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《铸造基础知识培训》课件

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我们将一起探索铸造的广阔世界！从铸造的目的开始，了解铸造工艺的概述以及常见的铸造材料与设备。随后，我们将深入研究常见的铸造工艺，讨论质量控制与检测方法，并探讨铸造工艺中的常见问题和解决方法。最后，我们将总结所学，并展望铸造领域的未来。
铸造基础知识培训的目的
1 学习铸造的核心原理
渣滓和夹杂物
解释渣滓和夹杂物的来源，以及如何通过提高材料质量和改进过程控制来减少这些缺陷。
课程总结与展望
1 回顾所学内容
总结铸造基础知识培训的主要内容和要点，巩固学员的学习成果。
2 展望铸造领域的未来
探讨铸造领域的最新趋势和发展方向，激发学员对铸造技术的兴趣和热情。
深入了解铸造的基本概念和工作原理，为后续学习奠定坚实基础。
2 掌握铸造过程中的关键技能
学习铸造的常见技能和操作技巧，掌握制造高质量铸件所需的技能。
3 增加铸造领域的实践经验
通过案例分析和实际操作，培养学员在铸造领域中的实践能力和经验。
铸Hale Waihona Puke 工艺概述深入了解不同类型的铸造工艺，包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造等，了解每种工艺的特点和应用领域。
3
破坏性检测
讨论破坏性检测方法，如拉伸试验和硬度测试，用于评估铸件的力学性能。
铸造工艺中的常见问题和解决方法
气孔和缩孔
解释气孔和缩孔产生的原因，以及如何通过优化工艺和改善材料选择来解决这些问题。
铸件变形
讨论铸件变形的原因和常见形变类型，并介绍减少变形的措施。
浇注不均匀
说明浇注不均匀的影响和常见原因，并提供改进浇注技术的解决方法。
铸造材料与设备
铸造材料
铸造设备

铸造工艺基础教学培训PPT

铸造合金的结晶温度范围越大，树枝状晶体越容易将液态金属分割，铸件越容易产生缩松；
二、铸造成形基础
逐层凝固：液固金属间轮廓线清晰。4.3%的铁碳合金，结晶在恒温下进行，结晶过程有表及里，逐层推进，凝固层的内表面比较光滑，对尚未凝固合金流动阻力小，有利于合金的充型，所以流动性好。糊状凝固：先结晶的固态金属广泛分布在没有结晶的液态金属中，液固金属间没有明显的轮廓线。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
（4）铸造内应力、变形和裂纹
◆ 消除或减小铸造内应力的方法： ① 采用同时凝固的原则，通过设置冷铁、布置浇冒口位置等工艺措施，使铸件各部分在凝固过程中温差尽可能小；（不管壁厚如何，同时一起收缩，可避免热应力的产生） ② 提高铸型温度，使整个铸件缓冷，以减小铸型各部分温差； ③ 改善铸型与铸芯的退让性； ④ 进行去应力退火，这是消除铸造应力最彻底的方法。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
（4）铸造内应力、变形和裂纹
◆ 变形：当铸件中的内应力若超过合金的屈服强度，将使铸件产生变形。为防止变形，在铸件设计
时，应力求壁厚均匀、形状简单而对称。 ◆ 变形：
当铸件的内应力超过合金的抗拉强度时，铸件便会产生裂纹。裂纹是铸件严重的缺陷。防止裂纹的主要措施：合理的设计铸件结构；合理选用型砂和芯砂的粘结剂与添加剂，以改善其退让性；大的型芯可制成中空的或内部填以焦炭；严格限制钢与铸铁中的硫含量；选用收缩量小的合金。
二、铸造成形基础
• 2.合金的收缩
• （2）缩松：液态合金在凝固过程中，若凝固时的收缩得不到及时补充，就会形成缩
孔，若缩孔是分散的，即为缩松。
又称分散缩孔）形状：宏观缩松—肉眼可见的微小孔洞；

