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实验一(铸造内应力的形成及测量分析)
实验一 铸造内应力的形成及测量分析 1、实验目的 1)了解坩锅炉熔炼原理及工艺过程。 2)测定应力框产生的铸造热应力。 3)分析应力框产生内应力的原因、应力对铸件质量的影响。 2、实验原理 根据“T”形杆冷却过程中形成“粗杆受拉、细杆受压”的原理,设计如图1所示的应力框。合金浇铸、冷却后,会在应力框的粗、细杆中形成不同性质的应力。将粗杆锯断,将使应力约束条件释放,致使应力杆的尺寸发生变化。测量应力杆的尺寸变化大小,根据虎克定律,便可计算出应力框中应力杆的大小。应力框尺寸如图1所示,采用潮模砂造型,在电阻坩锅炉中熔炼ZL101合金,浇铸应力框。 3、实验步骤及方法 1)手工造型应力框铸型。 2)坩锅电阻炉中熔炼ZL101 合金。 3)浇铸应力框。 4)冷却后清理。 5)将中间的粗杆打两点标志,测量两点距离L0,然后将中间杆锯断,再测量两点的距离L1。 6)根据测量结果,计算杆中的铸造应力。 (= E ε = E(L1 – L0)/ L ( N/mm2) 式中: E --- 弹性模量,ZL101 为:72.4×103 N/mm2; L ---- 中间杆的长度 mm。 4、实验报告 1)画出应力框图,标出细杆和粗杆中存在的铸造应力性质(拉应力为+,压应力为-)L0 = 80mm L1 = 80.5mm L = 300mm 图1铸造应力框
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