铸造工艺总汇-连续铸造
图3单金属离心铸型图4图双层金属离心铸型
1-端盖 2-铸型本体 3-端盖夹紧装置 1-外型 2-内型 3-端盖 4-销子
3）涂料
金属型离心铸造时，常需在金属型的工作表面喷刷涂料。对离心铸造金属型用涂料的要求与一般金属型铸造时相同。为防止铸件与金属型粘合和铸铁件产生白口，在离心金属型上的涂料层有时较厚。离心铸造用涂料大多用水作载体。有时也用于态涂料，如石墨粉，以使铸件能较易地自型中取出。
喷刷涂料时应注意控制金属型的温度。在生产大型铸件时，如果铸型本身的热量不足以把涂料洪干，可以把铸型放在加热炉中加热，并保持铸型的工作温度，等待浇注。生产小型铸件时，尤其是采用悬臂离心铸造机生产时，希望尽可能利用铸型本身的热量洪干涂料，等待浇注。
4）浇注
离心铸造时，浇注工艺有其本身的特点，首先由于铸件的内表面是自由表面，而铸件厚度的控制全由所浇注液体金属的数量决定，故离心铸造浇注时，对所浇注金属的定量要求较高。此外由于浇注是在铸型旋转情况下进行的为了尽可能地消除金属飞溅的现象，要很好控制金属进入铸型时的方向。
液体金属的定量有重量法、容积法和定自由表面高度（液体金属厚度）法等。容积法用一定体积的浇包控制所浇注液体金属的数量，此法较简便，但受金属的温度，熔渣等影响，定量不太准确，在生产中用的较多。
为尽可能地消除浇注时金属的飞溅现象，要控制好液体金属进入铸型时的流动方向。
12.连续铸造
12.1 基本原理、工艺特点及应用范围
12.1.1 连续铸造的基本过程
连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。
连续铸锭的工艺过程如图1所示，在结晶器的下端插入引锭，形成结晶器的底，当浇入的金属液面达一定高度后，开动拉锭装置，使铸锭随引锭下降，上面不断浇入金属，下面连续拉出铸锭。连续铸管的工艺与此相似，只是在结晶器的中央加——内结晶器，以形成铸管的内孔。
图1 连续铸锭示意图
1-浇包 2-浇口杯 3-结晶器 4-铸锭 5-引锭
12.1.2 连续铸造的特点和应用
连续铸造在国内外已被广泛采用，例如连续铸锭（钢或有色金属锭），连续铸管等。连续铸造和普遍铸造法比较有下述优点：
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.连续铸造时，铸件上没有浇注系统的冒口，故连续铸锭在轧制时不用切头去尾，节约了金属，提高了收得率；
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，铸锭时还能实现连铸连轧，大大提高了生产效率。
12.2 连续铸铁管
连续铸管目前已成为我国生产铸铁管的主要方法。铸铁管的品种有承插管（自来水管及煤气管），法兰管（农业排灌及工业用管）薄壁管及小直管等。各种管的形状如图2所示。
图2 连续铸造结构图
a-承插管 b-法兰管 c-薄壁管d一小直管
目前国内生产的连铸管内直径由30～1200mm；一般普通压力管出厂前要进行大于15atm的水压试验。
连续铸管的方法是将铁水浇入内外结晶器之间的间隙中（间隙大小即铸管的壁厚）结晶器上下振动，从结晶器下方，下断地拉出管子。在拉管过程中，管子通过结晶器下口时，必须有一定厚度的凝固层（图3），使能承受拉力、和内部铁水的压力，否则将会造成拉漏的现象。上述这些工艺要求，都应由连续铸管机加以实现。连续铸管机由导柱、浇注机构、结晶器及其振动机构，底盘与拉管装置等所组成。
图3 连续铸管凝固示意图
1-内结晶器 2-未凝固层 3-凝固层 4-转动浇杯 5-外结晶器
12.3 连续铸管工艺与操作
12.3.1 连续铸铁管的基本工序
1.安装结晶器，结晶器涂油；
2.修整和安装中间浇杯、流槽、转动浇杯；
3.合型，开车浇注；
4.振动，脱模，拉管；
5.倒管，校管；
6.热处理（退火、消除应力）
7.切头，试压，浸涂沥青。
12.3.2 铁水的化学成分
普通铸铁和的化学成分应有利于形成灰口组织和良好的流动性。因此要求其成分应接近于共晶成分，即碳当量接近4.3%。
生产中常用的灰铁化学成分如下：
C: 3.5-3.8% P≤0.3%
Si: 1.8-2.4% S≤0.1%
Mn: 0.5-0.8%
12.3.3 浇注温度
浇注温度不宜过高，温度过高就需要较长的凝固时间，同时对结晶器的使用寿命也不利。连续铸管的浇注温度一般在1250～1370℃之间，小管取上限。
12.3.4 脱模
1. 脱模时间，由浇注到开始拉管的时间叫脱模时间。一般适当的脱模时间为24～95s。
2. 脱模温度，一般在980～1050℃。
12.3.5 液面高度
铸管时，结晶器铁水液面的高度，一般以距结晶器上沿10～40毫米为宜，这样既可充分利用结晶器的有效高度，又便于观察操作，脱模时的液面高度应比拉和时略低，以避免发生卡管。
12.3.6 结晶器的水冷
1.水压
为使浇入结晶器的迅速凝固和保护结晶器避免受热过度，结晶器内的冷却水须有较快的流速，故水压不宜过低，一般在（15～25）×10kPa。
2.冷却水温差
结晶器的进水和出水的温差小说明冷却强度大。温差的大小对拉管的速度和结晶器的寿命影响很大。一般温差在6～20℃之间，小管温差取上限。
3.水流量
结晶器中水的流量和水压，进出水管径及水隙等结构有关。水量过小会影响冷却强度。一般水的流量可根据进出水的温差是否适当加以调整，其流量约在0.1～2.12m3/min之间。
12.3.7 拉管速度
拉管的长度与所需时间之比叫拉管速度。它标志着生产工艺水平的高低。拉管的速度与操作技术，铁水质量和结晶器的工作状况有一定关系，所有能促进凝固的措施，都有利于提高拉管速度。
12.3.8 连续铸管的主要缺陷
1.渗漏
渗漏就是铸管在试水压时有漏水或渗水的现象。漏水多发生在靠承口的一端。漏水处的管壁内多有铁豆、开口气孔或夹杂物等。产生的原因：转浇口安放不正，铁水淋在结晶器上形成铁片或铁豆掉入型腔；铁水温度偏低流动性差，开始浇注时，金属液流过小，或双拉管调流不匀而产生冷隔、铁豆及气孔等而造成漏水；承口芯子表面清理不净而形成砂眼造成漏水。
2.重皮
在管壁内或外表面形成不熔合或熔合不良的鱼鳞状皮层谓之重皮。其产生的原因：在拉管过程中掉入冷的铁片；铁水的温度或成分不合要求，流动性低所造成；内或外结晶器壁破裂或有孔眼，当粘附该处的冷的铁片脱落后而形成重皮。
3.沟陷
在管壁内表面形成不连续的纵向凹陷沟槽，沟槽内有时挂有铁片，这种缺陷叫做沟陷。其产生原因：内结晶器的冷却强度远小于外结晶器时，由于内外层收缩不一致，而形成沟陷；拉管速
度与铁水凝固速度不相适应，一般拉管速度偏高时，易出现沟陷缺陷；内外结晶器不同心，造成管壁不增匀也能产生此类缺陷；内结晶器的锥度过大，而使红热的铸管内壁过早地与内结晶器壁脱离而产生较大的空隙，使管壁内层凝固较慢，因收缩而形成光陷。
4.白口
管壁断面或表面呈白口组织，质地很脆。其产生的原因：铁水成分不当，碳当量过低，；脱模时间过晚或脱模温度过低，因而达不到管子自行退火的目的而造成白口；内外结晶器安装不正，造成壁厚不均，冷速不匀，而使局部产生白口。
