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对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件，铸钢件的产量仅次于铸铁，约占铸件总产量的15%。 一、按照化学成分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。 1、碳素铸钢 一般的，低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差，仅用于制造电机零件或渗碳零件；中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。 2、合金铸钢 根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。 （1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。 （2）高合金铸钢，具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。 二、铸钢的铸造工艺特点 铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10%～14%，线收缩为1.8%～2.5%.为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施： 1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。 2、由于铸钢的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。 此外，为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。 铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。因此，应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃砂型。 三、铸钢件的热处理 铸钢件均应在热处理后使用。因为铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷，使铸钢件的强度、尤其是塑性和韧性大大降低。 为细化晶粒、均匀组织及消除内应力，铸钢件必须进行正火或退火处理。正火处理后的钢，其机械性能较退火后的高，成本也较低，所以应用较多。但由于正火处理会引起较退火大的内应力，只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。因为低碳铸钢件的塑性好，冷却时不易开裂。为减小内应力，铸钢件在正火后，还应进行高温回火。对于含碳量≥0.35%的、结构复杂及易产生裂纹的铸钢件，只能进行退火处理。铸钢件不宜淬火，否则极易开裂。 四、铸钢的熔炼 铸钢的熔炼一般采用平炉，电弧炉和感应炉等。平炉的特点是容量大、可利用废钢作原料、能准确控制钢的成分并能熔炼优质钢及低合金钢，多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用的钢液。 三相电弧炉的开炉和停炉操作方便，能保证钢液的成分和质量、对炉料的要求不甚严格、容易升温，故能炼优质钢、高级合金钢和特殊钢等，是生产成型铸钢件的常用设备。 此外，采用工频或中频感应炉，能熔炼各种高级合金钢和碳含量极低的钢。感应炉的熔炼速度快、合金元素烧损小、能源消耗少、且钢液质量高，即杂质含量少、夹杂少。
+查看全文07 2025-01
铸件在生产过程中由于操作工艺或者经验的问题，都会导致铸件出现缺陷，这时候为了使铸件能够达到使用标准，减少损失浪费，往往会对缺陷进行修复，那修复方法都有哪些呢？ 一、铸工胶水：简单，粗放的铸件，一般修补处不需要后续加工，且没有特殊的强度硬度要求。这类铸件附加值比较低。 二、焊补：90%以上的铸造厂家都选择焊补来解决生产中遇到的铸造缺陷。焊补修复因采用了金属填充料，焊补处性能基本可以达到母材的标准，且操作简单，焊补效率高，受到许多厂家的认可和信赖。目前市场上，焊机种类比较多，应用在缺陷修复上，大体有以下几种： 电焊机：铸铁、铸钢件焊补多采用的传统方式。 优点：修复大缺陷，效率高。 缺点：焊后焊点上硬度过高，内部有应力，容易产生裂纹，一般还需要退火热处理才可以满足加工要求。且因焊接条件限制，内部容易产生气孔、夹渣等二次缺陷。 氩弧焊：精密铸件，铝合金压铸件多采用氩弧焊机焊补。部分模具制造和修复厂家，也采用该焊机修复模具缺陷。 1、优点：焊补效率高，精度较电焊机高。焊丝种类较多，不锈钢、铝合金产品上应用最广。可用于焊接，强度教高。 2、缺点：用于缺陷修复，小缺陷修复时，因冲击过大，熔池边线有痕迹。焊补钢件有硬点。由于热影响，焊补有色铸件或薄壁件时，易产生热变形。操作技术要求较高。 三、冷焊机：是21世纪初新诞生的修复技术，因焊补过程中工件产生热量极小，被成为冷焊机。经过几年的发展，焊机应用方向和技术都得到了很大的发展，已经在修复市场占有很大的份额。按照修补产品分类有：贴片机和电火花堆焊修复机。 贴片机：采用瞬间高频放电原理将焊片粘贴到工件表面，每次粘贴厚度最大等同与焊片厚度，焊接质量取决于放电是否均匀。适合于工件磨损，加工超差修复，在模具市场具有一定影响力。该机器也可以将焊粉，填充到缺陷处，经放电后修复。修复后的工件色差小。缺点是修补的速度较慢。冷焊机，共同的缺点是，焊补效率不如电焊机和氩弧焊机高，但在修复毫米级缺陷和加工面缺陷时，其突出的优势使人们更青睐于选择冷焊。
