16. 铸造工艺学课程复习.ppt

4.2.3 缩孔与缩松的分配规律 4.2.4 防止铸件产生缩孔和缩松的措施 （一）铸件凝固的基本原则 1．顺序凝固原则 2．同时凝固原则 图4-7　定向凝固原则示意图　　　图4-8　同时凝固原则示意图 （二）凝固原则的选择方法 1．除承受静载荷外还受到动力作用、要求保证安全使用的铸件，承受流体压力不允许渗漏的铸件或表面粗糙度要求高的铸件以及铸态组织要求致密的其它铸件。 2．厚实的或壁厚不均的铸件，当其材质是无凝固膨胀且倾向于逐层凝固的铸造合金时，宜采用顺序凝固。 3．碳硅含量较高的灰铸铁，其铸件凝固时有充分的石墨化膨胀，不易出现缩孔和缩松。宜采用同时凝固。 4．球墨铸铁利用凝固时的石墨化膨胀力实现自补缩缩(即实现无冒口铸造)时应选择同时凝固。 5．非厚实的、壁厚均匀的铸件，尤其是薄壁件(各种合金的)宜采用同时凝固。 6．当热裂或变形、冷裂是铸件主要缺陷时宜采用同时凝固。 7．结晶温度区间大的倾向于糊状凝固的合金（如锡青铜），对其铸件气密性要求不高时，一般宜采用同时凝固。 二、 冒口的种类及补缩原理 冒口是在铸型内专门设置的储存金属液的空腔，在铸件形成时补给金属液，有效防止缩孔、缩松，并兼有排气和集渣作用。习惯上把冒口所铸成的金属实体也称为冒口。冒口的种类有： 冒口的形状 冒口的形状直接影响补缩效果。在冒口设计时，应从体积相同的形体中，选用散热表面积最小的。这样，冒口散热就慢，凝固时间就长，补缩效果就更好。冒口体积和表面积对凝固时间的影响可以用模数来衡量。 三、冒口有效补缩距离 1．冒口的有效补缩距离的概念 冒口的补缩效果不仅决定于冒口大小和形状，还决定于铸件凝固时补缩通道是否通畅。 （三）冒口有效补缩距离 1．冒口的有效补缩距离的概念 以平板铸件为例，其厚度为T，有一个冒口，铸件凝固时，右侧形成三个区域： 4．补贴的应用 补贴是指由铸件被补缩区起至冒口为止在铸件壁厚上补加一块逐渐增厚的金属块(即金属补贴)或者发热材料块（即发热或保温补贴)。金属补贴实质上是改变了铸件的结构，人为地造成补缩通道；保温补贴可以延长该区域的凝固时间。两种方法都可以达到加强顺序凝固的目的，保证补缩效果。 4.6提高通用冒口补缩效率的措施和特种冒口 5、 冷铁 浇注条件 浇注 条件 浇注温度 充型压力 浇注系统 浇注温度高，液态金属的粘度变小；过热度高，金属液内含热 量多，保持液态的时间长，充型 能力强。 液态金属在流动方向上所受的压力称为充型压力。充型压力越大, 充型能力越强。 浇注系统的结构越复杂，则流动 阻力越大，充型能力越差。 铸型条件 铸型蓄热系数: 即从液态金属中吸取 热量并储存的能力 铸型温度 (不能过高) 铸型的发气和透气能力： 铸型发气能力过强,透气能力又差 时,若浇铸速度太快,则型腔中的 气体压力增大，充型能力减弱。 2、凝固与收缩 铸件的凝固方式：截面一般液相区、凝固区、固相区。 凝固方式依据凝固区的宽窄来划分。合金结晶温度范围越小，凝固区域越窄，趋逐层凝固。 逐层凝固；糊状凝固；中间凝固。 合金的结晶温度范围和凝固方式的关系 合金的收缩：合金从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。合金的收缩给液态成形工艺带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、变形、裂纹）。 液态收缩； 凝固收缩； 固态收缩。 液态收缩和凝固收缩--体收缩。造成缩孔和缩松缺陷。 固态收缩--线收缩。 导致铸件产生应力、变形和裂纹等缺陷。 顺序凝固原则 ：铸件远离冒口先凝固，靠近冒口次凝固，冒口本身最后凝固。 　　铸锭的宏观组织 一般工业铸锭和铸件凝固后的宏观组织具有三个晶体形态不同的区域： (1) 激冷区。紧邻型壁外壳层，细小等轴晶粒。 (2) 柱状晶区。垂直于型壁并彼此平行的柱状晶粒。 (3) 等轴晶区。中心区等轴晶粒，尺寸比激冷区大得多。 在不同的凝固条件下，柱状晶区和等轴晶区在铸件截面上所占的而积是不同。 2.1 零件结构及其技术条件的审查 从避免缺陷方面审查铸件结构 2.1.1 从简化铸造工艺方面改进零件结构 2.1.2 第二章 铸造工艺方案的确定 2.1.1 从避免缺陷方面审查铸件结构 1、铸件应有合适的壁厚 2、铸件结构不应造成严重的收缩阻碍，注意壁厚过渡和圆角 3、铸件内壁应薄于外壁 4、壁厚力求均匀，减少肥厚部分，防止形成热节 5、利于补缩和实现顺序凝固 1、改进妨碍起模的凸台、凸缘和肋板的结构 2.1.2 从简化铸造工艺方面改进零件结构 2、取消铸件外表侧凹 3、改进铸件内腔结构以减少砂芯 4、减少和简化分型面 5、有利于砂芯的固定和排气 2.2.1 造型、造芯方法的选择 铸型种类 主要特点 应用情