鑄造工藝學(xué)課程復(fù)習(xí)

1、 第第2 2節(jié)節(jié) 砂型的結(jié)構(gòu)砂型的結(jié)構(gòu) 2.1 型砂的基本結(jié)構(gòu)型砂的基本結(jié)構(gòu) 型（芯）砂的組成：型（芯）砂的組成：原砂原砂+粘結(jié)劑粘結(jié)劑+附加物附加物 如圖，毛細(xì)管多孔系如圖，毛細(xì)管多孔系體系。體系。第一章第一章 砂型結(jié)構(gòu)及其工作條件砂型結(jié)構(gòu)及其工作條件 原砂原砂：硅砂：硅砂SiO2、鎂砂、鎂砂MgO、鋯砂、鋯砂ZrO2。是骨干材料，占型砂總質(zhì)量的是骨干材料，占型砂總質(zhì)量的82-99%。粘結(jié)劑粘結(jié)劑：粘土、無(wú)機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑（水玻璃、：粘土、無(wú)機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑（水玻璃、水泥等）、有機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑（油砂、合脂水泥等）、有機(jī)化學(xué)粘結(jié)劑（油砂、合脂砂、樹脂砂）。以薄膜形式覆蓋砂粒，使砂、樹脂砂）。以薄膜形式覆

2、蓋砂粒，使型砂具有必要的強(qiáng)度和韌性。型砂具有必要的強(qiáng)度和韌性。附加物附加物：改善型砂的工藝和使用性能：改善型砂的工藝和使用性能 。 2.2 原砂的作用原砂的作用 a 提供必要的耐高溫和熱物理性能，以保提供必要的耐高溫和熱物理性能，以保證充型、冷卻、凝固順利，獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。證充型、冷卻、凝固順利，獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。 b 提供眾多孔隙，使砂型具有透氣性、退提供眾多孔隙，使砂型具有透氣性、退讓性。讓性。 2.3 粘結(jié)劑的作用粘結(jié)劑的作用 粘結(jié)砂粒，形成型砂強(qiáng)度、韌性。粘結(jié)砂粒，形成型砂強(qiáng)度、韌性。 第第3節(jié)節(jié) 鑄型的工作條件鑄型的工作條件 3.1 工作條件惡劣：工作條件惡劣： 力學(xué)作用：力學(xué)作用： 澆注

3、時(shí)沖擊、沖刷澆注時(shí)沖擊、沖刷影響鑄件的形狀、夾砂；影響鑄件的形狀、夾砂； 充型后浮力、靜壓力充型后浮力、靜壓力-變形、尺寸精度；變形、尺寸精度； 冷卻收縮冷卻收縮鑄件應(yīng)力、變形鑄件應(yīng)力、變形 熱作用：熱作用： 熱輻射熱輻射鑄型升溫鑄型升溫鑄型內(nèi)腔鑄型內(nèi)腔氣體壓力升高，遷移氣體壓力升高，遷移 物理方面的作用：物理方面的作用：機(jī)械粘砂、鑄滲等機(jī)械粘砂、鑄滲等 化學(xué)方面的作用：化學(xué)方面的作用： 粘結(jié)劑燃燒、分解粘結(jié)劑燃燒、分解 界面化學(xué)反應(yīng)界面化學(xué)反應(yīng) 第第2章章 金屬與鑄型的物理作用金屬與鑄型的物理作用 第第1節(jié)節(jié) 傳熱與傳質(zhì)傳熱與傳質(zhì) 1.1 鑄型的鑄型的傳熱傳熱及影響因素及影響因素 1. 傳熱

4、的動(dòng)力：熱力學(xué)不平衡傳熱的動(dòng)力：熱力學(xué)不平衡平衡平衡 2. 熱交換的主要形式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射熱交換的主要形式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射 3. 影響傳熱的因素：影響傳熱的因素： (a) 熱的不平衡程度熱的不平衡程度-溫度梯度溫度梯度 (b) 鑄件和鑄型的熱物理性能鑄件和鑄型的熱物理性能: 蓄熱系數(shù)：蓄熱系數(shù)：b= 熱擴(kuò)散率：熱擴(kuò)散率：a=/c (c) 幾何因素：鑄件的模數(shù)、鑄型、涂料層厚度。幾何因素：鑄件的模數(shù)、鑄型、涂料層厚度。 (d) 相變、化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)。相變、化學(xué)反應(yīng)、傳質(zhì)。c 1.2 傳質(zhì)傳質(zhì)現(xiàn)象和型砂表面水分遷移現(xiàn)象和型砂表面水分遷移1. 型砂中的傳質(zhì)型砂中的傳質(zhì) 傳質(zhì)：傳質(zhì)：一種物質(zhì)在另

