第7章__铸造工艺基础

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1、热加工工艺基础1金属材料导论2金属液态成形（铸造）3金属塑性成形（金属压力加工）4金属连接成形（焊接）热加工工艺9/21/2021第2篇金属的液态成形（铸造）铸造工艺基础铸件生产结构设计铸造工艺1234工艺性能★铸造的发展史9/21/2021什么是金属的液态成形:金属的液态成形的方法:金属的液态成形是制造毛坯、零件的重要方法之一。按铸型材料的不同，金属液态成形可分为砂型铸造和特种铸造（包括压力铸造、金属型铸造等）.其中砂型铸造是最基本的液态成形方法，所生产的铸件要占铸件总量的80%以上.将熔炼好的液态金属浇入与零件形状相适应的铸型空腔中，待其冷

2、却凝固，以获得毛坯或零件的工艺方法,亦称铸造.工艺过程简介9/21/2021砂型铸造过程9/21/2021铸造的优点适于做复杂外形，特别是复杂内腔的毛坯1对材料的适应性广，铸件的大小几乎不受限制2成本低，原材料来源广，价格低廉,一般不需要昂贵的设备3对于某些塑性很差的材料(如铸铁等)是制造其毛坯或零件的唯一成型工艺49/21/2021铸造的缺点工艺过程比较复杂，一些工艺过程还难以控制1液态成形零件内部组织的均匀性、致密性一般较差2液态成形零件易出现缩孔、缩松、气孔、砂眼、夹渣、夹砂、裂纹等缺陷，产品质量不够稳定3由于铸件内部晶粒粗大，组织不均匀

3、，且常伴有缺陷，其力学性能比同类材料的塑性成形低49/21/2021第7章铸造工艺基础教学要求：1.要重点掌握铸造合金液体的流动性及其影响因素；2.缩孔与缩松的产生与防止；3.铸造应力、变形与裂纹的产生与防止。4.掌握铸件质量的综合控制方法。7.2铸造合金的凝固与收缩7.1液态合金的充型7.3铸造内应力、变形与裂纹7.4铸件的气孔与偏析（自学）教学内容液态合金的工艺性能铸造性能通常是指合金的流动性、收缩性吸气性及偏析等性能合金铸造性能是选择铸造金属材料，确定铸件的铸造工艺方案及进行铸件结构设计的依据9/21/20217.1液态合金的充型能力液态

4、金属充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的成型件的能力充型能力的概念:充型能力不足浇不足冷隔夹砂气孔夹渣铸造工艺基础气孔缺陷9/21/2021测试合金流动性的方法:如右图,将合金液浇入铸型中，冷凝后测出充满型腔的式样长度。浇出的试样越长，合金的流动性越好,合金充型能力越好几种不同合金流动性的比较*铸钢的流动性*铸铁的流动性7.1.1合金流动性对充型能力的影响铸造工艺基础9/21/2021合金的种类:合金不同流动性不同化学成分：同种合金中成分不同的合金具有不同的结晶特点，流动性也不同。铸造工艺基础结晶特性:恒温下结晶，流动性较好；两相区内结晶，流

5、动性较差合金流动性的决定因数9/21/20217.1.2浇注条件对充型能力的影响浇注条件浇注温度充型压力浇注系统浇注温度越高，液态金属的粘度越小，过热度高，金属液内含热量多，保持液态的时间长，充型能力强。液态金属在流动方向上所受的压力称为充型压力。充型压力越大,充型能力越强。浇注系统的结构越复杂，则流动阻力越大，充型能力越差。7.1.3铸型条件对充型能力的影响铸型蓄热系数:即从液态金属中吸取热量并储存的能力铸型温度(不能过高)铸型的发气和透气能力：铸型发气能力过强,透气能力又差时,若浇铸速度太快,则型腔中的气体压力增大，充型能力减弱。铸造工艺基

6、础9/21/20217.1.4铸件结构对充型能力的影响折算厚度：折算厚度也叫当量厚度或模数,是铸件体积与铸件表面积之比。折算厚度越大，热量散失越慢，充型能力就越好。铸件壁厚相同时，垂直壁比水平壁更容易充填.(大平面铸件不易成形)复杂程度：铸件结构越复杂，流动阻力就越大，铸型的充填就越困难。找到了影响因素，就可提出改进或提高合金充填能力的措施铸造工艺基础9/21/2021什么是金属的液态成形？铸造的优缺点7.1液态合金的充型充型能力不足——浇不足、冷隔、夹砂、夹渣、气孔、合金的流动性合金的种类:合金不同流动性不同化学成分：同种合金中成分不同的合金

7、具有不同的结晶特点，流动性也不同。浇注条件：浇注温度、充型压力、浇注系统铸型性质：铸型蓄热系数、铸型温度、铸型的发气和透气能力铸件结构：折算厚度、复杂程度找到了影响因素，就可提出改进或提高合金充填能力的措施9/21/20211.液态合金的充型能力与合金的流动性有何关系?2.不同化学成分的合金为何流动性不同?3.如何提高合金液的充填能力？思考题9/21/20217.2液态金属的凝固与收缩7.2.1铸件的凝固在铸件的凝固过程中，截面一般存在三个区域，即液相区、凝固区、固相区。对铸件质量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区的宽窄。铸件的凝固方式就是

8、依据凝固区的宽窄来划分的。凝固方式有：逐层凝固中间凝固糊状凝固铸造工艺基础9/21/20217.2.2合金的收缩合金的收缩过程:合金从液态冷却至室温的