+查看全文30 2024-12
1、 砂眼（或白灰）铸件的致命缺陷，重则报废。要做到：①、 浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道与铸件封闭结合严密。如不严密，在负压的作用下就会吸入砂子，所以装箱者一定要精心操作，把好各关口。任何一个薄弱环节或疏忽都会造成此类缺陷。②浇注系统多刷一遍涂料以增强其强度。③涂料的强度、透气性、刚度、耐火度、暴热抗烈性也很重要，因为在运输、装填砂、震动时都会出现破坏、变形、开裂、脱落。④震实时，开始幅度要小，待填满砂时再振幅大些。⑤浇口杯无浮砂、尘土等杂物。⑥浇注时，浇包嘴尽量靠近浇口杯，以免压力头过大。⑦负压过大，使金属液流经开裂、裂纹处时，吸入干砂和杂物可能性加大，粘砂严重。⑧过快的充型速度使冲刷力加大。2、 气孔①浇注温度低，充型前沿金属液不能使泡沫充分分解汽 化，未分解的残留物质来不及浮集到上面及冒口中，汽化分解生成的气体及残留物不能及时排出铸型而凝固在铸件中，另外，摸样分解不充分，液相残留物会堵塞涂料层，使热解气体排出受阻，腔内形成反压力，充型流动性下降，凝固快。②涂料透气性差或负压不足，砂子透气性差，不能及时排除型腔内的气体及残留物，在充型压力下形成气孔。③浇注速度慢，浇口杯未充满，暴露直浇道卷入空气，吸入杂质，形成携裹气孔和渣孔。④浇杯容量小，金属液形成涡流，侵入空气生成气孔。⑤浇口杯及浇注系统之间的连接处密封不好，尤其是直浇道和浇口杯。在负压作用下很容易形成夹砂及气孔。⑥型砂粒度太细，粉尘含量高，透气性差，负压管道内部堵塞，造成负压度失真，使型腔周围的负压值远低于指示负压，汽化物不能及时排出涂料层而形成气孔或皱皮。⑦合理的浇注工艺和负压度。消失模浇注工艺是以充满封闭直浇道为原则，不能忽快忽慢、紊流、断流，更不允许暴露直浇道。浇注速度，尤其是在行车提升停顿瞬间力求平衡，不断流。进入尾期慢慢收包，使渣、气、及汽化残留物有充分时间浮集到浇冒口中。负压度过大，加剧金属液渗透粘砂，并造成附壁效应，不利于液相泡沫被涂层吸附，生成很多气孔。适宜的负压是排气的保证，也是防止粘砂的措施。⑧模样粘合应选用专用的热熔胶或冷胶，在保证粘牢的情况下，用量越少越好。尽量避免使用汽化缓慢的乳胶。
+查看全文24 2024-12
消失模铸造技术是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇入金属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。压力消失模铸造技术压力消失模铸造技术是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术相结合的铸造新技术，它是在带砂箱的压力灌中，浇注金属液使泡沫塑料气化消失后，迅速密封压力灌，并通入一定压力的气体，使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷，提高铸件致密度，改善铸件力学性能。真空低压消失模铸造技术真空低压消失模铸造技术是将负压消失模铸造方法和低压反重力浇注方法复合而发展的一种新铸造技术。真空低压消失模铸造技术的特点是：综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优势，在可控的气压下完成充型过程，大大提高了合金的铸造充型能力；与压铸相比，设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理强化；而与砂型铸造相比，铸件的精度高、表面粗糙度小、生产率高、性能好；反重力作用下，直浇口成为补缩短通道，浇注温度的损失小，液态合金在可控的压力下进行补缩凝固，合金铸件的浇注系统简单有效、成品率高、组织致密；真空低压消失模铸造的浇注温度低，适合于多种有色合金。振动消失模铸造技术振动消失模铸造技术是在消失模铸造过程中施加一定频率和振幅的振动，使铸件在振动场的作用下凝固，由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了一定时间振动，振动力使液相与固相间产生相对运动，而使枝晶破碎，增加液相内结晶核心，使铸件最终凝固组织细化、补缩提高，力学性能改善。该技术利用消失模铸造中现成的紧实振动台，通过振动电机产生的机械振动，使金属液在动力激励下生核，达到细化组织的目的，是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的方法。半固态消失模铸造技术半固态消失模铸造技术是消失模铸造技术与半固态技术相结合的新铸造技术，由于该工艺的特点在于控制液固相的相对比例，也称转变控制半固态成形。该技术可以提高铸件致密度、减少偏析、提高尺寸精度和铸件性能。消失模壳型铸造技术消失模壳型铸造技术是熔模铸造技术与消失模铸造结合起来的新型铸造方法。