5、一媒介物中傳遞一種物質(zhì)在另一媒介物中傳遞2. 鑄造工藝中常見(jiàn)的傳質(zhì)現(xiàn)象：鑄造工藝中常見(jiàn)的傳質(zhì)現(xiàn)象： 濕型濕型風(fēng)干風(fēng)干、烘干烘干、水分水分蒸發(fā)、遷移、凝聚蒸發(fā)、遷移、凝聚 吹氣硬化吹氣硬化 有機(jī)粘結(jié)劑的燃燒、分解產(chǎn)生氣體的有機(jī)粘結(jié)劑的燃燒、分解產(chǎn)生氣體的擴(kuò)散擴(kuò)散 鑄件表面的合金化鑄件表面的合金化 砂型表層的水分遷移砂型表層的水分遷移3. 濕型砂的傳熱、傳質(zhì)特點(diǎn)濕型砂的傳熱、傳質(zhì)特點(diǎn)通過(guò)兩種方式傳熱：導(dǎo)熱和蒸汽傳遞，形成三個(gè)通過(guò)兩種方式傳熱：導(dǎo)熱和蒸汽傳遞，形成三個(gè)特性區(qū)：特性區(qū)：b 水分凝聚區(qū)沒(méi)有溫度梯度水分凝聚區(qū)沒(méi)有溫度梯度c 凝聚區(qū)的強(qiáng)度影響鑄件質(zhì)量凝聚區(qū)的強(qiáng)度影響鑄件質(zhì)量d 鑄件表面溫度與

6、干砂區(qū)厚度及蓄熱系數(shù)有關(guān)。鑄件表面溫度與干砂區(qū)厚度及蓄熱系數(shù)有關(guān)。 第第2節(jié)節(jié) 膨脹缺陷膨脹缺陷 2.1 夾砂結(jié)疤、鼠尾、溝槽夾砂結(jié)疤、鼠尾、溝槽 a 鼠尾：鼠尾：鑄件表面有淺的方向性凹槽或不規(guī)則的折痕，無(wú)金屬瘤狀物，常在下表面5mm b 溝槽：溝槽：鑄件表面較深的邊緣光滑的V形凹痕。 c 夾砂結(jié)疤夾砂結(jié)疤 夾砂：夾砂：鑄件表面局部突起的長(zhǎng)條疤痕，邊緣與鑄件本體分離，下部夾砂或涂料層。 結(jié)疤：結(jié)疤：金屬液在鑄型的表面局部沖去了一塊砂的地方出現(xiàn)了一塊凸出的疤（2-10mm），脫落的砂夾在疤塊中或鑄件的其他部位，并伴有砂眼。 第第3節(jié)節(jié) 液態(tài)金屬的沖刷及其造成的缺陷液態(tài)金屬的沖刷及其造成的缺陷 1

7、. 砂眼：鑄件內(nèi)部或表面充填有型砂的孔眼砂眼：鑄件內(nèi)部或表面充填有型砂的孔眼 危害: 影響鑄件強(qiáng)度、表面損壞、發(fā)生滲漏 產(chǎn)生原因：（產(chǎn)生原因：（1）沖刷力大于高溫強(qiáng)度或環(huán)境造成散落砂）沖刷力大于高溫強(qiáng)度或環(huán)境造成散落砂。 防止：防止：a 、提高表面強(qiáng)度（如合理的型砂配方、足夠的緊實(shí)度、合理的烘烤規(guī)范及恰當(dāng)?shù)拇娣艜r(shí)間等） b、 正確設(shè)計(jì)澆冒口 c、 正確操作（仔細(xì)進(jìn)行造型、合箱和澆注 ） 2. 抬箱和跑火：浮力大于上箱和壓鐵總質(zhì)量抬箱和跑火：浮力大于上箱和壓鐵總質(zhì)量 3. 偏芯及形狀不合格：沖刷和浮力的作用偏芯及形狀不合格：沖刷和浮力的作用 第第4節(jié)節(jié) 型壁移動(dòng)型壁移動(dòng) 1. 概念：金屬澆入鑄型

