铸造锻压_焊接29页PPT
第二章铸造锻压和焊接工艺基础3课件
激光焊机
2019/12/3
视频：激光焊、激光焊接、 全自动化激光焊接机
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六、电阻焊
电阻焊是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流 通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化 而实现连接的焊接方法。
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生产率高，变形小，劳动条件好，操作简便，易于实现自
动化生产。
2019/12/3
视频：等离子弧焊接与切割、等离子切割机
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五、激光焊
激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光 束 ，将光能转变为热能，使金属熔化形成焊接接头的 方法。
特点：
生产率高
变形小
不易氧化
质量好
属非接触性焊接
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应用：
可焊精密微型零件和热敏感材料 可焊异种金属，甚至可将金属与非金属焊在一起。
3：钛钙型药皮，交直流两用
7：低氢钠型药皮，交直流两用
4：氧化铁型药皮，交直流两用 8：石墨型药皮，交直流两用
9：盐基型药皮，直流专用
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J422焊条是普通叫法，对应国际标准型号E4303 直径从2.5mm到6.0mm不等，可以进行全位置焊接，交直 流两用，熔敷金属抗拉强度的最小值43kg/mm2 具有优良的焊接工艺性能和力学性能，电弧稳定，飞溅 少，脱渣容易，焊缝成型美观。
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视频：氩弧焊、实例
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2、二氧化碳气体保护焊
变形小，质量好，生产率高， 成本低，可全方位焊接
需用直流电源。 主要用于低碳钢或低合金钢的
焊接。
视频：二氧化碳气体保护焊
铸造锻压_焊接共31页
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·பைடு நூலகம் 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
《铸造工艺基础》PPT课件
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ppt课件
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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ppt课件
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。
❖ 根 据 生 产 经 验 ， 常 用 铸 造 合 金 的 浇 注 温 度 为 ： 铸 铁 1230 ～ 1450C；铸钢1520～1620C；铝合金680～780C。对薄壁及复 杂铸件取浇注温度的上限，对于厚大铸件可以取其下限。
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充型压力
❖ 浇注时，金属所受的充型压力越大，充型能力就越 强。
❖ 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。
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；
铸造锻造焊接课件
第一章铸造工艺基础§1 液态合金的充型充型: 液态合金填充铸型的过程.充型能力: 液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力充型能力不足:易产生: 浇不足: 不能得到完整的零件.冷隔:没完整融合缝隙或凹坑, 机械性能下降.一合金的流动性液态金属本身的流动性----合金流动性1 流动性对铸件质量影响1) 流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2) 流动性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除.3) 流动性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.2 测定流动性的方法:以螺旋形试件的长度来测定: 如灰口铁:浇铸温度1300℃试件长1800mm.铸钢: 1600℃100mm3 影响流动性的因素主要是化学成分:1) 纯金属流动性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小2) 共晶成分流动性好:恒温凝固,固体层表面光滑,且熔点低,过热度大.3) 非共晶成分流动性差: 结晶在一定温度范围内进行,初生数枝状晶阻碍液流二浇注条件1 浇注温度: t↑ 合金粘度下降,过热度高. 合金在铸件中保持流动的时间长,∴t↑ 提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔等,故不宜过高2 充型压力: 液态合金在流动方向上所受的压力↑ 充型能力↑如砂形铸造---直浇道,静压力. 压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1 铸型结构: 若不合理,如壁厚小, 直浇口低, 浇口小等充↓2 铸型导热能力: 导热↑ 金属降温快,充↓如金属型3 铸型温度: t↑ 充↑如金属型预热4 铸型中气体: 排气能力↑ 充↑ 减少气体来源,提高透气性, 少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流动阻力,有利于充型.§2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固过程如果没有合理的控制,铸件易产生缩孔,缩松一铸件的凝固1 凝固方式:铸件凝固过程中,其断面上一般分为三个区: 1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式.1) 逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清楚分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心.2) 糊状凝固合金结晶温度范围很宽,在凝固某段时间内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化.