该方法是将用发泡模具制作的与零件形状一样的泡沫塑料模样表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的泡沫塑料模样燃烧气化消失而制成型壳，经过焙烧，然后进行浇注，而获得较高尺寸精度铸件的一种新型精密铸造方法。它具有消失模铸造中的模样尺寸大、精密度高的特点，又有熔模精密铸造中结壳精度、强度等优点。与普通熔模铸造相比，其特点是泡沫塑料模料成本低廉，模样粘接组合方便，气化消失容易，克服了熔模铸造模料容易软化而引起的熔模变形的问题，可以生产较大尺寸的各种合金复杂铸件消失模悬浮铸造技术消失模悬浮铸造技术是消失模铸造工艺与悬浮铸造结合起来的一种新型实用铸造技术。该技术工艺过程是金属液浇入铸型后，泡沫塑料模样气化，夹杂在冒口模型的悬浮剂（或将悬浮剂放置在模样某特定位置，或将悬浮剂与EPS一起制成泡沫模样）与金属液发生物化反应从而提高铸件整体（或部分）组织性能。
+查看全文22 2024-12
从历史悠久的铸造技术发展到今天的现代铸造技术或液态凝固成形技术这不仅与金属与合金的结晶与凝固理论研究的深入和发展、各种凝固技术的不断的出现和提高、计算机技术的应用等有关 , 而且还与化学工业、机械制造业、制造方法和技术的发展密切相关。固技术的发展 控制凝固过程是开发新型材料和提高铸件质量的重要途径。 顺序凝固技术、快速凝固技术、复合材料的获得、半固态金属铸造成形技术等等就是集中的代表。1.顺序凝固技术 所谓的顺序凝固技术 ，是使液态金属的热量沿一定向排出 , 或通过对液态金属施行某方向的快速凝固 , 从而使晶粒的生长( 凝固 )向着一定的方向进行 , 最终获得具有单方向晶粒组织或单晶组织的铸件的一种工艺方法。由于冷却及控制技术的不断进步,使热量排出的强度及方向性不断提高 , 从而使固液界面前沿液相中的温度梯度增大 , 这不仅使晶粒生长的方向性提高 ,而且组织更细长、挺直、并延长了定向区 . 顺序凝固技术已广泛应用于铸造 高温合金燃气轮机叶片的生产中 , 由于沿定向生长的组织的力学性能优异, 使叶 片工作温度大幅度提高 , 从而使航空发动机性能提高。 顺序凝固技术的最新进展 是制取单晶体铸件 , 如单晶涡轮叶片 ,它比一般顺序凝固柱状晶叶片具有更高的 工作温度 , 抗热疲劳强度、抗蠕变强度和耐腐蚀性能。采用这种高温合金单晶叶片 的航空发动机 ,有效地增加了航空发动机的推力和效率 , 使其性能大幅度提高。2. 快速凝固技术即在比常规工艺条件下的冷却速度 （ 10-4 - 10K/S） 快得多的冷却条件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液态合金转变为固态的工艺方法。它使合金 材料具有优异的组织和性能 , 如很细的晶粒 ( 通常 <0.1-0.01 um>甚至纳米级的晶粒 ) , 合金元偏析缺陷和高分散度的超细析出相 , 材料的高强度、高韧性等。 快速凝固技术可使液态金属脱开常规的结晶过程 (形核和生长) , 直接形成非晶结构的固体材料 , 即所谓的金属玻璃。此类非晶态合金为远程无序结构 ,具有特殊的电学性能、磁学性能、电化学性能和力学性能 ,己得到广泛的应用。如用作控制变压器铁心材料、计算机磁头及外围设备中零件的材料、纤焊材料等。快速凝固正日益受到多方的重视。3.复合材料 制备凝固技术的另一发展是用于复合材料的制备口所谓复合材料 , 就是在非金属或金属基体中引人增强相或特殊成分 ,通过控制凝固使增强相按所希望的方式分布或排列的一种具有特殊性能的材料。由于复合材料的基体 具有较高的断裂性 , 加上增强相的存在 ,故能表现出与普通单相组织材料不同的性能 , 如高强度、良好的高温性能和抗疲劳性能 , 已发展了多种制取复合材料的工艺方法 ,如结合顺序凝固技术制备自生复合材料。此领域的应用前景将越来越广。4. 半固态铸造半固态金属铸造成形技术经过 20 多年的研究及发展 , 已进入工业应用阶段。其原理是在液态金属的凝固过程中进行强烈的搅拌 (可以采用机械、电磁或其它方式 ) , 使普通铸造易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而形成分散的颗粒状组织形态 , 从而制得半固态金属液 ,它具有一定的流动性 ,然后可利用常规的成形技术如压铸、挤压、模锻等成形生产坯料或铸件。半固态金属铸造成形克服了传统铸造成形易产生的缩孔、缩松、气孔及尺寸偏差等缺点, 具有成形温度低, 延长模具寿命 , 节约能源 , 改善生产条件和环境 , 提高铸件质量 ( 减少气孔和凝固收缩 ) ,减少加工余量等许多优点。半固态金属成形工艺将成为 21 世纪极具发展前途的近净形化成形技术之一。
+查看全文16 2024-12