1.消失模铸造
1.1 概述
1958年，H.F.Shroyer发明了用可发性泡沫塑料模型制造金属铸件的技术并取得了专利。最初所用的模型是采用聚苯乙烯（EPS）板材加工制成的，采用含粘结剂的型砂造型。德国的Grunzweig 和Harrtmann公司购买了这一专利并加以开发和应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术后来由T.R.Smith于1964年申请了专利。在1980年以前使用无粘结剂干砂工艺必须得到实型铸造工艺公司（Full Mold Process,Inc）的批准，在此以后，该专利就无效了。
最普遍实用的方法是把涂有耐火材料涂层的模型放入砂箱，模型四周用干砂充填紧实，浇注液态金属，取代泡沫塑料模型，这种铸造工艺被称为：消失模铸造（EPC）、气化模铸造及实型铸造等。美国铸造协会消失模铸造委员会采用了"消失模铸造"作为该工艺的名称。
消失模铸造是一项创新的铸造工艺方法，可用于生产有色及黑色金属动力系统的零件，包括：汽缸体、汽缸盖、曲轴、变速箱、进气管、排气管及刹车毂等铸件。消失模铸造的工艺流程如下：1）预发泡
模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序，复杂铸件如汽缸盖，需要数块泡沫模型分别制作，然后再胶合成一个整体模型。每个分块模型都需要一套模具进行生产，另外在胶合操作中还可能需要一套胎具，用于保持各分块的准确定位，模型的成型工艺分为两步，第一步是将聚苯乙烯珠粒预发到适当密度，一般通过蒸汽快速加热来进行，此阶段称为预发泡。
2）模型成型
经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理，然后再送到成型机的料斗中，通过加料孔进行加料，模具型腔充满预发的珠粒后，开始通入蒸汽，使珠粒软化、膨胀，挤满所有空隙并且粘合成一体，这样就完成了泡沫模型的制造过程，此阶段称为蒸压成型。
成型后，在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却，然后打开模具取出模型，此时模型温度提高且强度较低，所以在脱模和储存期间必须谨慎操作，防止变形及损坏。
3）模型簇组合
模型在使用之前，必须存放适当时间使其熟化稳定，典型的模型存放周期多达30天，而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时，模型熟化稳定后，可对分块模型进行胶粘结合。
分块模型胶合使用热熔胶在自动胶合机上进行。胶合面接缝处应密封牢固，以减少产生铸造缺陷的可能性。
4）模型簇浸涂
为了每箱浇注可生产更多的铸件，有时将许多模型胶接成簇，把模型簇浸入耐火涂料中，然后在大约30～60C（86-140F）的空气循环烘炉中干燥2～3个小时，干燥之后，将模型簇放入砂箱，填入干砂振动紧实，必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。
连续铸造
连续铸造 1 基本原理、工艺特点及应用范围 1.1 连续铸造的基本过程 连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。 连续铸锭的工艺过程如图1所示，在结晶器的下端插入引锭，形成结晶器的底，当浇入的金属液面达一定高度后，开动拉锭装置，使铸锭随引锭下降，上面不断浇入金属，下面连续拉出铸锭。连续铸管的工艺与此相似，只是在结晶器的中央加——内结晶器，以形成铸管的内孔。 图1 连续铸锭示意图 1-浇包 2-浇口杯 3-结晶器 4-铸锭 5-引锭 1.2 连续铸造的特点和应用 连续铸造在国内外已被广泛采用，例如连续铸锭（钢或有色金属锭），连续铸管等。连续铸造和普遍铸造法比较有下述优点： 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.连续铸造时，铸件上没有浇注系统的冒口，故连续铸锭在轧制时不用切头去尾，节约了金属，提高了收得率； 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，铸锭时还能实现连铸连轧，大大提高了生产效率。 2 连续铸铁管 连续铸管目前已成为我国生产铸铁管的主要方法。铸铁管的品种有承插管（自来水管及煤气管），法兰管（农业排灌及工业用管）薄壁管及小直管等。各种管的形状如图2所示。
图2 连续铸造结构图 a-承插管 b-法兰管 c-薄壁管 d一小直管 目前国内生产的连铸管内直径由30～1200mm；一般普通压力管出厂前要进行大于15atm的水压试验。 连续铸管的方法是将铁水浇入内外结晶器之间的间隙中（间隙大小即铸管的壁厚）结晶器上下振动，从结晶器下方，下断地拉出管子。在拉管过程中，管子通过结晶器下口时，必须有一定厚度的凝固层（图3），使能承受拉力、和内部铁水的压力，否则将会造成拉漏的现象。上述这些工艺要求，都应由连续铸管机加以实现。连续铸管机由导柱、浇注机构、结晶器及其振动机构，底盘与拉管装置等所组成。 图3 连续铸管凝固示意图 1-内结晶器 2-未凝固层 3-凝固层 4-转动浇杯 5-外结晶器 3 连续铸管工艺与操作 3.1 连续铸铁管的基本工序 1.安装结晶器，结晶器涂油； 2.修整和安装中间浇杯、流槽、转动浇杯； 3.合型，开车浇注； 4.振动，脱模，拉管； 5.倒管，校管；
铸造工艺学课程设计案例
前言 铸造工艺学课程就是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法与步骤以及掌握铸造工艺与工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则就是铸造工艺学课程的实践性教学环节,同时也就是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺与工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里,我们有过紧张,有过茫然,有过喜悦,从中感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点: 通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用铸造工艺学课程与其她先修课程的的理论与实际知识去分析与解决实际问题的能力。 通过制定与合理选择工艺方案,正确计算零件结构的工作能力,确定尺寸,掌握了浇冒口的作用及其原理,具有正确设计浇冒口系统的初步能力;掌握铸造工艺与工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求,原材料的基本规格及作用,并初步具备分析与解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制;了解提高铸件表面质量与尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径,并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料与手册等。 目录 第一章零件铸造工艺分析 (4) 1、1零件基本信息 (4) 1、2材料成分要求 (4) 1、3铸造工艺参数的确定 (4) 1、3、1铸造尺寸公差与重量公差 (5) 1、3、2机械加工余量 (5) 1、3、3铸造收缩率 (5) 1、3、4拔模斜度 (5) 1、4其她工艺参数的确定 (5) 1、4、1工艺补正量 (5) 1、4、2分型负数 (5) 1、4、3非加工壁厚的负余量 (5)