第一章铸造工艺基础

1-3铸造内应力、变形和裂纹
• 铸造内应力：铸件的固态收缩受到阻碍而引起的内应力。 • 残余内应力：一直保持到室温的铸造内应力 • 临时内应力：在冷却过程中暂存的铸造内应力 • 铸造内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因 • 按内应力产生原因不同分为热应力和机械应力一、铸造内应力的形成 • 介绍热应力和机械应力的产生 1.热应力： • 1）定义：由于铸件的壁厚不均，各部分冷却速度不同，各部分收缩不一致引起的内应力。 • 2）金属应力状态改变：（金属自高温至室温） • 金属在再结晶温度以上处于塑性状态，在再结晶温度以下处于弹性状态，再结晶温度是分界点 • 塑性状态降温弹性状态 • 弹性状态升温塑性状态
流动性
二、浇注条件 • 1.浇注温度: “决定性”影响浇温升高充型能力越强 • 实践中可利用此规律对薄壁铸件或流动性较差的合金可适当提高浇温, 提高充型能力 • 浇温也不宜过高,否则易产生缩孔、缩松等缺陷 • 2.充型压力 • 合金受压越大充型能力越强三、铸型填充条件 • 1.铸型材料: • 铸型导热系数和比热容升高,合金充型能力下降 • 2.铸型温度: • 铸型温度升高减缓冷却速度,充型能力升高 • 3.铸型中气体: • 铸型中气体阻碍液体合金的充型,应减少之.
三、铸件的裂纹与防止 • 铸造内应力超过材料强度极限时产生裂纹 1.热裂 • （1）定义：在高温下形成的裂纹 • （2）形状特征：缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色 • （3）形成原因：合金完全凝固前固态收缩已开始，晶粒间存在液体，强度、塑性低 • （4）分布：一般分布在应力集中部位 • （5）主要影响因素：合金性质、铸型阻力 • （6）防止方法①使铸件结构合理②改善铸型和型芯的退让性③减少浇、冒口对铸件收缩的机械阻碍④内浇口设置符合同时凝固原则⑤减少合金中有害杂质含量。 2.冷裂 • （1）含义:在低温下形成的裂纹 • （2）形状特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内呈轻微氧化色 • （3）分布：常出现在形状复杂工件的受拉伸部分

铸造工艺介绍ppt课件.ppt

胶）的池中并待乾，使以蜡制的复制品覆上一层陶瓷外膜，一直重复步骤直到外膜足以支持铸造过程(约1/4寸到1/8寸)，然后熔解模型中的蜡，并抽离铸模。对铸模多次加以高温焙烧，增强硬度浇入熔融物质凝固冷却后形成铸件的铸造方法。
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
铸造简介
《考工记》是中国战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺。
《考工记》中记载了六种器物的不同含锡量，称之为“六齐”。
合金名称钟鼎之齐斧斤之齐戈戬之齐大刃之齐削杀矢之齐鉴燧之齐
含铜比例 5╱6 4╱5 3╱4 2╱3 3╱5 1╱2
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
浇注位置的选择原则
①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面 ②铸件宽大平面应朝下 ③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直 ④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面 ⑤应尽量减少型芯的数量 ⑥要便于安放型芯、固定和排气
在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 2.4离心铸造
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在离心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程

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特种铸造
特种铸造是一种特殊的铸造方法，它使用非传统的方法和材料来生产铸件。
特种铸造的缺点是成本较高，技术要求较高，需要专业的技术和设备支持。
特种铸造的优点是可以生产出传统铸造方法难以制造的复杂、高性能的铸件，同时还可以提高铸件的质量和性能。
铸造工艺流程
铸造工艺流程包括熔炼、浇注、冷却、落砂、清理
等步骤。
浇注是将熔化的金属液注入模具中，形成铸件。
落砂是将凝固后的铸件从模具中取出，并进行清理
和加工。
熔炼是将金属加热至熔化成液态，然后进行精炼和
除渣。
冷却是指铸件在模具中冷却凝固的过程。
清理是去除铸件表面上的残渣和毛刺，保证铸件的
质量和外观。
PART 04
铸造缺陷与质量控制
REPORTING
脱模剂
用于使铸件易于从铸型中脱出，如石墨粉、滑石粉等。
PART 03
铸造工艺
REPORTING
砂型铸造
砂型铸造是最常见的铸造方法之一，它使用砂型作为模具来生产铸件。
砂型铸造的优点是成本低、工艺成熟、适用范围广，可以生产各种形状和尺寸的铸件。
砂型铸造的缺点是生产周期较长，需要经过多个步骤才能完成一个铸件，且生产效率相对较低。
THANKS
感谢观看
REPORTING
铸造技术的未来展望与挑战
智能化铸造
将人工智能、大数据等技术与铸造工艺相结合，实现铸造过程的智能决策和自动化控制，提高生
产效率和产品质量。
绿色铸造
发展环保、节能、低碳的铸造技术，降低铸造过程的环境污染和
资源消耗，实现可持续发展。
高性能材料铸造
研究和发展高性能、高强度的新型铸造材料，满足高端装备和新