早期中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎，战国时期的曾侯乙尊盘，西汉的透光镜，都是古代铸造的代表产品。 早期的铸件大多是农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具，艺术色彩浓厚。那时的铸造工艺是与制陶工艺并行发展的，受陶器的影响很大。发展中国在公元前513年，铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件－晋国铸型鼎,重约270公斤。欧洲在公元八世纪前后也开始生产铸铁件。铸铁件的出现，扩大了铸件的应用范围。例如在15～17世纪，德、法等国先后敷设了不少向居民供饮用水的铸铁管道。18世纪的工业革命以后，蒸汽机、纺织机和铁路等工业兴起，铸件进入为大工业服务的新时期，铸造技术开始有了大的发展。近代进入20世纪，铸造的发展速度很快，其重要因素之一是产品技术的进步 ，要求铸件各种机械物理性能更好，同时仍具有良好的机械加工性能；另一个原因是机械工业本身和其他工业如化工、仪表等的发展，给铸造业创造了有利的物质条件。如检测手段的发展，保证了铸件质量的提高和稳定，并给铸造理论的发展提供了条件；电子显微镜等的发明，帮助人们深入到金属的微观世界，探查金属结晶的奥秘，研究金属凝固的理论，指导铸造生产。当代铸造业的发展，铸造是现代机械制造业的基础工艺之一，因此铸造业的发展标志着一个国家的生产实力。据2008年统计，我国年产铸件3350万吨，是世界铸造第一大国。随着我国铸造产业的不断发展，国内铸造产业将打造“四有”创新企业，即有创新思想、创新计划、创新的制度和体系以及创新的工作方式。而在转型升级方面，则要打造具有六大特征的新型企业：一，制造前端市场研发和后端服务变大，制造环节缩小的业务模式创新的企业。二，从卖商品转变到卖方案，提供完整解决方案的企业。三，以智能和集成为标志的数字化企业。四，三五年翻一番的速度型企业。五，先进科技、绿色制造、持续创新的企业。六，打造高端产品、精品，引导消费、品牌制胜的企业。这样的产业革新，相信我国铸造业未来将更加辉煌，美好的未来，我们拭目以待。
+查看全文12 2024-12
影响铸件质量的因素很多： 第一是铸件的设计工艺性。进行设计时，除了要根据工作条件和金属材料性能来确定铸件几何形状、尺寸大小外，还必须从铸造合金和铸造工艺特性的角度来考虑设计的合理性，即明显的尺寸效应和凝固、收缩、应力等问题，以避免或减少铸件的成分偏析、变形、开裂等缺陷的产生。 第二要有合理的铸造工艺。即根据铸件结构、重量和尺寸大小，铸造合金特性和生产条件，选择合适的分型面和造型、造芯方法，合理设置铸造筋、冷铁、冒口和浇注系统等。以保证获得优质铸件。 三是铸造用原材料的质量。金属炉料、耐火材料、燃料、熔剂、变质剂以及铸造砂、型砂粘结剂、涂料等材料的质量不合标准，会使铸件产生气孔、针孔、夹渣、粘砂等缺陷，影响铸件外观质量和内部质量，严重时会使铸件报废。 第四是工艺操作，要制定合理的工艺操作规程，提高工人的技术水平，使工艺规程得到正确实施。 铸造生产中，要对铸件的质量进行控制与检验。首先要制定从原材料、辅助材料到每种具体产品的控制和检验的工艺守则与技术条件。对每道工序都严格按工艺守则和技术条件进行控制和检验。最后对成品铸件作质量检验。要配备合理的检测方法和合适的检测人员。一般对铸件的外观质量，可用比较样块来判断铸件表面粗糙度；表面的细微裂纹可用着色法、磁粉法检查。对铸件的内部质量，可用音频、超声、涡流、X射线和γ射线等方法来检查和判断。
+查看全文10 2024-12
铸造行业由于其特殊性，涉及高温、高压、金属熔化等危险因素，因此安全知识尤为重要。以下是一些关键的安全知识和注意事项:安全意识教育 ：员工应牢记“安全第一”的原则，自觉遵守安全规章制度。定期进行安全培训，提高员工的安全意识和自我保护能力。设备维护与检修 ：定期对铸造设备进行维护和检修，确保设备处于良好状态。发现设备故障和隐患应及时报告并采取措施消除。防火防爆 ：严格遵守防火防爆规定，禁止吸烟和使用明火。做好防火设施的维护和检查，确保紧急情况下能迅速有效地灭火和救援。粉尘危害防范 ：员工应佩戴合适的防尘口罩和防护眼镜，减少粉尘对身体的危害。加强通风换气，保持车间内空气流通。合理安排工作时间和休息 ：确保员工有足够的休息和恢复体力，特别是在高温天气下。现场安全管理 ：加强现场安全管理，确保生产安全。安全装备和措施：安全穿戴和装备 ：穿戴隔热呼吸器、手套、防护镜、耳塞、防护鞋、安全帽等个人防护装备。穿戴适宜的工作服，避免皮肤直接接触铸造液或其他危险物质。预防火灾的措施 ：保持铸造台和工作台干燥，防止铸造液泼溅或烧伤人员。铸造液必须置于专用容器内，并定期清理。安装烟雾探测器和火警报警器，及时发现火情。机械设备安全 ：铸造设备和机械设备应按规定检测、保养和维护。确保安全防护装置和应急停车装置齐全有效。职业危害预防：采取控制措施防止金属粉尘、有毒气体和噪声等职业危害。对工人进行健康检查，并定期进行环境卫生检测和作业卫生监测。注意事项：工作前检查 ：确保自用设备和工具完好，砂型排列整齐，并留出通道。造型时要保证分型面平整、吻合，使用吹风器时注意风向。浇铸作业 ：浇铸前必须烘干铁水包，扒砂棒预热，铁水面上只能覆盖干草灰浇铸速度及流量要适当，人不能站在铁水正面。紧急情况处理 ：发生问题时保持镇静，服从统一指挥。铸造行业的安全知识涵盖了从员工安全意识、设备维护、防火防爆、粉尘防护到工作时间和休息安排等多个方面1。企业应建立完善的安全生产管理体系，确保每位员工都了解并遵守相关安全规定，以降低事故风险，保障生产安全。
+查看全文09 2024-12
铸造件应力释放的方法主要包括以下几种：1自然时效：将铸件放置在室外或仓库中，经过一段时间的自然环境变化，应力会逐渐释放。这种方法简单易行，但时间较长。振动时效：通过振动设备对铸件进行振动处理，使应力重新分布并达到平衡状态。这种方法效率较高，但需要专门的设备。热处理：通过加热和冷却的过程，使铸件内部的应力得到释放和重新分布。这种方法可以精确控制，但需要控制加热和冷却的温度和时间。机械拉伸：通过机械手段对铸件进行拉伸，使其内部的应力得到释放。这种方法需要精确的控制和计算。铸造应力产生的原因主要是由于铸件在凝固和冷却过程中体积的变化不能自由进行，导致产生变形和应力。这些应力可能会影响铸件的质量和使用寿命，因此需要通过上述方法进行释放和处理。