8、后型壁發(fā)生位移的現(xiàn)象概念：金屬澆入鑄型后型壁發(fā)生位移的現(xiàn)象 2. 原因原因: 型壁膨脹；緊實(shí)度低。 3. 影響：影響： 尺寸、縮沉； 縮松、不致密 4. 防止措施：防止措施： a、 靜壓頭小的鑄造工藝 b、 提高砂型密度和硬度 c、 用耐火度高和導(dǎo)熱性好原砂 d、 降型砂水分 e、 加附加物 第第5節(jié)節(jié) 氣體和侵入性氣孔氣體和侵入性氣孔 1. 主要成分：主要成分：H2、N2、CO、CO2、O2 CO/CO2 表征鑄型氣氛還原性的標(biāo)志。 2. 影響影響 （1）氣氛呈中性或還原性有利防止金屬滲透；呈氧化性利滲砂內(nèi)粘砂。 （2）有機(jī)物分解易導(dǎo)致鑄件表面增碳 （3）反應(yīng)性氣孔的產(chǎn)生與界面反應(yīng)有關(guān) 3.

9、 因素因素 a、粘結(jié)劑的種類和含量： b、澆注溫度：澆注溫度高，產(chǎn)生的氣體量多 第第3章章 金屬與鑄型化學(xué)與物化作用金屬與鑄型化學(xué)與物化作用 第第1節(jié)節(jié) 反應(yīng)性氣孔反應(yīng)性氣孔 1. 金屬與鑄型、金屬與溶渣或金屬液內(nèi)某些元素、化合物之間發(fā)生反應(yīng)形成的氣孔。 2. 又稱皮下氣孔，CO，H2。 3. 特點(diǎn)：分布均勻表皮下1-3mm處 數(shù)量多、尺寸小，孔徑為1-3 多呈細(xì)長(zhǎng)形, 鑄鋼件中為針孔狀 表面光滑, 呈銀白色(鑄鋼件),或呈金屬光亮色, 或發(fā)暗 第第3節(jié)節(jié) 粘砂現(xiàn)象粘砂現(xiàn)象 1. 粘砂粘砂：鑄件表面粘附難清除的型砂。發(fā)生厚壁、澆冒口、凹槽、小砂芯的表面、熱節(jié)。 2. 影響影響： 損壞鑄件外觀

10、加大清理工作量 加速刀具磨損 影響某些機(jī)器的工作效率和壽命。 3. 種類種類 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：分我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：分機(jī)械粘砂機(jī)械粘砂和和化學(xué)粘砂化學(xué)粘砂兩大類兩大類 4. 防止機(jī)械粘砂的措施（從鑄型方面考慮）防止機(jī)械粘砂的措施（從鑄型方面考慮） a 減小型芯表面微孔尺寸： 細(xì)砂、加石英粉、高緊實(shí)度、涂料 b 加入能適當(dāng)提高鑄型背壓或產(chǎn)生隔離層的附加物（如煤粉） c 改用特種原砂（如鉻鐵礦砂） d 降低澆注溫度和減少金屬液壓力 5. 防止化學(xué)粘砂的措施防止化學(xué)粘砂的措施 a、避免在界面處形成低熔點(diǎn)化合物。 造型材料：耐火度高、熱化學(xué)穩(wěn)定性好的造型材料， 凈化金屬液 b、促使形成易剝離性粘砂層或剝離的燒結(jié)層 在

11、界面處創(chuàng)造適量氧化氣氛，或者加入氧化鐵、氧化錳或者爐渣粉，或者加入有利于燒結(jié)的物質(zhì)，或者使用易剝離燒結(jié)型涂料。第一章第一章 濕濕 型型第一節(jié)第一節(jié) 濕型鑄造特點(diǎn)濕型鑄造特點(diǎn)1. 1. 粘土型砂粘土型砂據(jù)合型和澆注狀態(tài)可分為：據(jù)合型和澆注狀態(tài)可分為：濕型（濕砂型或潮型）濕型（濕砂型或潮型）砂型不烘干，直接澆砂型不烘干，直接澆 干型干型合型和澆注前送窯烘干合型和澆注前送窯烘干。 表面烘干型表面烘干型型腔表層烘干一定深度型腔表層烘干一定深度。2.2. 按造型可分為：按造型可分為：背砂背砂填在面砂背面起填充作用的型砂。填在面砂背面起填充作用的型砂。單一砂單一砂 不分面砂和背砂，只一種造型砂。不分面砂和