铸造工艺总汇-连续铸造
图3单金属离心铸型图4图双层金属离心铸型 1-端盖 2-铸型本体 3-端盖夹紧装置 1-外型 2-内型 3-端盖 4-销子 3）涂料 金属型离心铸造时，常需在金属型的工作表面喷刷涂料。对离心铸造金属型用涂料的要求与一般金属型铸造时相同。为防止铸件与金属型粘合和铸铁件产生白口，在离心金属型上的涂料层有时较厚。离心铸造用涂料大多用水作载体。有时也用于态涂料，如石墨粉，以使铸件能较易地自型中取出。 喷刷涂料时应注意控制金属型的温度。在生产大型铸件时，如果铸型本身的热量不足以把涂料洪干，可以把铸型放在加热炉中加热，并保持铸型的工作温度，等待浇注。生产小型铸件时，尤其是采用悬臂离心铸造机生产时，希望尽可能利用铸型本身的热量洪干涂料，等待浇注。 4）浇注 离心铸造时，浇注工艺有其本身的特点，首先由于铸件的内表面是自由表面，而铸件厚度的控制全由所浇注液体金属的数量决定，故离心铸造浇注时，对所浇注金属的定量要求较高。此外由于浇注是在铸型旋转情况下进行的为了尽可能地消除金属飞溅的现象，要很好控制金属进入铸型时的方向。 液体金属的定量有重量法、容积法和定自由表面高度（液体金属厚度）法等。容积法用一定体积的浇包控制所浇注液体金属的数量，此法较简便，但受金属的温度，熔渣等影响，定量不太准确，在生产中用的较多。 为尽可能地消除浇注时金属的飞溅现象，要控制好液体金属进入铸型时的流动方向。 12.连续铸造 12.1 基本原理、工艺特点及应用范围 12.1.1 连续铸造的基本过程 连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。 连续铸锭的工艺过程如图1所示，在结晶器的下端插入引锭，形成结晶器的底，当浇入的金属液面达一定高度后，开动拉锭装置，使铸锭随引锭下降，上面不断浇入金属，下面连续拉出铸锭。连续铸管的工艺与此相似，只是在结晶器的中央加——内结晶器，以形成铸管的内孔。
铸造工艺设计实例
轴承座铸造工艺设计说明书 一、工艺分析 1、审阅零件图 仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺 （2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避 零件名称：轴承座 零件材料：HT150 生产批量：大批量生产 2、零件技术要求 铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。 3、选材的合理性 铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等， 用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的 牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。 4、审查铸件结构工艺性 铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。 二、工艺方案的确定
1、铸造方法的确定 铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择 （1）造型方法、造芯方法的选择 根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型 （2）铸造方法的选择 根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。 （3）铸型种类的选择 根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。 2、浇注位置的确定 根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。 3、分型面的选择 本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。 三、工艺参数查询 1、加工余量的确定 根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为11~13， 取加工余量等级为12。
典型铸铁件铸造工艺设计与实例
典型铸铁件铸造工艺设计与实例叙述铸造生产中典型铸铁件——气缸类铸件、圆筒形铸件、环形铸件、球墨铸铁曲轴、盖类铸件、箱体及壳体类铸件、阀体及管件、轮形铸件、锅形铸件及平板类铸件的铸造实践。内容涉及材质选用、铸造工艺过程的主要设计、常见主要铸造缺陷及对策等。 第1章气缸类铸件 1.1 低速柴油机气缸体 1.1.1 一般结构及铸造工艺性分析1.1.2 主要技术要求 1.1.3 铸造工艺过程的主要设计1.1.4 常见主要铸造缺陷及对策1.1.5 铸造缺陷的修复 1.2 中速柴油机气缸体 1.2.1 一般结构及铸造工艺性分析1.2.2 主要技术要求 1.2.3 铸造工艺过程的主要设计1.3 空气压缩机气缸体 1.3.1 主要技术要求 1.3.2 铸造工艺过程的主要设计第2章圆筒形铸件 2.1 气缸套 2.1.1 一般结构及铸造工艺性分析2.1.2 工作条件 2.1.3 主要技术要求 2.1.4 铸造工艺过程的主要设计2.1.5 常见主要铸造缺陷及对策2.1.6 大型气缸套的低压铸造2.1.7 气缸套的离心铸造 2.2 冷却水套 2.2.1 一般结构及铸造工艺性分析2.2.2 主要技术要求 2.2.3 铸造工艺过程的主要设计2.2.4 常见主要铸造缺陷及对策2.3 烘缸 2.3.1 结构特点 2.3.2 主要技术要求 2.3.3 铸造工艺过程的主要设计2.4 活塞 2.4.1 结构特点 2.4.2 主要技术要求 2.4.3 铸造工艺过程的主要设计2.4.4 砂衬金属型铸造 第3章环形铸件 3.1 活塞环3.1.1 概述 3.1.2 材质 3.1.3 铸造工艺过程的主要设计 3.2 L形环 3.2.1 L形环的单体铸造 3.2.2 L形环的筒形铸造 第4章球墨铸铁曲轴 4.1 主要结构特点 4.1.1 曲臂与轴颈的连接结构 4.1.2 组合式曲轴 4.2 主要技术要求 4.2.1 材质 4.2.2 铸造缺陷 4.2.3 质量检验 4.2.4 热处理 4.3 铸造工艺过程的主要设计 4.3.1 浇注位置 4.3.2 模样 4.3.3 型砂及造型 4.3.4 浇冒口系统 4.3.5 冷却速度 4.3.6 熔炼、球化处理及浇注 4.4 热处理 4.4.1 退火处理 4.4.2 正火、回火处理 4.4.3 调质（淬火与回火）处理 4.4.4 等温淬火 4.5 常见主要铸造缺陷及对策 4.5.1 球化不良及球化衰退 4.5.2 缩孔及缩松 4.5.3 夹渣 4.5.4 石墨漂浮 4.5.5 皮下气孔 4.6 大型球墨铸铁曲轴的低压铸造 第5章盖类铸件 5.1 柴油机气缸盖 5.1.