常见铸造合金及铸件结构工艺性.pptVIP

下水道井盖 结构问题 不加工面的结构斜度 圆角过渡 均匀壁厚 避免容易热变形的结构 不用或少用型芯 自带型芯 便于型芯固定和定位 加强型芯头强度 加强型芯头强度 三、合金铸造性能对铸件结构工艺性的影响 铸件的壁厚 合适的壁厚，防止浇不足、冷隔 壁厚力求均匀，避免形成缩孔、缩松和裂纹 内壁和外壁壁厚设计，应使整个铸件均匀冷却 或符合顺序凝固原则 壁的连接 结构圆角 相交壁设计原则 壁厚不均匀时，应采用过渡结构 壁的设计应考虑防止变形和裂纹的要求 1.铸件的壁厚 最小壁厚限制 浇不足、冷隔 合理壁厚：避免厚大截面 并非越大越好 “丁、工”字形、槽形、箱形、加强筋 铸件常用的截面形状 大型铸件的壁厚仅15mm 用加强筋减小壁厚 平板铸件的结构设计 合理壁厚：壁厚均匀 顶盖的结构设计 合理壁厚：壁厚均匀 合理壁厚：壁厚均匀 合理壁厚：顺序凝固与同时凝固 收缩明显的合金：顺序凝固 收缩小的合金： 同时凝固 合理壁厚： 便于实现顺序凝固，补缩 铸造合金钢壳体的结构设计 2.壁的过渡与连接 圆角过渡－金属结晶 圆角过渡－半径 (a+b)/2 ≤8 8-12 12-16 16-20 20-27 27-35 35-45 45-60 铸铁 4 6 6 8 10 12 16 20 铸钢 6 6 8 10 12 16 20 25 几种铸件壁的连接形式及有关尺寸 锐角过渡 转角结构 防裂筋 减缓轮辐收缩阻碍 轮辐的设计 避免大的水平面 罩壳的设计 合理布置筋板位置 避免阻碍铸件收缩 总结 各种铸造工艺方法的适用范围均有限 结构工艺性 与铸造方法有关 与合金铸造性能有关 圆角和结构斜度 如图圆角合理吗？ 如图的结构斜度方向有问题 “结构斜度”还是“起模斜度”？ 三个小问题 空心球铸造容易吗？ 操作不易：不易下芯 裂纹：型芯阻止收缩 下水道的井盖为什么有网状花纹 收缩、强度 砂箱箱带的条纹 3.铸造铝合金 生产特点 收缩率高，氧化、吸气严重 （1）铸造铝合金熔点低、流动性好、对型砂耐火度要求不高，可用细砂造型，以减小铸件表面粗糙度值，还可浇注薄壁复杂铸件。 （2）为防止铝液在浇注过程中的氧化和吸气，通常采用开放式浇注系统及应用，蛇形直浇道和缝隙内浇道等。 （3）应能造成合理的温度分布，使铸型进行定向凝固，并在最后凝固部分设置冒口进行补缩，以消除缩孔和缩松。 工艺方法 坩埚炉熔炼，用NaCl、KCl做熔剂 精炼驱氢 ZnCl2（或C2Cl6） : 3ZnCl2 +2Al=3Zn+2AlCl3↑（熔点183°C） 坩埚炉 4.铸造铜合金 铜及铜合金 按其成分不同可分为紫铜、黄铜、青铜和白铜 紫铜 工业纯铜，熔点为1083℃，无同素异构转变，相对密度为8.9（为镁的五倍）。比普通钢还重约15%。其具有玫瑰红色，表面形成氧化膜后呈紫色，故一般称为紫铜。 塑性好，但强度、硬度较差；具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材 黄铜 黄铜是由铜和锌所组成的合金。只由铜、锌组成的黄铜称为普通黄铜。由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铅、铁、硅组成的铜合金。 黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材以及铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等 如含锌低于36％的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30％的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜 4.铸造铜合金 白铜 铜与镍的合金，镍含量一般为25% 纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度、电阻和热电性，并降低电阻率温度系数。因此白铜较其他铜合金的机械性能、物理性能都异常良好，延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀、富有深冲性能 广泛用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、日用品、工艺品等领域，还是重要的电阻及热电偶合金。白铜的缺点是主要添加元素——镍属于稀缺的战略物资，价格比较昂贵。 青铜 铜和除锌、镍以外的其他金属组成的合金。常见的有锡青铜、铅青铜。 熔点低（约800°C）、硬度大、铸造性能好、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点，适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等 3.铸造铜合金 生产特点 极易氧化，形成氧化物（Cu2O）使合金力学性能下降 铸造工艺 （1）铸造黄铜 熔点低、结晶温度窄（30℃-70℃），流动性好、对型砂耐火度要求不高，可用细砂造型，以减小铸件表面粗糙度值、减小加工余量，并可浇注薄壁铸件。 由于黄铜中的锌本身就是良好