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影响流动性因素：
合金种类：灰口铸铁，硅黄铜，
流动性最好，l 1000 mm 。铸钢的流动性最差， l 200 mm；
成分：共晶合金的流动性最好；结晶特征：结晶温度范围越大，
枝晶越发达，流动性越差；结晶间隔越小，则流动性越好；
粘度：粘度越大，流动性越差；结晶潜热：结晶潜热越小，流动
性越差。
▪凝固收缩
共晶成分或纯金属是在恒温下凝固，凝固收缩只由状态改变引起，所以收缩较小，亦表现为液面下降。 ▪ 液态收缩和凝固收缩主要表现为合金体积上的缩减，用体收缩率（单位体积的百分收缩量）表示。它们是铸件产生缩孔和缩松的根本原因。 ▪固态收缩
通常直接表现为铸件外形尺寸的减小，可用线收缩率（单位长度的百分收缩量表示）。固态收缩是铸件产生应力、变形和裂纹的根本原因。
§8-1 铸造概述
金属铸造
1. 定义：将熔炼好的液态金属浇注到与零件形状尺寸相适应的铸型型腔内,待其冷却凝固后,获得毛坯或零件的方法。
2.铸造方法：砂型铸造特种铸造
优点与缺点
▪ 与其它金属加工方法相比，铸造具有如下优点：（1）原材料来源广。（2）生产成本低。（3）铸件形状与零件接近，形状、尺寸不受限制。尤其适于制造内腔复杂的大型箱体件。
影响铸件收缩的主要因素：
➢化学成分：铸钢和白口铸铁收缩率大，灰铸铁、球墨铸铁铁小(结晶时石墨产生的膨胀抵消了部分收缩）； ➢浇注温度：T↑ →收缩率大； ➢铸件结构：壁厚不均匀↑ →收缩受阻↑ →收缩率小； ➢铸型条件：铸型、型芯阻碍收缩力↑ →收缩率小
2. 收缩导致的铸件缺陷
（1）缩孔和缩松
铸造的基本工艺过程
零件模样型砂芯盒砂箱型芯
配制的型砂

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影响凝固的主要因素
*合金的结晶温度范围：
合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越趋向于逐层凝固。在铁碳合金中普通灰铸铁为逐层凝固，高碳钢为糊状凝固。
*铸件的温度梯度：
在合金结晶温度范围已定的
前提下，凝固区的宽窄取决于
铸件内外层之间的温度差。若铸件内外层之间
的温度差由小变大，则其凝固区相应由宽变窄。
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铸造工艺基础
5.1 液态合金的充型能力
充型能力的概念:
液态金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力
充型能力不足
浇不足
冷隔
夹砂
气孔
夹渣
气孔缺陷
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合金的充型能力
测试合金充型能力的方法:
如右图,将合金液浇入铸型中，冷凝后测出充满型腔的式样长度。浇出的试样越长，合金的流动性越好,合金充型能力越好
L
L+A
A
Ld
F+A
P L'd
金属的液态成形（铸造）概述：铸造的优缺点
10/9/2024 11:53 AM
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铸造
第5章铸造工艺基础
教学内容
5.1液态合金的充型 5.2 铸造合金的凝固与收缩 5.3 铸造内应力、变形与裂纹
5.4 铸件的气孔与偏析（自学）液态合金的工艺性能
教学要求：
5.2 液态金属的凝固与收缩
5.2.1 铸件的凝固
在铸件的凝固过程中，截面一般存在三个区域，即液相区、凝固区、固相区。对铸件质量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区的宽窄。铸件的凝固方式就是依据凝凝固固区方式的有宽：窄来划分的逐。层凝固