12、背砂，只一種造型砂。面砂面砂造型時(shí)鋪覆在模樣表面，構(gòu)成型腔表面層的型砂。造型時(shí)鋪覆在模樣表面，構(gòu)成型腔表面層的型砂。 3.3.濕型鑄造法濕型鑄造法基本特點(diǎn)：型（芯）無(wú)需烘干，不存在硬化過(guò)程?；咎攸c(diǎn)：型（芯）無(wú)需烘干，不存在硬化過(guò)程。主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)： 生產(chǎn)靈活，效率高，生產(chǎn)靈活，效率高，成本低，周期短；成本低，周期短； 易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化； 省烘干設(shè)備、燃料、電力及省烘干設(shè)備、燃料、電力及空間空間； 砂箱使用壽命長(zhǎng)；砂箱使用壽命長(zhǎng)； 容易落砂。容易落砂。主要缺點(diǎn)：易夾砂結(jié)疤、粘砂、氣孔、砂眼、脹砂等。主要缺點(diǎn)：易夾砂結(jié)疤、粘砂、氣孔、砂眼、脹砂等。 應(yīng)用范圍：流水生

13、產(chǎn)和手工造型應(yīng)用范圍：流水生產(chǎn)和手工造型 500Kg以下的鑄件以下的鑄件。4.4.表干型鑄造法表干型鑄造法基本特點(diǎn)：表面層強(qiáng)度高、濕度小，澆注質(zhì)大鑄件時(shí)基本特點(diǎn)：表面層強(qiáng)度高、濕度小，澆注質(zhì)大鑄件時(shí)不易產(chǎn)不易產(chǎn) 生氣孔、粘砂、夾砂、沖砂等缺陷。生氣孔、粘砂、夾砂、沖砂等缺陷。 工藝規(guī)范：砂型表層烘干工藝規(guī)范：砂型表層烘干520，或自然干燥。，或自然干燥。 技術(shù)要求：采用粗砂，型砂水分要嚴(yán)格控制，在造型、技術(shù)要求：采用粗砂，型砂水分要嚴(yán)格控制，在造型、制芯、合型、澆注等嚴(yán)格。制芯、合型、澆注等嚴(yán)格。5.5.干型鑄造法干型鑄造法基本特點(diǎn)基本特點(diǎn): 粘土砂濕型烘干粘土砂濕型烘干 。主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)

14、：提高強(qiáng)度、透氣性、降發(fā)氣量，減少氣孔提高強(qiáng)度、透氣性、降發(fā)氣量，減少氣孔、砂眼、粘砂、夾砂等缺陷，涂料、砂眼、粘砂、夾砂等缺陷，涂料改善改善鑄件表面。鑄件表面。 主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：需烘干設(shè)備，燃料，吊車周期，砂箱壽命，需烘干設(shè)備，燃料，吊車周期，砂箱壽命，成本增加，生產(chǎn)率降低，落砂比較困難，灰塵。成本增加，生產(chǎn)率降低，落砂比較困難，灰塵。 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：表面質(zhì)量要求高，或結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的單件表面質(zhì)量要求高，或結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的單件或小批生產(chǎn)及大型、重型鑄件?；蛐∨a(chǎn)及大型、重型鑄件。 一、型（芯）砂應(yīng)具備的性能一、型（芯）砂應(yīng)具備的性能（1 1）造型、制）造型、制芯和合型階段對(duì)型砂性能的

15、要求。芯和合型階段對(duì)型砂性能的要求。 1.1.濕度：濕度：濕態(tài)強(qiáng)度和韌性，粘土砂須含適量水分。濕態(tài)強(qiáng)度和韌性，粘土砂須含適量水分。 2.2.流動(dòng)性：流動(dòng)性：型（芯）砂沿模樣（或芯盒表面）和砂粒型（芯）砂沿模樣（或芯盒表面）和砂粒間相對(duì)移動(dòng)的能力。間相對(duì)移動(dòng)的能力。 3.3.強(qiáng)度：強(qiáng)度：型砂、芯砂抵抗外力破壞的能力。型砂、芯砂抵抗外力破壞的能力。 4.4.可塑性：可塑性：型（芯）砂在外力作用下變形并保持形狀型（芯）砂在外力作用下變形并保持形狀的能力。的能力。 第二節(jié)第二節(jié) 濕型砂性能、檢測(cè)及方法濕型砂性能、檢測(cè)及方法5.5.韌性：韌性：韌性是指型砂抵抗外力破壞的性能。韌性是指型砂抵抗外力破壞的性