+查看全文05 2024-12
消失模铸造技术是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇入金属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。消失模铸造技术主要有以下六种： 1．压力消失模铸造技术 压力消失模铸造技术是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术相结合的铸造新技术，它是在带砂箱的压力灌中，浇注金属液使泡沫塑料气化消失后，迅速密封压力灌，并通入一定压力的气体，使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷，提高铸件致密度，改善铸件力学性能。 2．真空低压消失模铸造技术 真空低压消失模铸造技术是将负压消失模铸造方法和低压反重力浇注方法复合而发展的一种新铸造技术。真空低压消失模铸造技术的特点是：综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优势，在可控的气压下完成充型过程，大大提高了合金的铸造充型能力；与压铸相比，设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理强化；而与砂型铸造相比，铸件的精度高、表面粗糙度小、生产率高、性能好；反重力作用下，直浇口成为补缩短通道，浇注温度的损失小，液态合金在可控的压力下进行补缩凝固，合金铸件的浇注系统简单有效、成品率高、组织致密；真空低压消失模铸造的浇注温度低，适合于多种有色合金。 3．振动消失模铸造技术 振动消失模铸造技术是在消失模铸造过程中施加一定频率和振幅的振动，使铸件在振动场的作用下凝固，由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了一定时间振动，振动力使液相与固相间产生相对运动，而使枝晶破碎，增加液相内结晶核心，使铸件凝固组织细化、补缩提高，力学性能改善。该技术利用消失模铸造中现成的紧实振动台，通过振动电机产生的机械振动，使金属液在动力激励下生核，达到细化组织的目的，是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的方法。 4．半固态消失模铸造技术 半固态消失模铸造技术是消失模铸造技术与半固态技术相结合的新铸造技术，由于该工艺的特点在于控制液固相的相对比例，也称转变控制半固态成形。该技术可以提高铸件致密度、减少偏析、提高尺寸精度和铸件性能。 5．消失模壳型铸造技术 消失模壳型铸造技术是熔模铸造技术与消失模铸造结合起来的新型铸造方法。该方法是将用发泡模具制作的与零件形状一样的泡沫塑料模样表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的泡沫塑料模样燃烧气化消失而制成型壳，经过焙烧，然后进行浇注，而获得较高尺寸精度铸件的一种新型精密铸造方法。它具有消失模铸造中的模样尺寸大、精密度高的特点，又有熔模精密铸造中结壳精度、强度等优点。与普通熔模铸造相比，其特点是泡沫塑料模料成本低廉，模样粘接组合方便，气化消失容易，克服了熔模铸造模料容易软化而引起的熔模变形的问题，可以生产较大尺寸的各种合金复杂铸件 6．消失模悬浮铸造技术 消失模悬浮铸造技术是消失模铸造工艺与悬浮铸造结合起来的一种新型实用铸造技术。该技术工艺过程是金属液浇入铸型后，泡沫塑料模样气化，夹杂在冒口模型的悬浮剂（或将悬浮剂放置在模样某特定位置，或将悬浮剂与EPS一起制成泡沫模样）与金属液发生物化反应从而提高铸件整体（或部分）组织性能。 由于消失模铸造技术成本低、精度高、设计灵活、清洁环保、适合复杂铸件等特点，符合新世纪铸造技术发展的总趋势，有着广阔的发展前景。
+查看全文30 2020-04
浇不足和冷隔是铸造中相当普遍的缺陷，在很多情况下，这两类缺陷在完全报废铸件中占一或第二位。 浇不足是指金属液未能充满铸型型腔而形成不完整的铸件，这类缺陷的特点是铸件壁上具有光滑圆边的穿孔，或者铸件的一个或多个末端未充满金属液； 冷隔是指在两股金属汇聚处，因其未能完全熔合而存在明显的不连续性缺陷的铸件，这类缺陷的外观，常呈现为带有光滑圆边的裂纹或皱纹。 这两类缺陷的特点：一是在铸件检验中比较容易发现；二是除了清理工序外，其产生原因几乎存在于铸造的每一道工序中。下面笔者结合多年的生产实践并参阅有关资料，谈谈铸件浇不足和冷隔的产生原因及其防止措施。 1.铸件和模样设计 （1）因铸件截面厚薄不均造成金属流间断，在某些铸件设计中，薄截面位于金属液难以达到的部位，很难恰当地设置浇注系统。在可能的情况下，应对这类设计进行修改，当无法更改设计时，则需采用相当复杂的浇注系统，以避免产生这类缺陷。 （2）铸件截面相对过薄，这种设计没能考虑到金属流动和凝固的规律。如果设计者不能加厚这一截面的话，惟一的补救办法是提高金属的浇注温度，或者修改金属的化学成分，以改善其流动性。