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.1.2 主要技术要求 5.1.3 铸造工艺过程的主要设计 5.2 空气压缩机气缸盖 5.2.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.2.2 主要技术要求 5.2.3 铸造工艺过程的主要设计 5.3 其他形式气缸盖 5.3.1 一般结构 5.3.2 主要技术要求 5.3.3 铸造工艺过程的主要设计 第6章箱体及壳体类铸件 6.1 大型链轮箱体 6.2 增压器进气涡壳体 6.3 排气阀壳体 6.4 球墨铸铁机端壳体 6.5 球墨铸铁水泵壳体 6.6 球墨铸铁分配器壳体 第7章阀体及管件 7.1 灰铸铁大型阀体 7.2 灰铸铁大型阀盖 7.3 球墨铸铁阀体 7.4 管件 7.5 球墨铸铁螺纹管件 7.6 球墨铸铁管卡箍 7.6.1 主要技术要求 7.6.2 铸造工艺过程的主要设计 7.6.3 常见主要铸造缺陷及对策 第8章轮形铸件 8.1 飞轮 8.2 调频轮 8.3 中小型轮形铸件 8.4 球墨铸铁轮盘 第9章锅形铸件 9.1 大型碱锅 9.2 中小型锅形铸件 第10章平板类铸件 10.1 大型龙门铣床落地工作台 10.2 大型立式车床工作台 10.3 大型床身中段 10.4 大型底座 中国机械工业出版社精装16开定价：299元
连续铸造简介
连续铸造是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特定的长度的铸件。 连续铸造的优点 连续铸造在国内外已经被广泛采用，如连续铸锭（钢或有色金属锭），连续铸管等。连续铸造和普通铸造比较有下述优点：[1] 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、连续铸造时，铸件上没有浇注系统的冒口，故连续铸锭在轧制时不用切头去尾，节约了金属，提高了收得率； 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，铸锭时还能实现连铸连轧，大大提高了生产效率。 利用贯通的结晶器在一端连续地浇入液态金属，从另一端连续地拔出成型材料的铸造方法。结晶器一般用导热性较好，具有一定强度的材料，如铜、铸铁、石墨等制成，壁中空，空隙中间通冷却水以增强其冷却作用。铸出的成型材料有方形、长方形、圆形、平板型、管形或各种异形截面。 连续铸造方法的设想是英国人H.贝塞麦于1857年提出的，在当时的技术条件下未能实际应用，直到20世纪30年代，这种方法才成功地用于铜、铝合金的铸造。到50年代，连续铸造在各国的钢厂正式用于铸钢。 根据铸造出的成型材料不同，连续铸造有铸锭、铸管、铸板等。图1为连续铸钢锭示意图，有水平式、垂直式和圆弧式 3种。结晶器在钢水包下部，钢水通过结晶器被连续地拉出成锭，表面固化的锭材在结晶器下面受到喷射水的二次冷却而完全凝固。当锭料被拉至一定长度时，由切割机切断成段料，供进一步加工使用。为了缩小锭材中的柱状晶区域，以便减少锭材轴心区的成分偏析和非金属夹杂，可在结晶器下部装一电磁装置。70年代出现一种电磁结晶器，即利用成形的电磁场代替结晶器围住液态金属，铸锭在结晶
铸造工艺学课程设计案例
前言 铸造工艺学课程是培养学生熟悉对零件及产品工艺设计的基本内容、原则、方法和步骤以及掌握铸造工艺和工装设计的基本技能的一门主要专业课。课程设计则是铸造工艺学课程的实践性教学环节，同时也是我们铸造专业迎来的第一次全面的自主进行工艺和工装设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，从中感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行铸造工艺学课程设计的目的有如下几点：通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用铸造工艺学课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决实际问题的能力。 通过制定和合理选择工艺方案，正确计算零件结构的工作能力，确定尺寸，掌握了浇冒口的作用及其原理，具有正确设计浇冒口系统的初步能力；掌握铸造工艺和工装设计的基本技能。 熟悉型砂必须具备的性能要求，原材料的基本规格及作用，并初步具备分析和解决型砂有关问题的能力。 熟悉涂料的作用、基本组成及质量的控制；了解提高铸件表面质量和尺寸精度的途径。 了解合金在铸造过程中容易产生的铸造缺陷以及采取相关的防止途径，并初步具备分析、解决这类缺陷的基本解决途径 学习进行设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
目录 零件铸造工艺分析 (4) 零件基本信息 (4) 材料成分要求 (4) 铸造工艺参数的确定 (4) 铸造尺寸公差和重量公差 (5) 机械加工余量 (5) 铸造收缩率 (5) 拔模斜度 (5) 其他工艺参数的确定 (5) 工艺补正量 (5) 分型负数 (5) 非加工壁厚的负余量 (5) 反变形量 (5) 分芯负数 (6) 铸造三维实体造型 (6) 上冠件图纸技术要求 (6) 上冠件结构工艺分析 (6) 基于UG零件的三维造型 (6) 软件简介 (6) 零件的三维造型图 (6) 第三章铸造工艺方案设计 (7) 工艺方案的确定 (7) 铸造方法 (7) 型（芯）砂配比 (8) 混砂工艺 (8) 铸造用涂料、分型剂及修补材料 (8) 铸造熔炼 (8) 熔炼设备 (9) 熔炼工艺 (9) 分型面的选择 (9) 砂箱大小及砂箱中铸件数目的确定 (10) 砂芯设计及排气 (11) 芯头的基本尺寸 (11) 芯撑、芯骨的设计 (12) 砂芯的排气 (12) 第四章浇冒系统的设计及计算 (12) 浇注系统的类型及选择 (12) 浇注位置的选择 (12)
铸造工艺学