16、能。 6. 6.不粘模性：不粘模性：型（芯）砂粘附模樣或芯盒表面的性質(zhì)。型（芯）砂粘附模樣或芯盒表面的性質(zhì)。 （2 2）鑄件澆注、冷卻、落砂、清理要求。）鑄件澆注、冷卻、落砂、清理要求。 1.1.耐火度：耐火度：型（芯）砂抵抗高溫作用的性能。型（芯）砂抵抗高溫作用的性能。 2.2.透氣性透氣性：砂砂型讓氣體通過(guò)而逸出的能力。型讓氣體通過(guò)而逸出的能力。 3.3.發(fā)氣量和有效煤粉含量：發(fā)氣量和有效煤粉含量：型砂中煤粉或有機(jī)物（如型砂中煤粉或有機(jī)物（如重油、瀝青等）受熱重油、瀝青等）受熱揮發(fā)揮發(fā)氣體量稱發(fā)氣量；氣體量稱發(fā)氣量；4.4.退退讓性：讓性：型砂隨鑄件收縮而型砂隨鑄件收縮而體積體積減小的能力

17、減小的能力5.5.潰散潰散性：性：型芯砂在清理時(shí)型芯砂在清理時(shí)的的潰散性能。潰散性能。 二、檢測(cè)二、檢測(cè) （1 1）水分：）水分： 型砂中含水質(zhì)量百分?jǐn)?shù)型砂中含水質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 測(cè)定：稱測(cè)定：稱50g50g型砂，紅外烘干型砂，紅外烘干105-110105-110，4-8min4-8min至恒重，稱至恒重，稱量質(zhì)量變化。不代表型砂的量質(zhì)量變化。不代表型砂的干濕程度干濕程度。 （2 2） 手感：手感： 型砂是否容易成團(tuán)、是否沾手。型砂是否容易成團(tuán)、是否沾手。 （3 3）緊實(shí)率：用）緊實(shí)率：用1MPa1MPa壓力緊實(shí)，測(cè)量高度變化率。壓力緊實(shí)，測(cè)量高度變化率。 緊實(shí)率緊實(shí)率= =（筒高（筒高- -緊實(shí)距

18、離）緊實(shí)距離）/ /筒高筒高100%100% 應(yīng)用：應(yīng)用：加水量根據(jù)緊實(shí)率范圍控制，稱為最適宜水分。如：加水量根據(jù)緊實(shí)率范圍控制，稱為最適宜水分。如：手工造型用型砂，在最適宜干濕狀態(tài)下的緊實(shí)率接近手工造型用型砂，在最適宜干濕狀態(tài)下的緊實(shí)率接近50%50%，高壓造型為高壓造型為35-45%35-45%，擠壓造型為，擠壓造型為35-40%35-40%。 （4 4）透氣性）透氣性 在水封鐘罩內(nèi)吸入在水封鐘罩內(nèi)吸入2000cm2000cm3 3空氣，造成空氣，造成10g/cm10g/cm2 2的壓力條件，用的壓力條件，用秒表測(cè)出在該壓力下秒表測(cè)出在該壓力下2000cm2000cm3 3空氣通過(guò)試樣流空

19、氣通過(guò)試樣流出的時(shí)間出的時(shí)間t t，并記下氣壓，并記下氣壓計(jì)讀數(shù)（計(jì)讀數(shù)（p p） （5 5）濕態(tài)強(qiáng)度）濕態(tài)強(qiáng)度 用標(biāo)準(zhǔn)試樣在外力作用下遭到破壞時(shí)的應(yīng)力值表示。用標(biāo)準(zhǔn)試樣在外力作用下遭到破壞時(shí)的應(yīng)力值表示。 指標(biāo)：濕態(tài)抗壓強(qiáng)度為主指標(biāo)：濕態(tài)抗壓強(qiáng)度為主 普通機(jī)器造型普通機(jī)器造型 0.06-0.12MPa0.06-0.12MPa， 高密度造型高密度造型 0.09-0.20MPa0.09-0.20MPa。 注意：注意：表面表面強(qiáng)度常用表面硬度計(jì)。強(qiáng)度常用表面硬度計(jì)。 2.7 2.7 發(fā)氣量和有效煤粉含量（鑄鐵用濕型砂）發(fā)氣量和有效煤粉含量（鑄鐵用濕型砂） （1 1）目的：防止機(jī)械粘砂）目的：防止機(jī)