故---3) 中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间.2 影响铸件凝固方式的因素1) 合金的结晶温度范围范围小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固如: 砂型铸造, 低碳钢逐层凝固, 高碳钢糊状凝固2) 铸件的温度梯度合金结晶温度范围一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度.温度梯度愈小,凝固区愈宽.(内外温差大,冷却快,凝固区窄)二合金的收缩液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象---.是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的基本原因.1 收缩的几个阶段1) 液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比.2) 凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范围大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢4.3%3) 固态收缩: 凝固以后到常温. 固态收缩影响铸件尺寸,故用线收缩表示.2 影响收缩的因素1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑ 收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩.2) 浇注温度: 温度↑ 液态收缩↑3) 铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩.∴铸型要有好的退让性.3 缩孔形成在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔*产生缩孔的基本原因: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩.4 影响缩孔容积的因素(补充)1) 液态收缩,凝固收缩↑ 缩孔容积↑2) 凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3) 浇注速度↓缩孔容积↓4) 浇注速度↑液态收缩↑ 易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至.1) 宏观缩松肉眼可见,往往出现在缩孔附近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范围愈宽,愈易形成缩松.2) 微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞---凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的基本原因.与缩孔形成基本原因类似)6 缩孔,缩松的防止办法基本原则: 制定合理工艺—补缩, 缩松转化成缩孔.顺序凝固: 冒口—补缩同时凝固: 冷铁—厚处. 减小热应力,但心部缩松,故用于收缩小的合金.l 安置冒口,实行顺序凝固,可有效的防止缩孔,但冒口浪费金属,浪费工时,是铸件成本增加.而且,铸件内应力加大,易于产生变形和裂纹.∴主要用于凝固收缩大,结晶间隔小的合金.l 非共晶成分合金,先结晶树枝晶,阻碍金属流动,冒口作用甚小.l 对于结晶温度范围甚宽的合金,由于倾向于糊状凝固,结晶开始之后,发达的树枝状骨状布满整个截面,使冒口补缩道路受阻,因而难避免显微缩松的产生.显然,选用近共晶成分和结晶范围较窄的合金生产铸件是适宜的.§3 铸造内应力,变形和裂纹凝固之后的继续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部就发生内应力,内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因.(有时相变膨胀受阻,负收缩)一内应力形成1 热应力: 铸件厚度不均,冷速不同,收缩不一致产生.塑性状态: 金属在高于再结晶温度以上的固态冷却阶段,受力变形,产生加工硬化,同时发生的再结晶降硬化抵消,内应力自行消失.(简单说,处于屈服状态,受力—变形无应力)弹性状态: 低于再结晶温度,外力作用下,金属发生弹性变形,变形后应力继续存在.举例: a) 凝固开始,粗细处都为塑性状态,无内应力∵两杆冷速不同,细杆快,收缩大,∵受粗杆限制,不能自由收缩,相对被拉长,粗杆相对被压缩,结果两杆等量收缩.b) 细杆冷速大,先进如弹性阶段,而粗杆仍为塑性阶段,随细杆收缩发生塑性收缩,无应力.c) 细杆收缩先停止,粗杆继续收缩,压迫细杆,而细杆又阻止粗杆的收缩,至室温, 粗杆受拉应力(+),(-)由此可见,各部分的温差越大,热应力也越大,冷却较慢的部分形成拉应力,冷却较快的部分形成压应力.预防方法: 1 壁厚均匀2 同时凝固—薄处设浇口,厚处放冷铁优点: 省冒口,省工,省料缺点: 心部易出现缩孔或缩松,应用于灰铁锡青铜,因灰铁缩孔、缩松倾向小，锡青铜糊状凝固，用顺序凝固也难以有效地消除其显微缩松。
第九章机械制造基础铸造锻压和焊接
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2020/12/9
第九章机械制造基础铸造锻压和焊接
•第一节 铸 造
•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-2 • • • PPT文档演模板
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第九章机械制造基础铸造锻压和焊接
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•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-3 凝固方式对流动性的影响 • •
第九章机械制造基础铸造锻压和焊接
•第一节 铸 造
•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-21 • •
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水管堵头分型方案
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第九章机械制造基础铸造锻压和焊接
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•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-22 三通铸件的分型面选择
•
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第九章机械制造基础铸造锻压和焊接
•图9-32 壁厚过渡形式
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第九章机械制造基础铸造锻压和焊接
•第一节 铸 造
•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-33 • •
