鑄造基礎(chǔ)知識及常見鑄造缺陷簡介

1 2 一、什么叫鑄造？熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型方法。 3 二、鑄造的分類金屬性質(zhì)：鑄鐵、鑄鋼、鑄造合金鑄型和模具：砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造、消失模鑄造澆入方式：低壓鑄造、壓力鑄造、離心鑄造 4 金屬型鑄造 金屬型鑄造是將金屬液澆注到金屬制成的鑄型中，隨后冷卻獲得鑄件的鑄造方法。金屬型可以使用幾百次到上萬次，因此又叫做永久型鑄造。也稱之為硬模鑄造。 1. 鑄型是永久型，生產(chǎn)效率高，對環(huán)境污染小。2.鑄件的機(jī)械性能高，精度和表面光潔度高。3.工序簡化，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化。6.模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，適合大批量生產(chǎn)；7.金屬型激冷作用大，無退讓性，無透氣性。8.不易生產(chǎn)過大和過薄的鑄件。 6 金屬型鑄造的特點(diǎn) 7 金屬型鑄造 熔模鑄造 熔模鑄造通常是在可熔模樣的表面涂覆多層耐火材料，待其氧化干燥后，加熱將其中模樣熔去，而獲得具有與模樣形狀相應(yīng)空腔的型殼，再經(jīng)過焙燒，然后在型殼溫度很高的情況下進(jìn)行澆注，從而獲得鑄件的一種方法。應(yīng)用：如汽輪機(jī)、渦輪機(jī)葉片、成型刀具、傘齒輪以及藝術(shù)品、裝飾品等。 熔模鑄造工藝 10 1. 鑄件精度高，表面光潔高；2.可以直接鑄造出復(fù)雜的組合零件，外形和內(nèi)腔形狀幾乎不受限制3.可以鑄造出各種薄壁鑄件及重量很小的鑄件，重量可以小到幾克；4.生產(chǎn)工序繁多，生產(chǎn)周期長，鑄件不能太大。熔模鑄造的特點(diǎn) 消失模鑄造消失模鑄造，又稱實(shí)型鑄造，采用可氣化的材料制得的模型來造型，不用起模直接將金屬液澆注到氣化模上，使其燃燒、氣化并形成空腔來容納金屬液，從而獲得鑄件的方法。 12 消失模鑄造的優(yōu)點(diǎn)（1）鑄件精度高，消失模鑄造的鑄件質(zhì)量和金屬型鑄造的鑄件非常接近，表面光滑，比砂型鑄造的鑄件表面粗糙度低，可達(dá)Ra3.212.5；（2）設(shè)計靈活為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了充分的自由度。（3）無傳統(tǒng)鑄造中的砂芯（4）清潔生產(chǎn)無化學(xué)粘結(jié)劑（5）降低投資和生產(chǎn)成本 消失模鑄造 低壓鑄造是介于一般重力鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造方法。澆注時金屬液在低壓（2060kPa）作用下，由下而上地填充鑄型型腔，并在壓力下凝固而形成鑄件。低壓鑄造 15 低壓鑄造的優(yōu)點(diǎn)1、液態(tài)金屬充型平穩(wěn)，夾雜缺陷減少；2、型腔內(nèi)液流與氣流方向一致，減少了產(chǎn)生氣孔可能性；3、鑄件成型性好。金屬液在外力作用下強(qiáng)迫流動，提高了金屬的充填能力，有利于形成輪廓清晰，表面光潔的鑄件；4、鑄件組織致密，機(jī)械性能高；5、金屬收得率高（8098）。 壓力鑄造 壓力鑄造是在高壓的作用下，以很高的速度把液態(tài)或半液態(tài)金屬壓入壓鑄模型腔，并在壓力下快速凝固而獲得鑄件的鑄造方法。 17 1、壓鑄件尺寸精度高；2、鑄件強(qiáng)度和表面硬度高；3、可以壓鑄復(fù)雜形狀的薄壁件；4、具有很高的生產(chǎn)效率；5、鑄件中殘留氣體多，不宜進(jìn)行過多的表面機(jī)械加工和熱處理；6、不宜小批量生產(chǎn)。壓力鑄造的特點(diǎn) 離心鑄造是將液體金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使液體金屬在離心力的作用下充填鑄型和凝固形成的一種鑄造方法。 