还有一个较好的弥补办法是采用不会产生急冷的铸型（型芯），但这会使生产成本增加，因此在可能的情况下应更改设计。 2. 模样 （1）模样或芯盒磨损造成铸件截面过薄，型砂是磨损力相当强的材料，会造成模样磨损，进而造成铸件截面减薄，导致产生浇不足和冷隔缺陷。有效的预防措施是建立正规的检查制度，把有缺陷的模样检查出来。 （2）模样强度差! 在造型或制芯的压力下，模样由于强度不够而产生变形，这样的模样和芯盒会造成铸型和型芯变形。这样既会造成金属液未能按预期设想流动，又会形成铸件截面过薄。改正的方法是加固模样。 （3）模样或芯盒定位不准，其产生原因是定位销和销套已经磨损，定位销数量过少或定位销尺寸过小都容易产生磨损。在上下模底板上按中心线安装分成两半的模样时，也会出现错位的缺陷。如果不试浇样品铸件，则很难证实分装在上、下模底板上的两半模样是否对准。防止产生这类缺陷的首要措施就是加强检验。 3. 砂箱及其准备 （1）上下箱错箱造成铸件过薄，造成这种缺陷的原因包括：定位销磨损、定位销弯曲、销套磨损，或在箱耳座内有外来杂物。由于错箱是造成铸件缺陷的主要根源之一，因而必须定期对这些部件进行维修和保养。 （2）模样安装不当，这种情况一般是安装模样的工人操作疏忽所造成的。模样和模底板上的对准中心线必须非常明显，以便安放时易于检查。 （3）薄平铸件浇注时倾斜度不够，对某些较薄的铸件来说，要使砂箱在浇注时能保持一个倾斜度，否则会形成封闭气体，造成金属液流间断。砂箱倾斜后，上箱要保持足够的高度，使浇口位置超过铸件的顶点。 （4）砂箱刚度不够或加固不当，也会使砂型变形而产生浇不足或冷隔，因此必须使用具有足够强度的砂箱，对于使用时间较长的砂箱应加固后再使用。 （5）上箱太浅，可能会造成上型下垂，从而使铸件截面变窄、变薄，以致产生浇不足的缺陷。在浇注较厚的铸件时，上箱太浅会因为金属压力不足而导致产生缩松和侵入气孔；而在浇注较薄铸件时，其后果则是产生掉砂或浇不足的缺陷。 4.浇冒口系统 （1）内浇道、横浇道和直浇道截面尺寸不当，为了避免产生金属液流间断的现象，应按以下要求设计浇注系统，即必须使直浇道和横浇道具有足够的尺寸，以保证平稳地向所有内浇道输送金属液。另外，为保证金属液流动时能够始终完全充满浇注系统，可减小浇道面积来建立压头。浇注系统设计的基本原则是确保金属液流动平稳，并能够充满浇注系统，防止金属液流间断。 （2）内浇道位置不当，内浇道的位置完全取决于铸件结构。因此必须分析铸型型腔是如何被金属液充满的，根据金属液充满型腔的流动模式设置内浇道。 （3）内浇道分布不当或不均衡! 这是由于没能正确地预测金属液流动的实际情况而造成的。除了要考虑金属液在一般情况下的流动状态，还应考虑金属液对型壁的摩擦、金属液的冷却情况和金属液的流动性。金属液充型的确切过程通常很难预测，但可以通过试验探索出金属液的流动模式。例如，某一铸件通常要20S的浇注时间，我们可分别按5S、10S、15S 浇注同样的铸型，对这三个没有浇满的铸件进行落砂和清理，并仍使其带着内浇道，这样就可显示出金属液实际的流动模式，以这些参数作为依据来重新设计出zui佳的浇注系统。 （4）压头太低! 这也是造成浇不足的一个原因。 5.型砂 （1）型砂水分太高，会造成金属液沸腾而失去流动性，导致产生浇不足和冷隔。 （2）型砂中挥发物太多，过量的挥发物在金属液流之前充满型腔，会使金属液难以完整地充满型腔，从而有可能造成气隔或气隔缝，即使金属液流到了正常部位，也会因此而难以熔合，导致产生冷隔和浇不足。 （3）背砂强度低，不管是因为箱带不足还是背砂强度太低而引起的上型下沉，都会使较薄的型腔截面变得更薄，从而使金属液难以充满铸件薄壁。 （4）透气性太差，砂型紧实度过高会造成透气性差，则可能产生气隔。此外，型砂紧实度高还会加快从熔融金属液中吸走热量，在金属液未来得及充满铸型型腔之前就可能使铸件冷凝了。 （5）造型材料导热性过高，造型材料吸取热量和冷凝金属的速度各有差异，如金属型和砂型之间的差异，石英砂和锆砂之间的差异，都会对冷隔缺陷的产生有不同的影响。 6.制芯 （1）砂芯过硬，金属液通常很难平静地流到较硬的砂芯近旁，而常会在该处出现翻腾的情况，这样会形成过早的冷凝。 （2）排气不够充分，任何被包封的气体，都会造成铸件气隔缝。对于会使金属液流产生任何程度间断的浇注系统而言，这一问题则更为严重。 （3）型芯尺寸不正确或放置不当，型芯移位会使铸件截面减薄，如果金属液的流动能力不够高，则会产生浇不足或冷隔。 （4）漂芯或砂芯下沉，这和下型拱起、上型下沉的后果完全一样，都会使铸件截面变得过薄。 （5）偏芯造成铸件截面过薄，这是漂芯或砂芯下沉的另一种表现形式。 （6）砂芯变形，因粘结剂的热塑性而引起砂芯的变形是造成铸件变形的一个原因。因变形引起的翘曲，在浇注过程中和偏芯的作用一样，都会使铸件截面减薄。 （7）芯骨距砂芯表面过近，这样设置的芯骨对金属起着激冷作用，因而迟滞了金属液的正常流动，降低了金属液的流动性。 （8）型芯材料导热性过高，其后果和造型材料导热性过高一样。 7.造型 （1）舂砂过实降低了透气性。 （2）舂砂不均时，将造成型砂紧实度的变化，使局部砂型透气性过低，这样会改变金属液的流动，或者形成局部截面受激冷，从而导致产生冷隔。 （3）舂砂过松导致上型下沉，使铸件截面变薄。 （4）修型或修补过度，其后果和形成金属液的翻腾或改变型砂导热性一样。 （5）芯撑尺寸错误引起漂芯，会造成铸件截面过薄，使金属熔液很难完满充型。 （6）芯撑过小或芯撑数量过少，造成漂芯。 （7）型芯或铸型的涂料涂层过厚，都会使铸件的较薄截面变得更薄。 8.金属成分 （1）铸铁，碳当量对金属液的流动性有影响。一般来说，低碳当量的金属液会因其流动性差而容易产生冷隔和浇不足；但碳当量过高又会产生石墨漂浮缺陷。 （2）铸钢，钢的成分由低碳到高碳，如果添加各种合金元素，可以调整其流动性。钢具有较高的热幅射性，热量损失较快，这种特性使钢液与冷的或湿的铸型接触时，会很快降低其流动性。 （3）铜合金，由于铜合金品种较多，流动性差别很大，因此改进流动性的方法取决于所采用的合金类型。 （4）铝合金，在铝合金成分中增加硅或铁的含量，会使其较低的流动性得到改善。含气或被污染的铝合金，特别易于产生冷隔。 （5）镁合金，可以通过将成分调整到接近于共晶成分而改善其流动性。 9. 熔炼 （1）因称重或加料不严格导致成分错误。 （2）金属液熔化温度过低或流动性太差。无论是哪一种金属，其温度过低是造成浇不足的基本原因。 （3）金属液氧化或含气。这可能是由于耐火材料太湿、湍流所造成的，无论是何种金属，氧化或含气金属液的流动性都会降低；熔炼操作不当，特别容易使有色金属吸附气体；熔炼灰铸铁时，冲天炉底焦高度太低，也会产生同样的后果。 （4）金属液还原过分。会因为吸氢而产生问题，在所有的金属中这都是应予以考虑的因素，对铝合金而言尤为重要。 （5）浇包内添加料过量。这些添加料都具有直接降低温度的作用，因而也就降低了金属液的流动性。 （6）浇包内添加物潮湿，会造成温度损耗，导致金属液温度过低。 10. 浇注 浇注被认为是造成浇不足缺陷的主要原因之一，以下因素可能是浇注过程中导致产生缺陷的成因。 1）浇注温度过低。 （1）间断浇注会造成金属液充型不均衡，当重新开始浇注后，则易于产生氧化薄膜或吸收气体，这都会妨碍熔融金属的熔合。 （2）过快减慢浇注速度，会降低金属液完全充满铸型型腔所需的压力，当上箱中有凸台或上箱太浅时，过快减慢浇注速度铸成的铸件，其缺陷尤为严重。 （3）金属液沸腾。流槽、内衬、浇包嘴太湿，或浇包内有废渣，都会造成金属液沸腾，既降低了熔融金属的温度，又降低了其流动性。 （4）水平浇注薄平铸件，未使其有一个倾斜度，都容易造成冷隔缺陷。 （5）因跑火降低了浇注压力，会造成浇注间断，其后果和过快降低浇注压头一样。 （6）熔渣、脏物或浇包耐火材料堵住内浇口，其后果与间断浇注或过快减慢浇注速度一样。 （7）若浇注的金属液短缺，会降低熔融金属的输送压力。上箱较浅时，浇注的熔融金属稍有短缺，会使压力水平低于铸件的zui高点，这样即便不会造成浇不足，也容易形成侵入气孔或缩松。实际上，上箱凸台部位产生侵入气孔，通常都和浇不足有关，当浇注短缺是其成因时，这两种缺陷很可能不易识别。 （8）浇注过慢，会使内浇道不能保持有充分的金属液，不能较快地充满铸型来防止冷隔。浇注过慢还是造成膨胀缺陷的主要原因，上型膨胀的倾向会进一步加大形成冷隔的可能。 （9）未能保持直浇道、横浇道和内浇道充满熔融的金属液，其结果和间断浇注或压力头不足一样。此外，还会造成包封空气，因而降低了金属液的流动性，在一些合金（如铸钢中）会快速地形成氧化膜。 11 其他 （1）冷铁和芯撑过大时，其后果和激冷一样，使金属液流动性降低而产生冷隔。冷隔很可能出现在芯撑或距芯撑很近的部位。 （2）因铸型压铁过重等原因使铸件截面减薄。若压铁重量超过铸型能够承担的负荷时，会发生塌型。即使截面尺寸改变很小，也可能导致产生浇不足缺陷。 （3）铸型型腔的薄截面处产生水气凝聚，这会降低金属液的流动性，同时还会造成包封气体。 解决"冷隔"缺陷 冷隔缺陷不光表面难看，且内部金属结合力弱，严重影响铸件的机械性能，今天小编将对其做简单介绍。 缺陷现象： 温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙，呈不规则的线形，有穿透的和不穿透的两种，在外力的作用下有发展的趋势。 别名：冷接（对接）、熔接不良 成因分析： 1、金属液浇注温度低或模具温度低； 2、合金成分不符合标准，流动性差； 3、金属液分股填充，熔合不良； 4、浇口不合理，流程太长； 5、填充速度低或排气不良； 6、压射比压偏低。 对应措施： 1、产品发黑，伴有流痕。适当提高浇注温度和模具温度；观察模温减少涂料喷涂 2、改变合金成分，提高流动性； 3、烫模件看铝液流向，金属液碰撞产生冷隔出现一般为涡旋状，伴有流痕。改进浇注系统，改善内浇口的填充方向。另外可在铸件边缘开设集渣包以改善填充条件； 4、伴有远端压不实。更改浇口位置和截面积，改善排溢条件，增大溢流量； 5、改变金属液流量，提高压射速度； 6、铸件整体压不实。提高比压（尽量不采用），有条件zui好换到大吨位机台。
