计:根据产品图纸或样品,设计出模具的结构和尺寸。
2.模具制造:按照设计图纸,制造出精确的模具。
3.熔炼金属:将所需的金属材料加热至熔融状态。
4.浇注:将熔融的金属液体倒入模具中。
5.冷却凝固:使金属液体在模具中冷却凝固。
6.脱模:从模具中取出铸件。
7.清理和加工:对铸件进行清理、加工和检验,以满足产品要求。
三、铸造方法1.砂型铸造:利用砂型进行铸造的方法,适用于生产各种形状和尺寸的铸件。
2.金属型铸造:利用金属模具进行铸造的方法,适用于生产中小型、形状简单的铸件。
3.压力铸造:在高压下将熔融的金属注入模具,实现快速凝固和成型的方法,适用于生产小型、高精度、高强度铸件。
4.离心铸造:利用旋转的模具,将熔融的金属注入其中,实现离心浇注的方法,适用于生产管状、套筒状等旋转体铸件。
5.消失模铸造:利用可溶性泡沫塑料制造铸型,将熔融的金属注入其中,待冷却后泡沫塑料溶解,形成铸件的方法。
四、铸造材料铸造常用的材料有铸铁、铸钢、铝合金、铜合金等。
不同的材料具有不同的物理和化学性能,需要根据产品要求选择合适的材料。
五、铸造缺陷及预防措施1.气孔:铸件内部存在气体形成的孔洞,可采用控制熔炼温度和浇注速度、提高模具排气能力等措施预防。
2.缩孔:铸件冷却过程中,由于体积收缩引起的孔洞,可通过控制金属液的补缩量来预防。
3.夹渣和夹砂:铸件表面或内部的渣子和砂粒,可通过控制熔炼温度和时间、保持模具清洁等措施预防。
4.裂纹:铸件冷却过程中产生的裂纹,可通过优化模具设计和制造工艺、控制铸件壁厚等措施预防。
5.组织疏松:铸件内部组织不紧密,可通过控制熔炼温度和浇注温度等措施预防。
热加工工艺基础第一章铸造工艺基础1.名词解释充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。
缩孔:在铸件上部或最后凝固部位出现的容积较大的孔洞。
缩松:铸件断面上出现的分散、细小的孔洞。
逐层凝固:纯金属或共晶成分合金在凝固过程中不存在固、液相并存的凝固区,故断面上外层的固体和内层的液体由一条界限清楚地分开,随着温度的下降,固体层不断加厚,液体层不断减少直到中心层全部凝固。
糊状凝固:合金的凝固温度范围很宽或铸件断面温度分布曲线较为平坦,其凝固区在某段时间内,液固并存的凝固区贯穿整个铸件断面。
中间凝固:介于逐层凝固和糊状凝固之间的凝固方式。
定向凝固:使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。
同时凝固:尽量减少铸件各部位间的温度差使铸件各部位同时冷却凝固。
热裂:凝固后期合金收缩且受到铸型等阻碍产生应力,当应力超过某一温度下合金的强度所产生的裂纹。
冷裂:铸件固态下产生的裂纹。
热应力:由于铸件壁厚不均匀,各部分冷却速度不同,以致在同一时期铸件各部分收缩不一致而产生的应力。
侵入气孔:砂型或砂芯受热产生气体侵入金属液内部在凝固前未析出而产生的气孔反应气孔:合金液与型砂中的水分、冷铁、芯撑之间或合金内部某些元素、化合物之间发生化学反应产生气体而形成的气孔。
·析出气孔:合金在熔炼和浇注过程中接触气体使气体溶解其中,当合金液冷却凝固时,气体来不及析出而形成的气孔。
2.合金的流动性不足易产生哪些缺陷?浇不足,冷隔,气孔,夹渣,缩孔,缩松。
影响合金流动性的主要因素有哪几个方面?合金的种类,合金的成分,温度。
在实际生产中常用什么措施防止浇不足和冷隔缺陷?a.选用黏度小,比热容大,密度大,导热系数小的合金,使合金较长时间保持液态。
b.选用共晶成分或结晶温度范围窄的合金作为铸造合金。
c.选择合理的浇注温度。
3.充型能力与合金的流动性有什么关系?合金的流动性越好,则其充型能力越好。
不同化学成分的合金为何流动性不同?合金的化学成分不同,它们的熔点及结晶温度范围不同,其流动性不同。
铸造必备基础知识在进行铸造工艺之前,了解铸造必备的基础知识是非常重要的。
本文将介绍铸造工艺的基本概念、材料选择、铸造方法、设计和工艺控制等方面的知识。
一、铸造的基本概念铸造是指将熔化的金属或非金属材料,通过浇筑或其他注入方式,借助于一定形状的模具,在其冷却过程中制成所需的零件或产品的工艺过程。
铸造是制造业中最常用的成型方法之一,具有形状复杂、尺寸精确、材料多样化等优点。
二、材料选择在铸造中,常用的金属材料包括铁、铜、铝、锌等。
选择合适的材料取决于产品的需求,如机械性能、耐腐蚀性、导电性等。
此外,还要考虑材料的可铸造性,如熔点、流动性等特性。
三、铸造方法铸造方法主要分为砂型铸造、金属型铸造和持续铸造等几种。
砂型铸造是最常见的一种,通过在模具中填充湿砂,形成铸型,然后在铸型中浇注熔化的金属。
金属型铸造主要用于高温合金和特殊材料的铸造。
持续铸造适用于大量生产和连续铸造的情况。
四、设计和工艺控制在进行铸造产品的设计时,需要考虑模具的结构、冷却方式、缩孔和气孔等缺陷的预防。
同时,还需要进行合理的工艺控制,如控制熔化温度、浇注速度、冷却时间等,来保证产品的质量。
五、常见问题和解决方法在铸造过程中,常见的问题包括缺陷、变形和裂纹等。
要解决这些问题,可以采用改进模具设计、增加冷却措施、调整工艺参数等方法。
六、铸造在工业中的应用铸造广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、建筑等领域。
铸造的发展还推动了材料科学和工艺技术的进步。
七、总结铸造是一种常见且重要的制造方法,它具有成本低、生产效率高等特点。
在进行铸造前,了解铸造的基本概念、材料选择、铸造方法、设计和工艺控制等方面的知识是必不可少的,有助于提高产品的质量和生产效率。
随着科技的不断进步,铸造技术也在不断革新,为各行各业的发展做出了重要贡献。