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态度，不断提升自己的专业技能和创新能力，以适应行业发展的需求。
02
关注行业动态与发展趋势
个人需要关注铸造行业的最新动态和发展趋势，了解新技术、新工艺和
新材料的应用情况，以便及时调整自己的职业规划和发展方向。
03
培养跨学科综合能力
未来铸造行业将更加注重跨学科综合能力的培养，个人需要注重学习机
械、材料、计算机等相关学科知识，提高自己的综合素质和竞争力。
03
铸造工艺与操作
熔炼工艺与操作
01
02
03
04
熔炼设备选择
根据生产需求选择适当的熔炼设备，如电弧炉、感应电炉等
。
熔炼材料准备
准备好所需金属原料、熔剂、燃料等，并进行预处理。
熔炼过程控制
控制熔炼温度、时间、气氛等参数，确保金属液质量。
熔炼安全操作
遵守安全操作规程，注意防火、防爆、防烫伤等。
绿色环保与可持续发展
环保意识的提高将促使铸造行业朝着更加绿色环保的方向发展，采用低污染、低能耗的生产工艺和材料，推动行业可持续发展。
个性化定制与柔性生产
市场需求的多样化将促使铸造企业向个性化定制和柔性生产方向转型，以满足客户多样化的需求。
对个人职业发展的建议和思考
01
持续学习与创新
随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，个人需要保持持续学习的
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contents
目录
• 铸造基础知识 • 铸造设备与工具 • 铸造工艺与操作 • 铸造缺陷分析与防止措施 • 铸造安全与环保要求 • 总结与展望
01
铸造基础知识
铸造定义与分类
铸造定义
铸造是一种通过熔化金属或非金属材料，并将其倒入模具中冷却凝固，从而获得所需形状和性能的工件的制造方法。