一、名词解释 铸造：采用熔炼方法，将金属熔化成液态在砂型、陶瓷型、金属型等铸型中直接成形的加工方法。 铸造工艺学：是研究铸件成形方法的一门学科，包括铸造工艺方案及参数设计、铸型材料和铸造方法、铸型及芯的制造、合金熔体充型的过程及原理与浇注系统设计、补缩系统原理及设计。 技术审查：审查零件工艺性、生产条件是否能满足铸造零件的规模、精度要求和技术要求。 零件的工艺性：零件的结构是否合理如铸件壁厚分布是否合理、厚度是否大于最小壁厚，铸件壁的联结处的联结方式是否合理，薄厚壁是否均匀过渡，拐角处是否圆角过渡，是否利于起模，是否有利于清砂。 浇注位置：浇注时铸件在铸型中所处的具体位置。 铸造工艺参数：指需要确定的工艺数据，具体包括铸造线收缩率、机械加工余量、拔模斜度、最小铸出尺寸、工艺补正量、分型负数、分芯负数和反变形量。 铸造线收缩率:指铸件在凝固过程中所产生的长度方面的缩小，表达式为％模件 模100L L -L ?=ε 机械加工余量：指在铸件加工表面上留出的，准备切去的铸件表层厚度。往往和铸件尺寸公差配合使用。加工余量值由两部分构成，一部分是尺寸公差CT 值，另一部分为要求的铸件机械加工余量RMA 值。 起模斜度：为了利于起模或脱芯，在模样或芯盒的出模方向设有一定的斜度，以避免损坏铸型和芯子。 最小铸出孔及槽：对于一些较小的孔和槽，如果采用铸造方法生成，往往会产生问题，如：精度、粘砂，有时铸出的孔和槽产生偏差后再用机加工方法校正反而不如直接铸死再进行机加工，故通常采用的方法是不将较小的孔和槽铸出。 工艺补正量：有时模样和芯盒的尺寸准确无误，但是铸出工件的尺寸仍不符合图样要求，对于这种情况通常采用工艺补正的方法解决。 分型负数：分型面在制造过程中往往因为修整、烘烤等原因以及防止跑火在合箱时在分型面上铺垫的石棉绳、泥条或油灰条等，这样在分型面处增加了铸件尺寸，为了保证铸件尺寸精度，通常采用在分型面处减去一定的模样尺寸。通常与铸件大小、工艺习惯以及铺垫材料有关。 反变形量：铸件在造型以及成形过程中发生翘曲、收缩等现象使得铸件产生变形。在工艺设计时，需要设置一个反变形量，使得铸件在成形后减少乃至消除变形。 吃砂量：模样或者铸型内腔内外表面与砂箱的内壁、顶面、底面或箱挡之间的距离；型腔之间的最小间距；芯骨至砂芯表面的砂层厚度。 铸型材料：包括永久型材料和造型材料。永久型材料一般用于永久型铸型，采用导热性良好、力学性能好的金属、合金或石墨等材料制成。 造型材料:砂型铸造中铸型和砂芯所用的材料，包括铸造用砂、粘结剂、涂料和其他辅助材料。 铸造用砂的热物理特征：比热、导热性、蓄热特性和热膨胀性。 蓄热系数：λρc b =，c 为材料的比热，λ为材料的导热系数，ρ为材料的密度。蓄热系数越大，铸件冷却速度越快，材料的结晶组织越细。
砂型-压铸铸造工艺详解1
铸造（founding） 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。 铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。铸造工艺通常包括：①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金；③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。 铸造工艺可分为三个基本部分，即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料，它是以一种金属元素为主要成分，并加入其他金属或非金属元素而组成的合金，习惯上称为铸造合金，主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。 金属熔炼不仅仅是单纯的熔化，还包括冶炼过程，使浇进铸型的金属，在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。为此，在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试，液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。有时，为了达到更高要求，金属液在出炉后还要经炉外处理，如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。 不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。以应用最广泛的砂型铸造为例，铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作。砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料，如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料，以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质，选择合适的原砂、粘结剂和辅料，然后按一定的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂设备有碾轮式混砂机、逆流式混砂机和叶片沟槽式混砂机。后者是专为混合化学自硬砂设计的，连续混合，速度快。 造型造芯是根据铸造工艺要求，在确定好造型方法，准备好造型材料的基础上进行的。铸件的精度和全部生产过程的经济效果，主要取决于这道工序。在很多现代化的铸造车间里，造型造芯都实现了机械化或自动化。常用的砂型造型造芯设备有高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。 铸件自浇注冷却的铸型中取出后，有浇口、冒口及金属毛刺披缝，砂型铸造的铸件还粘附着砂子，因此必须经过清理工序。进行这种工作的设备有抛丸机、浇口冒口切割机等。砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序，所以在选择造型方法时，应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。有些铸件因特殊要求，还要经铸件后处理，如热处理、整形、防锈处
半连续铸造机
无锡先科电炉厂 关于半连铸Φ150黄铜设备机组配置、主要技术参数给与你，请参阅。 一、用途 半连续铸造机是指浇好一根铸锭后，将熔炼好的锭用行车吊走；在进行下一锭子铸锭。这样熔炼好一炉铸造一个锭子，再熔炼，在铸造的铸造方法，为半连续铸造法。在有色金属生产厂已经被广泛使用，无论铸造大型锭还是中小型锭，都可以使用。因反之与铸造模铸造有很多优点。铸造时通过专用工具直接将炉子的金属倒入结晶皿内，并通过一套引锭装置将结晶皿内的锭子连续下引。这样极大的减少铸锭的疏松、缩孔、气孔及偏析等缺陷。再由于二次水冷却，铸造结晶速度快，铸锭的组织致密，铸造中连续用矿物油润滑锭子表面质地光滑。由于炉内的金属液体通过导流管扦入结晶皿的熔液中，铸造时没有金属液流动的冲击，而且在气体的保护下进行铸造，金属损耗小，气体不容易带入气体中去，对保证铸造的质量相当有好处。 本设备只能单根铸造，更换结晶皿方便，铸造机采用二柱式牵引，铸锭平稳。采用交流调速电机，节省时间。并可根据品种，采用不同的铸造速度。 铸造机还设有长度指示器，自动报警装置，控制锭子长度，操作相当方便。 二、技术性能 1.1000公斤低频有铁芯感应炉：参考本厂1000公斤说明书 1 铸造机最大行程：5m一根，根据用户要求一般3.5m 铸锭最大长度：4m以上 铸造机结构：二柱式，用丝杆牵引