20、械粘砂 （2 2）煤粉及附加物可防止機(jī)械粘砂的機(jī)理：）煤粉及附加物可防止機(jī)械粘砂的機(jī)理： 澆注后高溫烘烤澆注后高溫烘烤產(chǎn)生大量揮發(fā)分產(chǎn)生大量揮發(fā)分高溫下進(jìn)行氣相（分高溫下進(jìn)行氣相（分解）反應(yīng)解）反應(yīng)砂粒表面沉積形成光澤碳砂粒表面沉積形成光澤碳防止機(jī)械粘砂，提防止機(jī)械粘砂，提高表面光潔度。高表面光潔度。 （3 3）測(cè)量）測(cè)量 方法一：采用測(cè)定型砂發(fā)氣性的辦法，將定量待測(cè)樣品在方法一：采用測(cè)定型砂發(fā)氣性的辦法，將定量待測(cè)樣品在密閉系統(tǒng)中加熱密閉系統(tǒng)中加熱，測(cè)定氣體的容積或壓力，或稱量殘留物，測(cè)定氣體的容積或壓力，或稱量殘留物的質(zhì)量，判斷發(fā)氣量大小。的質(zhì)量，判斷發(fā)氣量大小。方法二：如圖方法二：如圖2

21、-1-132-1-13所示，稱取經(jīng)過(guò)干燥的型砂（排除水的干所示，稱取經(jīng)過(guò)干燥的型砂（排除水的干擾）盛入小舟擾）盛入小舟推入推入850850（或者更高）的管式加熱爐加熱（或者更高）的管式加熱爐加熱產(chǎn)生的氣體經(jīng)冷凝進(jìn)入帶刻度的玻璃管中產(chǎn)生的氣體經(jīng)冷凝進(jìn)入帶刻度的玻璃管中測(cè)量大氣壓力下型測(cè)量大氣壓力下型砂的發(fā)氣體積。砂的發(fā)氣體積。一、鑄造用原砂一、鑄造用原砂1.1.石英石英質(zhì)原砂及應(yīng)用質(zhì)原砂及應(yīng)用石英砂石英砂以石英為主要礦物成分的天然硅砂。以石英為主要礦物成分的天然硅砂。特點(diǎn)：資源豐富，分布廣易開(kāi)采，價(jià)低，滿足要求。特點(diǎn)：資源豐富，分布廣易開(kāi)采，價(jià)低，滿足要求。 第三節(jié)第三節(jié) 濕型砂用原料及質(zhì)量要求

22、濕型砂用原料及質(zhì)量要求對(duì)鑄造用原砂質(zhì)量要求對(duì)鑄造用原砂質(zhì)量要求（1）含泥量）含泥量含泥量指原砂中直徑小于含泥量指原砂中直徑小于0.02mm（20m）的細(xì)顆粒的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），其中既有粘土）的細(xì)顆粒的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），其中既有粘土，也包括細(xì)的砂子和其它非粘土質(zhì)點(diǎn)。，也包括細(xì)的砂子和其它非粘土質(zhì)點(diǎn)。 檢測(cè)方法：利用不同顆粒尺寸的砂粒在水中下降速度檢測(cè)方法：利用不同顆粒尺寸的砂粒在水中下降速度不同，可將原砂中顆粒直徑不同，可將原砂中顆粒直徑20m 與直徑與直徑AA直直AA橫橫AA內(nèi)內(nèi)阻流截面在阻流截面在內(nèi)澆道內(nèi)澆道上。澆注開(kāi)始后，金屬液容易上。澆注開(kāi)始后，金屬液容易充滿澆注系統(tǒng)。充滿澆注系統(tǒng)。擋渣

