铸造工艺学课程复习ppt课件.ppt

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1、第2节砂型的结构2.1型砂的基本结构型（芯）砂的组成：原砂+粘结剂+附加物如图，毛细管多孔系体系。第一章砂型结构及其工作条件原砂：硅砂SiO2、镁砂MgO、锆砂ZrO2。是骨干材料，占型砂总质量的82-99%。粘结剂：粘土、无机化学粘结剂（水玻璃、水泥等）、有机化学粘结剂（油砂、合脂砂、树脂砂）。以薄膜形式覆盖砂粒，使型砂具有必要的强度和韧性。附加物：改善型砂的工艺和使用性能。2.2原砂的作用a提供必要的耐高温和热物理性能，以保证充型、冷却、凝固顺利，获得优质铸件。b提供众多孔隙，使砂型具有透气性、退让性。2.3粘结剂的作用粘结砂粒

2、，形成型砂强度、韧性。第3节铸型的工作条件3.1工作条件恶劣：力学作用：浇注时冲击、冲刷—影响铸件的形状、夹砂；充型后浮力、静压力---变形、尺寸精度；冷却收缩—铸件应力、变形热作用：热辐射—铸型升温铸型内腔—气体压力升高，迁移物理方面的作用：机械粘砂、铸渗等化学方面的作用：粘结剂燃烧、分解界面化学反应第2章金属与铸型的物理作用第1节传热与传质1.1铸型的传热及影响因素1.传热的动力：热力学不平衡→平衡2.热交换的主要形式：传导、对流和辐射3.影响传热的因素：(a)热的不平衡程度--温度梯度(b)铸件和铸型的热物理性能:蓄热系数：b

3、=热扩散率：a=λ/ρc(c)几何因素：铸件的模数、铸型、涂料层厚度。(d)相变、化学反应、传质。1.2传质现象和型砂表面水分迁移1.型砂中的传质传质：一种物质在另一媒介物中传递2.铸造工艺中常见的传质现象：湿型风干、烘干、水分蒸发、迁移、凝聚吹气硬化有机粘结剂的燃烧、分解产生气体的扩散铸件表面的合金化砂型表层的水分迁移3.湿型砂的传热、传质特点通过两种方式传热：导热和蒸汽传递，形成三个特性区：b水分凝聚区没有温度梯度c凝聚区的强度影响铸件质量d铸件表面温度与干砂区厚度及蓄热系数有关。第2节膨胀缺陷2.1夹砂结疤、鼠尾、沟槽a鼠尾：

4、铸件表面有浅的方向性凹槽或不规则的折痕，无金属瘤状物，常在下表面≦5mmb沟槽：铸件表面较深的边缘光滑的V形凹痕。c夹砂结疤夹砂：铸件表面局部突起的长条疤痕，边缘与铸件本体分离，下部夹砂或涂料层。结疤：金属液在铸型的表面局部冲去了一块砂的地方出现了一块凸出的疤（2-10mm），脱落的砂夹在疤块中或铸件的其他部位，并伴有砂眼。第3节液态金属的冲刷及其造成的缺陷1.砂眼：铸件内部或表面充填有型砂的孔眼危害:影响铸件强度、表面损坏、发生渗漏产生原因：（1）冲刷力大于高温强度或环境造成散落砂。防止：a、提高表面强度（如合理的型砂配方、足够的

5、紧实度、合理的烘烤规范及恰当的存放时间等）b、正确设计浇冒口c、正确操作（仔细进行造型、合箱和浇注）2.抬箱和跑火：浮力大于上箱和压铁总质量3.偏芯及形状不合格：冲刷和浮力的作用第4节型壁移动1.概念：金属浇入铸型后型壁发生位移的现象2.原因:型壁膨胀；紧实度低。3.影响：尺寸、缩沉；缩松、不致密4.防止措施：a、静压头小的铸造工艺b、提高砂型密度和硬度c、用耐火度高和导热性好原砂d、降型砂水分e、加附加物第5节气体和侵入性气孔1.主要成分：H2、N2、CO、CO2、O2CO/CO2表征铸型气氛还原性的标志。2.影响（1）气氛呈中性

6、或还原性有利防止金属渗透；呈氧化性利渗砂内粘砂。（2）有机物分解易导致铸件表面增碳（3）反应性气孔的产生与界面反应有关3.因素a、粘结剂的种类和含量：b、浇注温度：浇注温度高，产生的气体量多第3章金属与铸型化学与物化作用第1节反应性气孔1.金属与铸型、金属与溶渣或金属液内某些元素、化合物之间发生反应形成的气孔。2.又称皮下气孔，CO，H2。3.特点：分布均匀表皮下1-3mm处数量多、尺寸小，孔径为1--3ｍｍ多呈细长形,铸钢件中为针孔状表面光滑,呈银白色(铸钢件),或呈金属光亮色,或发暗第3节粘砂现象1.粘砂：铸件表面粘附难清除的型

7、砂。发生厚壁、浇冒口、凹槽、小砂芯的表面、热节。2.影响：损坏铸件外观加大清理工作量加速刀具磨损影响某些机器的工作效率和寿命。3.种类我国标准：分机械粘砂和化学粘砂两大类4.防止机械粘砂的措施（从铸型方面考虑）a减小型芯表面微孔尺寸：细砂、加石英粉、高紧实度、涂料b加入能适当提高铸型背压或产生隔离层的附加物（如煤粉）c改用特种原砂（如铬铁矿砂）d降低浇注温度和减少金属液压力5.防止化学粘砂的措施a、避免在界面处形成低熔点化合物。造型材料：耐火度高、热化学稳定性好的造型材料，净化金属液b、促使形成易剥离性粘砂层或剥离的烧结层在界面处创

8、造适量氧化气氛，或者加入氧化铁、氧化锰或者炉渣粉，或者加入有利于烧结的物质，或者使用易剥离烧结型涂料。第二篇砂型和砂芯的制造第一章湿型第一节湿型铸造特点1.粘土型砂据合型和浇注状态可分为：湿型（湿砂型或潮型）——砂型不烘干，直接浇干型