电机型号： 减速机型号： 冷却水水压：0.2—0.3MPa 进水管直径1/2 三、工作原理 该机是1000公斤低频感应炉与铸造机配为一体的熔炼铸造机。铸造机是丝杆传动，由双速电机传动丝杆，通过换向导轮牵引由二根导轨作导向的引锭，定向上下移动，将熔融的金属液通过在水冷却得结晶器的结晶铸锭向下引动。 工作程序：将引锭提升到一定高度，装好引锭头，再提升引锭器，将引锭头扦入结晶器高度的三分之一左右，用石棉绳将结晶器与引锭头的间隙塞好，以防铜水从结晶器中流出。装好预热好的石墨导流管，烫炉头铸造。结晶器放水，放油，放好保护找来时引锭，引锭过程中不要断调节流量开关。结晶其中铜液不易满，也不能太浅，一般在油空下面20mm左右哦，引锭到一定长度，引锭机自动停机。将锭子拉出结晶器，结晶架拉退，开高速，将锭子提升到一定高度把锭子吊走，开始下根铸造。 铸造黄铜时用矿物油，变压器用油润滑，拉铸紫铜时用石墨粉覆盖，不用油润滑。 四、使用与维修 1．铸造是在熔融高温条件下铸造的，操作人员必须有一定的知识，熟悉铸造机的操作人员必须有一定的知识，熟悉铸造机的才能操作上机。否则铸造不出好的产品。 2．操作人员上岗前应经过专业培训。 3．设备按装好后多设备的电气、供水、供气及机械全部检查，没有问题准备开机 4．开机前，储油箱中油要加好。 5．启动铸造机，检查导轨与轴瓦之间的间隙，保证在0.1-0.2MM之间，间隙大小可用螺丝调整。 6．检查长度指示器，指示长度，信号发出是否正确。 7．检查钢丝绳有无破损现象，有断绳应及时调换。 8．机械部分应加好润滑油。 9．结晶器表面用干布擦净，观察是否有渗水和表面镀铬脱落现象，有问题采取措施。 10．操作时严格执行工艺操作，要保证结晶器下面不漏液，就可以铸造出好的铸锭。
连续铸钢的具体流程为
连续铸钢的具体流程为：钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。如果连铸生产薄板坯，那么还可以进入连铸连轧工艺进行进一步的加工。 连铸机主要由中间罐、结晶器、振动机构、引锭杆、二次冷却道、拉矫机和切割机组成。 钢水温度过高的危害：①出结晶器坯壳薄，容易漏钢；②耐火材料侵蚀加快，易导致铸流失控，降低浇铸安全性；③增加非金属夹杂，影响板坯内在质量；④铸坯柱状晶发达； ⑤中心偏析加重，易产生中心线裂纹 钢水温度过低的危害：①容易发生水口堵塞，浇铸中断；②连铸表面容易产生结疱、夹渣、裂纹等缺陷；③非金属夹杂不易上浮，影响铸坯内在质量。 虽然高度的自动化有助于生产出无收缩铸件，但如果液态金属事先不除尽杂质，在铸造过程中会出现问题。氧化是液态金属杂质的主要来源，气体、矿渣或不溶合金也可能卷入液态金属。为防止氧化，金属尽量与大气隔离。在中间包，任何夹杂物包括气泡，其他矿渣或氧化物，或不溶合金也可能被夹杂在渣层。 一个主要的连铸问题是连铸坯的断裂。如果凝固的金属外壳过薄，有可能导致钢坯在拉出一定长度后下方的金属将上方正在凝结的金属拉断，导致钢水泄露，进而破坏其他机器而发生事故。通常情况下，断裂是由于过高的拉出速度，使凝固的外壳没有足够时间来产生所要求的厚度；也有可能是拉出的金属温度仍然过高，这意味着最终凝固时间大大低于矫直辊和地方链断裂整顿期间，由于应用的压力。阿突破，也可能发生，如造成撕裂。如果传入的金属过热，可以通过减慢拉出速度来防止断裂。 另一个可能出现的问题是碳化物，钢铁与溶解氧反应也可能产生碳化物。由于金属是液态，这种碳化反应是非常的快，同时产生大量高温气体，如果是在中间包或者结晶器中发生碳化反应，氧元素还会反应生成氧化硅或氧化铝，如果产生过多的氧化硅或氧化铝将有可能堵塞中间包与结晶器中间的连接管，进而导致破坏生产。 优越特性：简化生产工序连铸可以省去初轧开坯工序，不仅节约了均热炉加热的能耗，而且也缩短了从钢水到成坯的周期时间 提高金属的收得率采用钢锭模浇铸从钢水到成坯的收得率大约是84～88%，而连铸约为95～96%，因此采用连铸工艺可节约金属7～12%，这是一个相当可观的数字。日本钢铁工业在世界上之所以有竞争力，其重要原因之一就是在钢铁工业中大规模采用连铸。从1985年起日本全国的连铸比已超过90%。对于成本昂贵的特殊钢，不锈钢，采用连铸法进行浇铸，其经济价值就更大。 节约能量消耗改善劳动条件，易于实现自动化铸坯质量好 由于连铸冷却速度快、连续拉坯、浇铸条件可控、稳定，因此铸坯内部组织均匀、致密、偏析少、性能也稳定。用连铸坯轧成的板材，横向性能优于模铸，深冲性能也好，其他性能指标也优于模铸。近年来采用连铸已能生产表面无缺陷的铸坯，直接热送轧成钢材。 连铸机可以按多种形式来分类。若按结构外形可把连铸机分为立式连铸机，立弯式连铸机，
连续铸钢原理和技术考核题标准答案
连铸原理与技术标准答案 1 什么是连铸？连续铸钢主要流程和主体设备有哪些？ —连铸是把液态金属用连铸机浇注、冷凝、切割直接得到铸坯的工艺。 —连铸铸钢的流程：钢包→中间包→结晶器→二冷区→矫直区→切割→铸坯。 —主体设备：钢包回转台、中间包和中间包车、结晶器、振动装置、二冷装置、拉矫装置、切割装置、定尺装置、引锭装置、铸坯运出装置。 2 连续铸钢有哪些优点？ 1）简化了生产钢坯的工序，缩短工艺流程、节省大量投资。 2）提高综合成材率。 3）降低能耗。 4）易于实现机械化自动化，改善劳动条件。 5）扩大钢种，提高产品质量。 3 连铸机如何分类？可分成哪几类？什么是一机二流？ —分类方法：1）按外形可分为：立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、超低头连铸机、水平连铸机、轮式连铸机。 2）按浇注铸坯断面分为：方坯连铸机、板坯连铸机、圆坯连铸机、异形连铸机、方板坯兼用连铸机。 3）按拉速可分位高拉速连铸机、低拉速连铸机。
按运行轨迹可分为：立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机和水平连铸机5种。 —对于每台连铸机来说，同时能浇注铸坯的总支数叫连铸机流数，凡一台连铸机能同时浇注二支铸坯的称为一机二流。 4 弧形连铸机的特点是什么？ 弧形连铸机根据结晶器的形状可分为弧形结晶器弧形连铸机和直结晶器弧形连铸机。 弧形结晶器弧形连铸机特点是：铸机高度低仅为立式的三分之一；设备较轻，安装和维护方便；投资低；弯曲娇直前没有附加变形；坯壳承受的钢水静压力小，坯不易鼓肚内裂；铸坯内夹杂物分布不均匀，内弧侧存在夹杂物集聚。 直结晶器弧形连铸机特点：有利夹杂物上浮，但高度比弧形结晶器弧形连铸机高，设备也复杂并有弯曲和矫直两次变形。 5 连铸机主要设计参数有哪些？什么是液心长度和冶金长度？它们有什么不同？ 主要设计参数：铸坯断面尺寸规格、拉坯速度、液相深度、连铸机流数。 液心长度：指铸坯从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的长度。 冶金长度：指从结晶器内钢液面到拉矫机最后一对辊子中心线的实际长度。 ,
