铸造工艺基础ppt课件.ppt

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1、第六章铸造主讲：高丽一、概述1、什么是铸造？一定形状和性能的铸件的成形方法。齿轮毛坯的铸件生产过程：熔炼金属，制造铸型，将熔融金属浇入铸型，凝固后获得铸造工艺基础2、我国铸造业发展（1）历史悠久、辉煌司母戊大方鼎重875Kg，外型尺寸1.33m×0.78m×1.10m迄今世界上最古老的大型青铜器铜车马出自战国时期的秦国。由3462个铸件组成，总重量达1241公斤永乐大钟重46.5吨，钟高6.75m，外径3.3m，钟体内铸经文22.7万字4、铸造生产的特点（1）可制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯，如各种箱体、床身、机座等。（2）适应性

2、广。各种材料均可，铸件品种繁多。（3）生产成本低。原料广，价低，设备简单，投资少。（4）铸件力性不及锻件，质量不易控制，条件差。优点多，缺点少，因而应用广。机床、重型机器、内燃机中：铸件占70％～90％压气机、风机占60％～80％拖拉机占50％～70％汽车占20％～30％农业机械占40％～70％3、铸造的应用在一般的机器设备中，铸件占机器总重量的45%～90%铸造性能:合金通过铸造成形获得优质铸件的能力。充型能力+收缩性第二节铸造工艺基础铸件的质量与铸件的工艺过程密切相关，其中影响较大的是合金的铸造性能和铸件的凝固。铸造工艺基础二、液态合

3、金的充型能力定义:液体金属充满铸型型腔，获得形状完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件的能力。充型能力不足时，会产生浇不足、冷隔等缺陷。浇不足：不能得到完整的零件。冷隔：铸件上有未完全融合的缝隙或凹坑。影响充型能力的因素：合金的流动性、铸型条件、浇注条件、铸件结构。铸造工艺基础1、合金的流动性定义:是液态合金本身的流动能力。（1）测定流动性的方法以螺旋形试件的长度来测定0.45%C铸钢（1600℃）：200mm4.3%C铸铁（1300℃）：1800mm铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金次之，铸钢最差。在相同的铸型及浇注条件下，螺旋形试样越长，该合

4、金的流动性越好。铸造工艺基础（2）影响流动性的因素①熔点：熔点越高，流动性越差。②结晶区间：结晶区间越宽，枝晶越发达，对液流阻力越大。③杂质元素：液态合金中高熔点固态物质，增大了金属液体的黏度，降低了合金的流动性。PbSb20406080204060800流动性（cm）100200300温度（℃）0a）在恒温下凝固b）在一定温度范围内凝固铸造工艺基础2、铸型条件（1）铸型的导热能力：导热性越好，热量越容易散失，流动性越差。（2）排气能力↑，即透气性↑，充型能力↑。（3）铸型温度↑，液态金属与铸型的温差↓，充型能力↑。3、浇注条件（1）浇注

5、温度：一般T浇越高，充型能力越强。但过高，易产生缩孔、粘砂、气孔等。不宜过高。（2）液态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。4、铸件结构铸件厚度太小，厚薄变化大、多，结构复杂，有大水平面结构时，充型能力↓二、铸件的凝固1、铸造合金的结晶：晶核的形成和晶体的长大。晶核的形成：均匀形核和非均匀形核。铸锭组织示意图2、铸件的凝固方式1）逐层凝固；2）糊状凝固；3）中间凝固逐层凝固糊状凝固中间凝固铸造工艺基础三、合金的收缩性收缩：合金从液态→固态冷却过程中，产生体积和尺寸减小的现象。体收缩线收缩是缩孔、缩松、裂纹、变形、残余应力产生的基

6、本原因。1、收缩的三个阶段液态收缩：浇注温度至开始凝固温度之间的收缩。凝固收缩：凝固开始温度到凝固终了温度之间的收缩。产生缩孔、缩松的基本原因。固态收缩：用线收缩率表示。是铸件产生内应力、变形、开裂的主要原因。从凝固终止温度冷却至室温的收缩。铸造工艺基础2、影响收缩的因素（1）化学成分：铸铁中石墨化元素增加，收缩减少。如：灰铁C、Si↑收缩↓，S↑收缩↑。（2）浇注温度：温度↑，液态收缩↑。（3）铸件结构与铸型条件铸件收缩为受阻收缩。一是来自铸件不同部分的相互阻碍；二是来自铸型和型芯的阻碍。受阻越大，收缩越小。但应力变形大，因此要求铸型要

7、有良好的退让性。铸造工艺基础3、缩孔与缩松（1）缩孔基本条件：结晶温度范围窄，逐层凝固方式。原因：液态收缩和凝固收缩得不到及时的补缩。结果：在铸件最后凝固的地方出现一些孔洞。如：壁的上部、中心处、热节处。铸造工艺基础3、缩孔与缩松（2）缩松基本条件：结晶温度范围宽，糊状凝固方式。原因：同缩孔。结果：在铸件最后凝固的地方出现分散缩孔。缩松：一般出现在轴线区域、热节处、冒口根部和内浇口附近，也常分布在集中缩孔的下方。铸造工艺基础（3）缩孔与缩松的防止①基本原则：制定合理工艺—补缩，缩松转化成缩孔。②定向凝固：通过设置冒口、冷铁等措施，使铸件按

8、薄壁→厚壁→冒口顺序凝固使缩孔集中在冒口内。a收缩大或壁厚差别较大易产生缩孔的铸件；b壁厚悬殊以及对气密性要求高的铸件。适用对象：特点：冒口浪费金属，且铸件的温差大、热应力大、变形大，容易引起