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第一章铸造工艺基础
铸造性能：合金通过铸造获得外形正确、内部健全的
优质铸件的能力，主要包括充型能力和收缩性。
1-1 液态合金的充型 1-2 铸件的凝固与收缩 1-3 铸造内应力、变形与裂纹 1-3 铸件的质量控制
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合金种类
根据“螺旋型试样长度”实验：灰铸铁和硅黄铜的流动性和充型能力最好；铝硅合金其次；铸钢最差。
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化学成分
同一种合金，化学成分不同，合金流动性也有不同。因为化学成分不同，合金的结晶温度范围和结晶特性不同。
❖ 纯金属和共晶成分的合金，结晶是在恒温之下进行，此时金属液的凝固是从金属件的表面开始向中心逐层推进，称为逐层凝固，凝固层的内表面比较平滑，对还没有凝固的液态金属阻力较小，合金的流动性较好；
❖ 主要原因是铸造组织较差。 ❖ 铸造组织特点：晶粒粗大；组织疏松；
成分不均匀。
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三．应用
主要用于制造受力不大，但形状结构复杂的零件毛坯。例如气缸体，缸盖，活塞，机床床身，机架，箱体，阀体，泵体等。卡车：离合器，变速箱，刹车片，后桥，气缸，活塞。
四．方法
❖ 纯金属和共晶成分的合金，结晶是在恒温之下进行，此时金属液的凝固是从金属件的表面开始向中心逐层推进，称为逐层凝固，凝固层的内表面比较平滑，对还没有凝固的液态金属阻力较小，合金的流动性较好；
❖ 非共晶成分的合金的结晶过程是在一定的温度范围之内进行，凝固时铸件存在两相区，其中既有没有凝固的液态金属，还有已经凝固的小的树枝状结晶体，称为糊状凝固，树枝状的小晶体和粗糙不平的凝固层的内表面使得液态金属的流动阻力增大，因此这种合金的流动性较差。合金的结晶范围越宽，则两相区越宽，合金的流动性也就越差。
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3. 成本低廉。以普通车床为例，车床中铸件的重量占到80％左
右，但其成本仅仅占到总成本的20％～30％。
❖ 原材料便宜；还可以利用废品、废料以及一些破损的零件；
❖ 加工余量小；可以直接铸出复杂零件毛坯，可以省工省料。
❖ 能源消耗少。
4. 铸件的力学性能较差，不如锻件，这是主要缺点。
❖ 有利于液态金属中的气体和熔渣的上浮与排除。
❖ 有利于合金凝固收缩时的补缩等。
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2.合金充型能力差，铸件容易产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣、缩孔等铸造缺陷，不能得到完整的零件。
❖ 浇不足：铸件残缺，轮廓不完整，或轮廓可能完
整但边角圆而且光亮。
❖ 冷隔：在铸件上穿透或不穿透，边缘呈圆角状的
第二篇铸造
烟台大学机电汽车工程学院
机械制造中常用毛坯加工的方法有：铸造、锻压、冲压和焊接。其中铸造是制造毛坯最重要的方法。
一．什么是铸造?
制造铸型，熔炼金属，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。
实质：液态成形
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铸造-分模
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第一节液态合金的充型
充型：液态合金填充铸型的过程。一、充型能力与流动性的概念
1.充型能力：液态合金充填铸型的能力，即液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。
充型能力是考虑铸型及工艺因素影响的液态合金的流动性。
上一页下一页后退退出
Hale Waihona Puke 11ppt课件2.合金的流动性：液态合金的流动能力。是影响合金充型能力的主要因素之一，另外还有铸型、浇注条件等铸造工艺因素。
缝隙。
冷隔形成原因：是由于浇注断流或浇注温度过低、充型能力差等原因造成
的，这时合金液流到汇合的地方就不能与已经凝固的合金熔化结合在一起，这样就形成两部分隔开的缝隙。
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三、影响充型能力的因素
1.合金性质——合金流动性：决定于合金种类与化学成分。
3.测定流动性的方法：以螺旋形试件的长度来测定。在相同的浇注条件下，合金的流动性越好，所浇出的试样越长。
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二、充型能力对铸件质量的影响
1.流动性好，充型能力强，容易获得优质的铸件。
❖ 容易得到形状完整和轮廓清晰的铸件，有利于制造薄壁和形状复杂的铸件。
❖ 非共晶成分的合金的结晶过程是在一定的温度范围之内进行，凝固时铸件存在两相区，其中既有没有凝固的液态金属，还有已经凝固的小的树枝状结晶体，称为糊状凝固，树枝状的小晶体和粗糙不平的凝固层的内表面使得液态金属的流动阻力增大，因此这种合金的流动性较差。合金的结晶范围越宽，则两相区越宽，合金的流动性也就越差。
❖ 砂型铸造：用型砂紧实成形的铸造方法。是最基本的铸造方法。使用最普遍，占总铸件80％以上。
❖ 特种铸造：与砂型铸造不同的其它铸造方法的统称。金属型铸造，熔模铸造，压力铸造，低压铸造，离心铸造等。
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第一章铸造工艺基础第二章常用合金铸件的生产第三章砂型铸造第四章特种铸造第五章铸件结构设计
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二．特点
1. 可以铸造出形状结构复杂、特别是内腔复杂的零件毛坯(如暖气、箱体、气缸体等)。
2. 适应性强。不受零件的材料种类，零件的重量、尺寸、形状和结构复杂程度的限制。
❖ 可以铸造出各种大小的铸件，大小从几克～几百吨；壁厚从1mm～1m。
❖ 可以铸造出各种复杂形状的铸件。 ❖ 可以铸造出各种金属和合金的铸件。
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三、影响充型能力的因素
1.合金性质——合金流动性：决定于合金种类与化学成分。
合金种类
根据“螺旋型试样长度”实验：灰铸铁和硅黄铜的流动性和充型能力最好；铝硅合金其次；铸钢最差。
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化学成分
同一种合金，化学成分不同，合金流动性也有不同。因为化学成分不同，合金的结晶温度范围和结晶特性不同。