23、能力較強(qiáng)。但充型液流的速度較快，沖刷力擋渣能力較強(qiáng)。但充型液流的速度較快，沖刷力大，易產(chǎn)生噴濺。大，易產(chǎn)生噴濺。一般地說(shuō)，金屬液消耗少，且清理方便，適用于一般地說(shuō)，金屬液消耗少，且清理方便，適用于鑄鐵的濕型小件及干型中、大件。鑄鐵的濕型小件及干型中、大件。開(kāi)開(kāi)放放式式A A直上直上AA直下直下AA橫橫AAA直直AA內(nèi)內(nèi)阻流截面在阻流截面在內(nèi)澆道上內(nèi)澆道上，橫澆道截面為最大。澆注，橫澆道截面為最大。澆注中，澆注系統(tǒng)能充滿，但較封閉式晚。中，澆注系統(tǒng)能充滿，但較封閉式晚。具有具有一定的一定的擋渣能力。由于橫澆道截面大，金屬擋渣能力。由于橫澆道截面大，金屬液在橫澆道中流速減小，故又稱液在橫澆道中流速

24、減小，故又稱“緩流封閉式緩流封閉式”。充型的平穩(wěn)性及對(duì)型腔的沖刷力都優(yōu)于封閉式。充型的平穩(wěn)性及對(duì)型腔的沖刷力都優(yōu)于封閉式。適用于各類灰鑄鐵件及球鐵件。適用于各類灰鑄鐵件及球鐵件。封封閉閉開(kāi)開(kāi)放放式式A A杯杯AA直直AA橫橫AAA直直AA集渣包出口集渣包出口A A直直AA阻阻AA橫后橫后AAA阻阻AA內(nèi)內(nèi)AA橫后橫后阻流截面設(shè)在阻流截面設(shè)在直澆道下端直澆道下端，或在，或在橫澆道中橫澆道中，或在，或在集渣包出口處集渣包出口處，或在內(nèi)澆道之前設(shè)置的，或在內(nèi)澆道之前設(shè)置的阻流擋渣阻流擋渣裝置裝置處。處。阻流截面之前封閉，其后開(kāi)放，故阻流截面之前封閉，其后開(kāi)放，故既有利于擋渣，既有利于擋渣，又使充型平

25、穩(wěn)，兼有封閉式與開(kāi)放式的優(yōu)點(diǎn)。又使充型平穩(wěn)，兼有封閉式與開(kāi)放式的優(yōu)點(diǎn)。適用于各類鑄鐵件，在中小件上應(yīng)用較多，特別適用于各類鑄鐵件，在中小件上應(yīng)用較多，特別是在一箱多件時(shí)應(yīng)用廣泛。目前鑄造過(guò)濾器的使是在一箱多件時(shí)應(yīng)用廣泛。目前鑄造過(guò)濾器的使用，使這種澆注系統(tǒng)應(yīng)用更為廣泛。用，使這種澆注系統(tǒng)應(yīng)用更為廣泛。3.2.2 按金屬液導(dǎo)入鑄件型腔的位置分類按金屬液導(dǎo)入鑄件型腔的位置分類3.2.2 按金屬液導(dǎo)入鑄件型腔的位置分類續(xù)續(xù)3.2.2 按金屬液導(dǎo)入鑄件型腔的位置分類續(xù)上表續(xù)上表3.2.2 按金屬液導(dǎo)入鑄件型腔的位置分類續(xù)上表續(xù)上表3.3 澆注系統(tǒng)的計(jì)算澆注系統(tǒng)的計(jì)算 基本思路：基本思路：確定了澆注系統(tǒng)

26、的類型和布置之后，需要計(jì)確定了澆注系統(tǒng)的類型和布置之后，需要計(jì)算澆注系統(tǒng)各組元的尺寸。一般先確定澆注系統(tǒng)的最小斷面算澆注系統(tǒng)各組元的尺寸。一般先確定澆注系統(tǒng)的最小斷面（阻流斷面）尺寸，然后以最小斷面為基數(shù)，按經(jīng)驗(yàn)比例關(guān)（阻流斷面）尺寸，然后以最小斷面為基數(shù)，按經(jīng)驗(yàn)比例關(guān)系計(jì)算其他組元的截面。系計(jì)算其他組元的截面。 3.3.1 鑄鐵件澆注系統(tǒng)的計(jì)算鑄鐵件澆注系統(tǒng)的計(jì)算圖圖3-15 3-15 澆注系統(tǒng)計(jì)算原理圖澆注系統(tǒng)計(jì)算原理圖1 1水力學(xué)計(jì)算法（視為完全充滿）水力學(xué)計(jì)算法（視為完全充滿）澆注系統(tǒng)其它各組元的截面積澆注系統(tǒng)其它各組元的截面積 澆注系統(tǒng)各單元截面比例及其應(yīng)用澆注系統(tǒng)各單元截面比例及其