離心鑄造 19 離心鑄造的特點(diǎn)1、適用于旋轉(zhuǎn)體鑄件的生產(chǎn)，不用型芯，簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程，省去澆冒口；2、鑄件致密度高，缺陷少，機(jī)械性能較好；3、便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件，如鋼背銅套、雙金屬軋輥等； 4、易產(chǎn)生偏析，內(nèi)表面粗糙，尺寸不易控制。5、用于生產(chǎn)異型鑄件時有一定的局限性。 三、砂型鑄造工藝流程 20 (一):孔、眼類：氣孔、縮孔、縮松、渣眼、砂眼等(二):裂紋類：熱裂、冷裂等(三):表面缺陷類：粘砂、結(jié)疤、夾砂、冷隔等(四):鑄件形狀、尺寸、重量不合格：多肉、澆不足、抬箱、錯箱、錯芯、變形、損傷、尺寸超差、重量超差等(五):鑄件成分、組織、性能不合格：化學(xué)成分不合 格、金相不合格、偏析、過硬、白口、物理機(jī)械性能不合格等 21 砂眼（孔）的產(chǎn)生1.型砂混制質(zhì)量不好、濕壓強(qiáng)度不合格2.澆注系統(tǒng)內(nèi)散落砂未吹盡3.內(nèi)澆口沖砂4.存在尖角砂5.結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致型腔局部虛、松6.造型機(jī)磨損，震擊力下降、型腔緊實(shí)度不足7.熱砂及夏天吹電扇導(dǎo)致水分快速蒸發(fā)8.合箱時敲擊卡箍，導(dǎo)致碎砂從氣眼孔落入 22 砂眼（孔） 23 砂眼（孔） 24 砂眼（孔） 25 砂眼（孔） 26 粘砂的產(chǎn)生1.型砂與芯砂粒度太粗2.砂型與砂芯的緊實(shí)度低或不均勻3.型、芯的涂料質(zhì)量差，涂料厚度不均勻，涂料剝落4.澆注溫度和澆注高度太高，金屬液動壓力大4.上箱或澆口杯高度太高，金屬液緊壓力大5.型、芯砂性能惡化，耐火度下降，燒結(jié)溫度低，導(dǎo)熱性下降6.金屬液中的氧化物和與低熔點(diǎn)化合物與型砂發(fā)生造渣反應(yīng)生成硅酸亞鐵等低熔點(diǎn)化合物7.澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)置不當(dāng)，造成鑄型局部過熱 27 粘砂 28 粘砂 29 粘砂 30 氣孔的產(chǎn)生分類：侵入性氣孔、析出性氣孔、反應(yīng)性氣孔、 卷入性氣孔1.爐料潮濕、銹蝕、油污2.型、芯、涂料未充分烘干3.澆注系統(tǒng)不合理，形成紊流、卷入氣體4.水分過多及粘結(jié)劑發(fā)氣量過大、未及時排出5.鐵水澆注溫度過低6.陰雨天氣 31 氣孔 32 氣孔 33 氣孔 34 氣孔 35 氣孔 36 縮孔的產(chǎn)生1.金屬液具有液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮特征2.金屬液的化學(xué)成分（碳、硅含量）與凝固溫度范圍3.澆注系統(tǒng)設(shè)置不合理，需補(bǔ)縮部位的得不到有效補(bǔ)縮4.鑄件結(jié)構(gòu)不合理，壁厚變化突然，孤立的熱節(jié)得不到有效補(bǔ)縮5.砂型緊實(shí)度差，型壁遷移導(dǎo)致縮孔 37 縮孔 38 縮孔 39 縮孔 40 縮孔 41 縮陷 42 壁厚懸殊導(dǎo)致縮孔 43 內(nèi)部縮孔 44 錯箱（偏芯）的產(chǎn)生1.固定在型板上的模樣發(fā)生松動2.模具定位銷、套，砂箱定位銷、套磨損3.合型后砂箱受外力碰撞，或敲卡箍時，用力不當(dāng)造成上下型錯位4.由兩半芯粘合而成的砂芯，粘合時沒有對準(zhǔn)造成錯位5.泥芯受鐵水浮力影響造成偏芯 45 錯箱 偏芯 46 錯箱 偏芯 47 損傷的產(chǎn)生1.鑄件在搬運(yùn)、裝卸過程中受撞擊而損壞2.落砂溫度過高，振動撞擊過于劇烈3.鑄件結(jié)構(gòu)不合理，截面厚度差懸殊4.鑄件在機(jī)械加工時夾緊力和切削力過大5.鑄件澆冒系統(tǒng)去除方法不當(dāng)，使鑄件產(chǎn)生損傷缺肉6.鑄件內(nèi)部有較大殘留應(yīng)力或已有裂紋 48 損傷 49 損傷 50 裂紋 51 裂紋 52 討論補(bǔ)充CC/SC項及其控制方法（參數(shù)）、檢測項目和檢測方法，鑄件性能：抗拉強(qiáng)度、硬度、延伸率等材質(zhì)：化學(xué)成分（爐料配料、原輔料管理）尺寸及外觀等（過程控制、清理） 53