(35)--铸铁件、铸钢件、铜合金、铝合金的铸造工艺及其质量保证措施.ppt

金属型铸造延时符连续铸造工艺流程图技术特点：1、由于金属被迅速冷却，结晶致密，组织均匀，机械性能较好；2、节约金属，提高收得率；3、简化了工序，免除造型及其它工序，因而减轻了劳动强度；所需生产面积也大为减少；4、连续铸造生产易于实现机械化和自动化，提高生产效率。5.在结晶器内凝固的铸件断面上有较大的温度梯度，并且是定向凝固，补缩条件好，故铸件有较同的致密度。6.铸造断面中部是在结晶器外自然冷却或用水强制冷却情况下完成凝固的，可以有效地提高劳动生产率。7.铸造过程无浇注冒口系统，用较小的结晶器生产长度大的铸件，金属损耗少。铜合金铸造缺陷的大分类铸造缺陷和熔化、浇注、凝固的基本性质反偏析是锡青铜铸件中常见的缺陷，铸件表面会渗出灰白色颗粒状的富锡分泌物，俗称“冒锡汗”。“锡汗”中富集δ相，造成铸件内外成分不均匀，降低合金力学性能，而且使组织更加疏松，引起渗漏，同时，表面富集坚硬的δ相，恶化切削加工性能，加工后的表面会出现灰白色斑点，影响表面质量。反偏析层一般有5mm左右，严重时可深入表皮下25～30mm。凝固速度越慢，反偏析越严重。出现反偏析的原因是锡青铜的结晶温度范围宽，枝晶发达，低熔点的富锡δ相被包围在α枝晶间隙中，此时氢的溶解度因温度下降而急剧降低，呈气泡形成析出，产生背压，把富锡熔体推向枝晶间隙中心。而在凝固后期，铸件从内到外仍存在着大量的显微通道，在氢气泡形成的背压和固态收缩力内外夹攻下，迫使富锡溶体沿α枝晶间的显微通道向铸件表面渗出，堆积在铸件表面。防止反偏析的工艺措施有：1.放置冷铁，提高冷却速度，出现层状凝固。2.调整化学成分，如加入锌，缩小结晶温度范围。3.采取有效的精炼除气措施，减少合金中的含气量。4.1砂型铸造适用条件：在铝合金铸件的生产过程中，表面和尺寸精度要求不是很高或者批量很小的零件多采用砂型铸造，尤其是一些外形复杂，内部有弯曲管道的复杂异形铸件。根据砂型、砂芯本身建立强度过程中其粘结力产生的机制不同，大体可分为三类，也可以分为湿型、干型、表面干型和各种化学硬化砂型。四、铝合金铝合金种类繁多，根据生产方式的不同，可以分成变形铝合金和铸造铝合金两大类。铸造铝合金合金元含量高，有较多的共晶体，因而铸造性能好，但塑性低。常用的铸造铝合金分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金。4.1.1型砂的选择粘土砂型根据合箱和浇注时的状态不同分为湿型、干型、表面烘干型三种。湿型是造好的砂型不经过烘干，直接浇入高温金属液；干砂型是在合箱和浇注前将整个砂型烘干；表面烘干型只在浇注前对型腔表面层采用适当的方法烘干一定深度。铝合金与镁合金铸件、小型铸铁件的生产常使用湿型。湿型生产周期缩短，生产率高，并节省投资和能耗，特别适合于机械化和自动化生产。干型由于烘干能够显著的降低发气量，大大减少了气孔、砂眼、夹砂等缺陷。但是生产周期长，需要烘干设备，增加燃料消耗，恶化劳动条件，难于实现机械化和自动化。干型主要用于质量要求高、结构复杂的中大型铸件的单间小批量生产。表面烘干型介于湿型和干型之间，常用于生产中大型铝合金铸件4.2金属型铸造4.2.1特点金属型的热容量、传热系数比砂型大得多，而且寿命长，会加快合金液的凝固速度，从而减少气孔和缩孔、疏松等缺陷，铸件表面能得到细晶组织，显著地提高铸件的力学性能和表面质量，而且铝合金的金属型铸造生产效率高，劳动环境和劳动条件好。但金属型几乎没有退让性，排气性差，所以应尽早开模，防止形成冷裂纹，设置排气塞排气槽，增强排气，防止憋气形成气孔或者未浇足4.2.2铝合金的金属型铸造方式铝合金的金属型铸造通常采用底注式和顶注式浇注。底注式浇注充型平稳，不会产生激溅，有较好的挡渣作用，但容易在铸件侧壁上形成氧化夹渣。更重要的是底注式浇注合金液的凝固通常为同时凝固，难以实现顺序凝固，易产生缩松缺陷。顶注式浇注的优势就是能够实现顺序凝固，能铸件减少缩松、以及薄壁件的冷隔、浇不足等缺陷的产生。但顶注式合金液容易产生激溅、氧化、夹渣等缺陷，通过采用过滤装置、降低铝液充型压头、控制流速等手段避免。4.3其它铸造方式电磁铸造的原理示于图（a）。当感应器线圈中通过电流密度为J0的交变电流时，产生交变电磁场H，电磁场作用于金属液形成与感应器电流反向的密度为J的感生电流，感生电流与励磁电流相互作用产生磁感应强度B和指向感应线圈内的电磁力，这样，金属液在电磁力的侧向约束下呈半悬浮状态。感应器下面的冷却水喷向铸锭，金属液在保持自由表面的状态下凝固，同时，铸造机拖动底模和铸锭向下运动，从而形成连续铸造过程。为了获得侧面垂直的半悬浮金属液柱，增设屏蔽罩使液柱侧面的电磁压力分布接近液柱上的静