连续铸钢工艺教程
连续铸钢工艺教程 1.连铸工艺 连铸工艺介绍 连铸全称连续铸钢，与模铸不同，它不是将高温钢水浇铸到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水浇注到一个或几个用强制水冷、带有“活底”（叫引锭头）的铜模内（叫结晶器），钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯壳后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续不断地从水冷结晶器内被拉出来，，在二次冷却区继续喷水冷却，带有液芯的铸坯一边走一边凝固，直到完全凝固，待铸坯完全凝固后，用氧气切割或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。 连铸是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产的重要组成部分，连铸生产的正常与否，不但会影响到炼钢生产任务的完成，还会影响到轧材的质量和成材率。 一台连铸机主要由大包回转台、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和出坯辊道等部分组成。 在连铸生产时通常用天车将钢包吊至大包回转台，然后大包转台将钢包旋至浇注位，经大包底部水口把钢水注入到中间包内，打开中间包塞棒后，钢水流入到下口用引锭杆堵塞并能上下振动的结晶器中，钢水沿结晶器周边冷凝成坯壳，当结晶器下端出口处坯壳有一定厚度时，带有液芯并和引锭杆连在一起的铸坯在拉矫装置的作用下，离开结晶器，沿着二冷段的支撑结构下移，与此同时铸坯被二次冷却装置进一步冷却并继续凝固，当引锭装置进入拉矫机后脱去引锭装置，铸坯在全部凝固或带有液芯的状态下被矫直，随后在水平位置被切割成定尺长度，经出坯辊道运送到规定地点，上述整个过程在实际生产中是连续进行的。 连铸的主要设备 1.3.1钢包回转台 钢包回转台设置在电炉、精炼同一跨，它的本体是一个具有两个钢包支撑架的转臂，绕回转台中心回转，钢包回转台工作时，出钢跨一侧的天车将盛满钢水的钢包吊放到支撑架上，然后回转台旋转180o，将钢包转到连铸跨中间包上方的浇注位进行浇注，浇注完毕，再把空包转出的同时，又把另一个盛满钢水的钢包旋转到浇注位置，这样就可以快速更换钢包，实现多炉连浇。 1.3.2中间包（中间罐） 中间包是钢包和结晶器之间用来接受钢水的过渡装置，它用来稳定钢流、减小钢流对结
第05讲 连续铸造工艺过程的质量控制
轧材质量控制与深加工技术 第五讲连续铸造工艺过程的质量控制 (2008年03月10日15:30～17:15，逸夫教学楼102) 5.0 几个基本概念 铸坯质量的重要性：最终产品质量决定于所提供的铸坯质量 铸坯质量：得到合格产品所允许的铸坯缺陷的严重程度 连铸工艺过程质量控制的内容 铸坯纯净度{夹杂物含量、形态、分布} 铸坯的纯净度主要决定于钢水进入结晶器之前的处理过程，也就是说要 把钢水搞“干净”些，必须在钢水进入结晶器之前各工序下功夫，如选 择合适的炉外精炼，钢包→中间包→结晶器的保护浇注等。 铸坯表面缺陷(裂纹、夹渣、皮下气泡等) 铸坯的表面缺陷主要决定于钢水在结晶器的凝固过程。它是与结晶器内 坯壳的形成、结晶器振动、保护渣性能、浸入式水口设计及钢液面稳定 性等因素有关的，必须严格控制影响表面质量的各参数在合理的目标值 以内，以生产无缺陷的铸坯，这是热送和直接轧制的前提。 铸坯内部缺陷(裂纹、偏析等) 铸坯内部质量主要决定于铸坯在二冷区的凝固冷却过程和铸坯的支撑 系统的精度。合理的二冷水量分布、支承辊的严格对中、防止铸坯鼓肚 变形等，是提高内部质量的关键。 图5-1 铸坯质量控制示意图
5.1 铸坯纯净度 5.1.1 铸坯纯净度与最终产品质量 钢的纯净度：指钢中夹杂物含量的水平，通常用钢的总氧量表示。 连铸坯中夹物的特点(与钢锭相比)： 1) 来源广泛，组成复杂； 2) 结晶器液相穴内夹杂物上浮困难。 钢中夹杂物的分类 1) 超显微夹杂，均匀分布在钢中； 2) 显微夹杂，其尺寸小于50 μm，它与钢中溶解[O]含量有关； 3) 宏观夹杂(大型夹杂)，尺寸大于50μm。这种夹杂颗粒大、数量少、在钢 中呈偶然性分布，对产品质量危害最大。 实例 1. 深冲薄板钢－冲裂废品：对裂纹部位检验指出：主要是不规则的 CaO-Al2O3和Al2O3夹杂物，尺寸在100-300μm。 2. 汽车薄钢板－涂层缺陷：如薄板表面有黑线、结疤等缺陷会导致表面涂 层不良。因此不允许板卷表面有长条状的黑线存在，而黑线主要来自于 铸坯表皮下的Al2O3。 3. 镀锡板－飞翅裂纹：除要求高的冷成型外，必须要求夹杂物数量少尺寸 小，否则在深冲过程中容易造成飞翅裂纹(flange crack)。国外厂家生产 经验指出，钢中大颗粒夹杂物(>50μm)应控制在10公斤钢几毫克的水 平，或者是1m2、0.3mm厚的薄板小于50μm夹杂物少于5个，才能 达到深冲2000个DI罐裂纹废品少于1个的目标。可见减少连铸坯中夹 杂物数量对提高深冲薄板质量是非常重要的。 4. 极细(如0.10～0.25mm轮胎钢丝)和极薄(如0.25mm镀锡板)产品：铸 坯中所允许最大夹杂物尺寸必须小于最终产品尺寸。而铸坯中夹杂物数 量和尺寸对产品质量影响也与铸坯的比表面积有关。传统的板坯和方 坯，单位长度的表面积(S)与体积(V)之比为0.2-0.8，随着薄板坯和薄带 连铸的发展，S/V值达到10-50，这就意味着钢中相同夹杂物含量的水 平，铸坯中夹杂物更接近于表面，这对生产薄板危害更大，因此降低钢 中夹杂物含量更为重要。 5. 轧制长材和中厚板产品：夹杂物是产生内部缺陷(如裂纹)的潜在危险， 也是超声波探伤报警不合格的原因。 5.1.2 连铸坯夹杂物 工艺条件一定时，夹杂物在铸坯内的数量和分布主要取决于铸机类型。 1. 弧形连铸机：就铸坯夹杂物分布而言，结晶器注流冲击影响到弧形连铸 机铸坯内弧侧的弯曲区，固液界面容易捕捉上浮的夹杂物(图5-2)，在内 弧表面10mm左右形成Al2O3的聚集，大颗粒夹杂在内弧1/4-1/5厚度 形成集聚(图5-3)，这是弧形连铸机的弱点。 2. 对于带垂直段的立弯式铸机，结晶器注流冲击深度的影响区在直线部分 (图5-2)，夹杂物在液相穴内容易上浮，铸坯中夹杂物分布均匀(图5-3)。
典型铸铁件铸造工艺设计与实例