27、應(yīng)用截 面 比 例應(yīng) 用A直A橫A內(nèi)21.51大型灰鑄鐵件砂型鑄造1.41.21中、大型灰鑄鐵件砂型鑄造1.151.11中、小型灰鑄鐵件砂型鑄造1.111.061薄壁灰鑄鐵件砂型鑄造1.51.11可鍛鑄鐵件1.11.21.31.51表面干燥型中、小型鑄鐵件1.21.41表面干燥型重型機(jī)械鑄鐵件1.21.251.11.51干型中、小型鑄鐵件1.21.11干型中型鑄鐵件1241.54球墨鑄鐵件124鋁合金、鎂合金鑄件1.231.221青銅合金鑄件11212鑄鋼件漏包澆注1.50.811薄壁球墨鑄鐵小件底注式一、縮孔位置的確定一、縮孔位置的確定第四章第四章 冒口和冷鐵冒口和冷鐵4.2.3 縮孔與縮松

28、的分配規(guī)律縮孔與縮松的分配規(guī)律4.2.4 防止鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的措施防止鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的措施（一）鑄件凝固的基本原則（一）鑄件凝固的基本原則1 1順序凝固原則順序凝固原則2 2同時(shí)凝固原則同時(shí)凝固原則圖圖4-74-7定向凝固原則示意圖圖定向凝固原則示意圖圖4-84-8同時(shí)凝固原則示意圖同時(shí)凝固原則示意圖（二）（二）凝固原則凝固原則的選擇方法的選擇方法 1 1除承受靜載荷外還受到動(dòng)力作用、要求保證安全除承受靜載荷外還受到動(dòng)力作用、要求保證安全使用的鑄件，承受流體壓力不允許滲漏的鑄件或表面粗糙使用的鑄件，承受流體壓力不允許滲漏的鑄件或表面粗糙度要求高的鑄件以及鑄態(tài)組織要求致密的其它鑄件。度要

29、求高的鑄件以及鑄態(tài)組織要求致密的其它鑄件。 2 2厚實(shí)的或壁厚不均的鑄件，當(dāng)其材質(zhì)是無(wú)凝固膨厚實(shí)的或壁厚不均的鑄件，當(dāng)其材質(zhì)是無(wú)凝固膨脹且傾向于逐層凝固的鑄造合金時(shí)，宜采用順序凝固。脹且傾向于逐層凝固的鑄造合金時(shí)，宜采用順序凝固。 3 3碳硅含量較高的碳硅含量較高的灰鑄鐵灰鑄鐵，其鑄件凝固時(shí)，其鑄件凝固時(shí)有充分的有充分的石墨化膨脹，不易出現(xiàn)縮孔和縮松石墨化膨脹，不易出現(xiàn)縮孔和縮松。宜采用同時(shí)凝固。宜采用同時(shí)凝固。 4 4球墨鑄鐵球墨鑄鐵利用凝固時(shí)的石墨化膨脹力實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮縮利用凝固時(shí)的石墨化膨脹力實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮縮( (即實(shí)現(xiàn)無(wú)冒口鑄造即實(shí)現(xiàn)無(wú)冒口鑄造) )時(shí)應(yīng)選擇時(shí)應(yīng)選擇同時(shí)凝固同時(shí)凝固。5 5非厚實(shí)的、壁厚均勻的鑄件，尤其是非厚實(shí)的、壁厚均勻的鑄件，尤其是薄壁件薄壁件( (各種各種合金的合金的) )宜采用宜采用同時(shí)凝固同時(shí)凝固。6 6當(dāng)熱裂或變形、冷裂是鑄件主要缺陷時(shí)宜采用同時(shí)當(dāng)熱裂或變形、冷裂是鑄件主要缺陷時(shí)宜采用同時(shí)凝固。凝固。7 7結(jié)晶溫度區(qū)間大的傾向于糊狀凝固的合金（如錫青結(jié)晶溫度區(qū)間大的傾向于糊狀凝固的合金（如錫青銅），對(duì)其鑄件氣密性要求不高時(shí)，一般