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一、浇口杯在浇注系统中有什么作用？ 浇口杯是漏斗形的外浇口，单独制造或直接在铸型内形成，成为直浇道顶部的扩大部分。其作用是承接来自浇包的金属液，防止飞溅和溢出，方便浇注；减少金属液对铸型的直接冲击；可能撇去部分熔渣、杂质、阻止其进入直浇道内；提高金属液静压力。浇口杯分为漏斗形浇口杯和浇口盆两类。漏斗形浇口杯结构简单，节约金属，但撇渣效果差。为了撇渣，一般常配合过滤网使用。浇口盆效果较好，底部设置堤坝有利于浇注操作，使金属液达到适宜的浇注速度后再流入直浇道。这样浇口杯内液体深度大，可阻止水平漩涡的产生而形成垂直漩涡，从而有利于分离渣滓和气泡。 二、直浇道的作用及设计 直浇道的功能是：从浇口杯引导金属向下，进入横浇道、内浇道或直接导人型腔。提供足够的压力，使金属液在重力作用下能克服各种流动阻力，在规定时间内充满型腔。直浇道常做成上大下小的锥形，等断面的柱形和上小下大的倒锥形。对铝、镁合金铸件，也用蛇形、片状和缝隙式的直浇道。 直浇道是金属液进入模具型腔时首先经过的通道，也是压力传递的首要部位，因而其大小会影响金属液的流动速度和填充时间。 1、结构 这种直浇道一般由压室和浇口套组成 。 压室和浇口套宜制成一体，如果分开制造时应选择合理的配合精度和配合间隙，以保持压室与浇口套的同轴度。 2、尺寸 直浇道的直径D一般与压室直径一致，根据压铸件所需的压射比压确定，直浇道长度H一般取直径D的1/2~1/3。直浇道上的这段金属通常又称为余料。为了使余料从浇口套中顺利脱出，在靠近分型面一端长度为15~25mm范围的内孔处设计成1°30'~2°的脱模斜度。 试验结果表明：上大下小的锥形（锥度1/50）直浇道呈充满流态，而在等截面的圆柱形和上小下大的倒锥形直浇道中呈非充满状态。 1、直浇道中液态金属分两种流态：充满式流动或非充满式流动。 2、在非充满的直浇道中，金属液以重力加速度向下运动，流股呈渐缩形，流股表面压力接近大气压力，微呈正压。流股表面会带动表层气体向下运动，并能冲入型内上升的金属液内，由于流股内部和砂型表层气体之间无压力差，气体不可能被“吸入”流股，但在直浇道中气体可被金属表面所吸附并带走。 3、直浇道入口形状影响金属流态。当入口为尖角时，增加流动阻力和断面收缩率，常导致非充满式流动。实际砂型中尖角处的型砂会被冲掉引起冲砂缺陷。要使直浇道呈充满流态，要求入口处圆角半径r≥d/4（d为直浇道上口直径）。 4、生产中主要应用带有横浇道和内浇道的浇注系统，由于横浇道和内浇道的流动阻力，常使等截面的，上小下大的直浇道均能满足充满条件而呈充满式流态。 尽管非充满的直浇道有带气的缺点，但在特定条件下不能不用，如：阶梯式浇注系统中，为了实现自下而上地逐层引入金属的目的而采用；又如用底注包浇注的条件下，为了防止钢液溢至型外而使用非充满态的直浇道。 浇注铸铁件时，对湿砂型内等截面的直浇道中的上、中、下三点进行过压力测定（条件为：直浇道高400mm、直径为30mm、浇注温度为1300℃），结果证明：直浇道内金属压力为接近大气压力的微正压，压力值一般在50Pa~1kPa范围内，靠近浇口杯处压力值偏高，在浇注初的瞬间压力zui高可达1.8kPa。 热压室压铸机模具用直浇道 热压室压铸机用模具上的直浇道结构形式，它是由压铸机上的喷嘴5和压铸模上的浇口套6及分流锥2等组成。 分流锥较长，用于调整直浇道的截面积，改变金属液的流向，也便于从定模中带出直浇道凝料。分流锥的圆角半径R常取4mm~5mm，直浇道锥角口通常取4°~12°，分流锥的锥角口7取4°~6°，分流锥顶部附近直浇道环形截面积为内浇口截面积的2倍，而分流锥根部直浇道环形截面积为内浇口截面积的3倍~4倍。直浇道小端直径d一般比压铸机喷嘴出口处的直径大1mm左右，浇口套与喷嘴的连接形式按具体使用压铸机喷嘴的结构而定。为了适应热压室压铸机***率生产的需要，通常要求在浇口套及分流锥的内部设置冷却系统。 直浇道窝 金属液对直底部有强烈的冲击作用，并产生涡流和紊流区，常引起冲砂、渣孔和大量氧化夹杂物等铸造缺陷。设直浇道窝可改善金属液的流动状况，直浇道窝的作用如下： (1)有缓冲作用。 (2)缩短直浇道一横浇道拐弯处的高度紊流区。 (3)改善内浇道的流量分布。 (4)减小直浇道一横浇道拐弯处的局部阻力系数和压头损失。 (5)注入型内的zui初金属液中，常带有一定量的气体，在直浇道窝内可以浮出去。 直浇道窝的大小、形状应适宜，砂型应紧实。在底部放置干砂芯片、耐火砖等可防止冲砂。直浇道窝常做成半球形、圆锥台等形状。 横浇道 横浇道的作用是什么？ 1.将金属液从直浇道引入内浇口； 2.可以借助横浇道中的大体积金属液来预热模具； 3.当铸件冷却收缩时用来补缩和传递静压力。 横浇道的设计要点 1.横浇道截面积应从直浇道向内浇道逐渐缩小，不应突然变化； 2.横浇道截面积都应不小于内浇道截面积； 3.横浇道应具有一定的厚度和长度； 4.金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固； 5.根据工艺需要可设置盲浇道，以达到改善模具热平衡，容纳冷污金属液、涂料残渣和空气的目的。 横浇道尺寸的计算 横浇道的长度计算公式如下： L=0.5D+（25~35）（mm） 上式中，L——横浇道长度，mm D——直浇道导入口处直径，mm 内浇道 浇注系统是铸型中液态金属进入型腔的通道之总称,基本组元有:浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道。内浇道是液态金属进入铸型型腔的zui后一段通道，主要作用：控制金属液充填铸型的速度和方向，调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序，并对铸件有一定的补缩作用。可以有单个也可以设计多个内浇道。
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