典型铸铁件铸造工艺设计与实例 叙述铸造生产中典型铸铁件一一气缸类铸件、圆筒形铸件、环形铸件、球墨铸铁曲轴、盖类铸件、箱体及壳体类铸件、阀体及管件、轮形铸件、锅形铸件及平板类铸件的铸造实践。内容涉及材质选用、铸造工艺过程的主要设计、常见主要铸造缺陷及对策等。 第1章气缸类铸件 1.1低速柴油机气缸体 1.1.1 一般结构及铸造工艺性分析1.1.2 主要技术要求 1.1.3 铸造工艺过程的主要设计1.1.4 常见主要铸造缺陷及对策1.1.5 铸造缺陷的修复 1.2中速柴油机气缸体 1.2.1 一般结构及铸造工艺性分析1.2.2 主要技术要求 1.2.3 铸造工艺过程的主要设计1.3空气压缩机气缸体 1.3.1 主要技术要求 1.3.2 铸造工艺过程的主要设计第2章圆筒形铸件 2.1 气缸套 2.1.1 一般结构及铸造工艺性分析2.1.2 工作条件 2.1.3 主要技术要求 2.1.4 铸造工艺过程的主要设计2.1.5 常见主要铸造缺陷及对策2.1.6 大型气缸套的低压铸造 2.1.7 气缸套的离心铸造 2.2冷却水套 2.2.1 一般结构及铸造工艺性分析2.2.2 主要技术要求 2.2.3 铸造工艺过程的主要设计2.2.4 常见主要铸造缺陷及对策2.3烘缸 2.3.1 结构特点 2.3.2 主要技术要求2.3.3 铸造工艺过程的主要设计 2.4活塞 2.4.1 结构特点 2.4.2 主要技术要求 2.4.3 铸造工艺过程的主要设计 2.4.4 砂衬金属型铸造 第3章环形铸件 3.1活塞环 3.1.1 概述 3.1.2 材质 3.1.3 铸造工艺过程的主要设计 3.2 L形环 3.2.1 L形环的单体铸造 3.2.2 L形环的筒形铸造 第4章球墨铸铁曲轴 4.1 主要结构特点 4.1.1曲臂与轴颈的连接结构 4.1.2 组合式曲轴 4.2主要技术要求 4.2.1 材质 4.2.2 铸造缺陷 4.2.3 质量检验 4.2.4 热处理 4.3铸造工艺过程的主要设计 4.3.1 浇注位置 4.3.2 模样 4.3.3 型砂及造型 4.3.4 浇冒口系统 4.3.5 冷却速度 4.3.6 熔炼、球化处理及浇注 4.4 热处理 4.4.1 退火处理 4.4.2 正火、回火处理 4.4.3 调质（淬火与回火）处理 4.4.4 等温淬火 4.5常见主要铸造缺陷及对策 4.5.1 球化不良及球化衰退 4.5.2 缩孔及缩松 4.5.3 夹渣 4.5.4 石墨漂浮 4.5.5 皮下气孔 4.6大型球墨铸铁曲轴的低压铸造 第5章盖类铸件 5.1柴油机气缸盖 5.1.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.1.2 主要技术要求 5.1.3铸造工艺过程的主要设计 5.2空气压缩机气缸盖 5.2.1 一般结构及铸造工艺性分析 5.2.2 主要技术要求 5.2.3 铸造工艺过程的主要设计 5.3其他形式气缸盖 5.3.1 一般结构 5.3.2 主要技术要求 5.3.3铸造工艺过程的主要设计 第6章箱体及壳体类铸件 6.1大型链轮箱体 6.2增压器进气涡壳体 6.3排气阀壳体 6.4球墨铸铁机端壳体 6.5球墨铸铁水泵壳体 6.6球墨铸铁分配器壳体
铸造工艺,特点及其应用
铸造（casting） 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代制造工业的基础工艺之一。把金属材料做成所需制品的工艺方法很多，如铸造、锻造、挤压、轧制、拉延、冲压、切削、粉末冶金等等。其中，铸造是最基本、最常用的工艺。 铸造种类很多，按造型方法习惯上分为： ①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。 ②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。 铸造可按铸件的材料分为： 黑色金属铸造（包括铸铁、铸钢）和有色金属铸造（包括铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等） 铸造有可按铸型的材料分为： 砂型铸造和金属型铸造。 按照金属液的浇注工艺可分为： 1、重力铸造：指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。 2、压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺，按照压力的大小，又分为高压铸造（压铸）和低压铸造。 补充知识： 1、精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是：首先做出所需毛坯（可 留余量非常小或者不留余量）的电极，然后用电极腐蚀模具体，形成空腔。再用浇铸的方法铸蜡，获得原始的蜡模。在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。待获得足够的厚度之后晾干，再加温，使内部的蜡模溶化掉，获得与所需毛坯一致的型腔。再在型腔里浇铸铁水，固化之后将外壳剥掉，就能获得精密制造的成品 2、选择铸造方式时应考虑：a．优先采用砂型铸造 b．铸造方法应和生产批量相适 c．造型方法应适合工厂条件 d．要兼顾铸件的精度要求和成 3、金属材料的力学性能主要指：强度、刚度、硬度、塑性、韧性等。
铸造工艺的设计说明书实例
轴承座工艺设计说明书 一、工艺分析 1、审阅零件图 仔细审阅零件图，熟悉零件图，而且提供的零件图必须清晰无误，有完整的尺寸和各种标记。仔细审查图样。注意零件图的结构是否符合铸造工艺性，有两个方面：（1）审查零件结构是否符合铸造工艺的要求。 （2 ）在既定的零件结构条件下，考虑铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取措施避免。 零件名称：轴承座 零件材料：HT150 生产批量：大批量生产 2、零件技术要求 铸件重要的工作表面，在铸造是不允许有气孔、砂眼、渣孔等缺陷。 3、选材的合理性 铸件所选材料是否合理，一般可以结合零件的使用要求、车间设备情况、技术状况和经济成本等，参考常 用铸造合金（如铸钢、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）的种类、
牌号、性能、工艺特点、价格和应用等，进行综合分析，判断所选的合金是否合理。 4、审查铸件结构工艺性 铸件壁厚不小于最小壁厚5-6又在临界壁厚20-25以下。 二、工艺方案的确定 1、铸造方法的确定 铸造方法包括：造型方法、造芯方法、铸造方法及铸型种类的选择 （1）造型方法、造芯方法的选择 根据手工造型和机器造型的特点，选择手工造型 （2）铸造方法的选择 根据零件的各参数，对照表格中的项目比较，选择砂型铸造。 （3）铸型种类的选择 根据铸型的特点和应用情况选用自硬砂。
2、浇注位置的确定 根据浇注位置选择的4条主要规则，选择铸件最大截面，即底面处。 3、分型面的选择 本铸件采用两箱造型，根据分型面的选择原则，分型面取最大截面，即底面。 三、工艺参数查询 1、加工余量的确定 根据造型方法、材料类型进行查询。查得加工余量等级为11~13， 取加工余量等级为12。 根据零件基本尺寸、加工余量等级进行查询。查得铸件尺寸公差数值为10。根据零件尺寸公差、公差等级进行查询。查得机械加工余量为5.5。 2、起模斜度的确定 根据所属的表面类型查得测量面高140，起模角度为0度25分（0.42°）。 3、铸造圆角的确定