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铸件接头结构
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•第一节 铸 造
•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-34 • •
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•第一节 铸 造
•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-30 采用加强肋减小壁厚 •
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•第一节 铸 造
•第九章 铸造、锻压和焊接
•图9-31 • •
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铸造圆角
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锻造铸造焊接工艺学课件(PPT 38页)
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
4.1.3 特种铸造
2、压力铸造
压力铸造是指熔融金属在高压下高速充型，并在压力 下凝固的铸造方法。
压铸工艺过程是：向型腔喷射涂料、闭合压型、压射 金属、打开压型顶出铸件。
压铸型是压铸工艺过程的关键装备，是由定型、动型 及金属芯组成的压铸用金属型其性能、精度、表面质量 要求很高，必须用热作模具钢制造，并进行严格的热处 理。
4.1.2 砂型铸造
（3）挖砂造型
（4）假箱造型
（5）活块造型
（6）刮板造型
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
4.1.2 砂型铸造
（7）两箱造型
（8）三箱造型
（9）脱箱造型
（10）地坑造型
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
4.1.2 砂型铸造
（2）机器造型
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
4.1.5 铸造新工艺和新技术简介
2、磁型铸造
磁型铸造是将装有气化模和铁丸的砂箱置于磁场中，铁 丸在磁场作用下相互结合在气化模外形成铸型，当金属液 浇入磁型时，高温金属将气化模逐渐烧失，而占据型腔， 待冷却凝固后撤出磁场，则磁型自然散落，从而获得铸件 的方法
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
4.1.3 特种铸造
3、熔模铸造
课程教学模块四：铸、锻、焊工艺及应用 ——课题1
4.1.3 特种铸造
熔模铸造特点和应用范围
（1）可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁（0.2mm～ 0.7mm），且无分型面的铸件。 （2）熔模铸造的尺寸精度高（IT10～IT14），表面粗糙度 值低（Ra12.5～1.6μm），可实现少（无）切削加工。 （3）能铸造各种合金铸件，尤其适于铸造高熔点、难切削 加工和利用其他加工方法难以成形的合金，如耐热合金、 磁钢和不锈钢等。 （4）生产批量不受限制，可实现机械化流水线生产。 （5）工艺过程复杂、生产周期较长（4～15天），生产成 本较高。 （6）因蜡模易变形，型壳强度不高等原因，铸件质量一般 不超过25kg。
模块一铸锻焊工艺及应用——锻压pptPowerP
3）需配备对棒料局部加热的专用加热炉。 4）是高效率、高质量、容易实现机械化的锻造方法，但设备结构复杂，价格贵，适用于
大批量生产。
3.4.4.摩擦压力机上模锻
摩擦压力机是将飞轮旋转所积蓄的能量转化成金属的变形能进行锻造的，属锻锤类锻压 设备。其结构与传动原理如图3-21所示。
金属热变形时组织和性能的变化主要表现在以下几个方面：
（1）变形加工时，在金属铸锭中含有的夹杂物多分布在晶界上，在金属塑性变 形时，晶粒沿变形方向伸长，塑性夹杂物也随着变形一起被拉长，呈带状分 布；脆性夹杂物被打碎呈碎粒状或链状分布；通过再结晶过程，晶粒细化， 而夹杂物却依然呈条状和链状被保留下来，形成锻造流线。动画演示
3.2 锻压工艺基础
3.2.2 变形后金属的组织和性能
2.塑形变形的分类和对金属组织和性能的影响
根据变形的温度，金属的塑形变形分为冷变形和热变形。
冷变形：指金属在其再结晶温度以下进行塑性变形。如冷冲压、冷弯、冷挤、冷 镦、冷轧和冷拔，能获得较高的硬度及表面质量。
热变形：指金属在其再结晶温度以上进行塑性变形。如锻造、热挤和轧制等，能 消除冷变形强化的痕迹，保持较低的塑性变形抗力和良好的塑性。
与自由锻相比，模锻的优点是：
1）由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂； 2）锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的力学性能和使用寿命。 3）锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时； 4）生产率较高； 5）操作简单，易于实现机械化； 6）生产批量越大成本越低。
模锻的缺点：
1）模锻是整体成形，摩擦阻力大，故模锻所需设备吨位大，设备费用高； 2）锻模加工工艺复杂，制造周期长，费用高。故只适用于中小型锻件的成批或大批生产。
锻造铸造焊接工艺学课件
定制化
根据客户需求定制化 生产，满足个性化需
求。
新材料与新工艺的结合
01 高强度轻质材料
采用高强度轻质材料，如钛合金、铝合金和复合 材料，提高产品性能。
02 非晶合金
非晶合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，可 用于制造关键零部件。
03 增材制造
增材制造技术可用于制造复杂形状的零部件，提 高设计自由度。
有色金属如铜、铝等具有良好的导电 性、导热性和延展性，适用于制造要 求轻量化、美观和耐腐蚀的零件。
03
焊接工艺学
焊接工艺简介
焊接工艺是一种通过熔融或加 压连接金属部件的方法，广泛 应用于制造业和维修领域。
焊接工艺的优点包括强度高、 连接可靠、成本低等，缺点包 括易产生变形、裂纹等缺陷。
焊接工艺的应用范围广泛，包 括建筑、船舶、汽车、航空航 天等领域。
2
铸造工艺具有适应性广、生产成本低、可以制造 复杂结构件等优点，广泛应用于机械、汽车、航 空、船舶等领域。
3
铸造工艺的发展趋势泛的铸造方 法之一，其工艺过程包括造型、 制芯、合型、浇注、冷却和落砂
等步骤。
砂型铸造所用的材料主要是砂型 、砂芯和涂料，其中砂型是形成
锻造铸造焊接工艺的应用与
05
发展
锻造铸造焊接工艺的应用领域
汽车制造
锻造和铸造工艺用于制造汽车零部件 ，如发动机缸体、变速器壳体等。焊
接工艺用于车身结构的拼接。
船舶制造
锻造和铸造工艺用于制造船舶发动机 和关键零部件。焊接工艺用于船体结
构的拼接。
航空航天
锻造和铸造工艺用于制造飞机和火箭 发动机零部件，如涡轮叶片、燃烧室 等。焊接工艺用于机身和机翼的拼接 。
模锻工艺