澆鑄工藝介紹

1、 上海皮爾博格有色零部件有限公司上海皮爾博格有色零部件有限公司上海皮爾博格有色零部件有限公司上海皮爾博格有色零部件有限公司上海皮爾博格有色零部件有限公司上海皮爾博格有色零部件有限公司 K P S N CK P S N CK P S N C上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄造知識交流鑄造知識交流目目 錄錄u第一章第一章 鑄造的分類及理論知識鑄造的分類及理論知識u第二章第二章 制芯的分類及理論知識制芯的分類及理論知識u第三章第三章 鋁液的熔化及精練處理鋁液的熔化及精練處理u第四章第四章 鑄件的缺陷分析及預防鑄件的缺陷分析及預防上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄造培訓講義鑄造培訓講義第一章第一章 鑄

2、造的分類鑄造的分類 及理論知識及理論知識上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄造的分類鑄造的分類 按照鑄造工藝的不同，一般將鑄造按照鑄造工藝的不同，一般將鑄造分為三類：分為三類：金屬型鑄造金屬型鑄造低壓鑄造低壓鑄造壓力鑄造壓力鑄造上海皮爾博格有色零部件有限公司 金屬型鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造：金屬液（鋁液）用重力澆注法澆入金金屬型鑄造：金屬液（鋁液）用重力澆注法澆入金屬型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。屬型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。由于鑄型（模具）可以反復使用很多次，故有永久由于鑄型（模具）可以反復使用很多次，故有永久型鑄造之稱。也曾經(jīng)有過硬模鑄造的稱謂。型鑄造之稱。也曾經(jīng)有過硬模鑄造的稱謂。金屬型

3、鑄造已被廣泛地用于生產(chǎn)鋁合金鑄件，如發(fā)金屬型鑄造已被廣泛地用于生產(chǎn)鋁合金鑄件，如發(fā)動機的氣缸蓋、活塞、輪轂和各種殼體。動機的氣缸蓋、活塞、輪轂和各種殼體。例如：例如：NSE1.5缸蓋缸蓋上海皮爾博格有色零部件有限公司 金屬型鑄造金屬型鑄造NSE1.5缸蓋缸蓋上海皮爾博格有色零部件有限公司 金屬型鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造的優(yōu)點：金屬型鑄造的優(yōu)點：1.金屬型鑄件具有較高的尺寸精度和較低的表面粗金屬型鑄件具有較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度；糙度；2.金屬型鑄件組織致密，具有較高強度、硬度和耐金屬型鑄件組織致密，具有較高強度、硬度和耐磨蝕性；磨蝕性；3.金屬型上可方便地采取較多工藝措施；金屬型上可方

4、便地采取較多工藝措施；4.鑄造生產(chǎn)中使用較少的坭芯，可節(jié)省造型材料鑄造生產(chǎn)中使用較少的坭芯，可節(jié)省造型材料（砂）；（砂）；上海皮爾博格有色零部件有限公司 金屬型鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造的缺點：金屬型鑄造的缺點：1.金屬型（模具）加工困難，制造和調(diào)整周期長，金屬型（模具）加工困難，制造和調(diào)整周期長，一次性投資高；一次性投資高；2.不能生產(chǎn)大型鑄件（因金屬型（模具）太笨重，不能生產(chǎn)大型鑄件（因金屬型（模具）太笨重，金屬液（鋁液）充型時間長），鑄件外形不宜太復金屬液（鋁液）充型時間長），鑄件外形不宜太復雜；雜；3.金屬型（模具）透氣性差，易引起鑄件澆不足、金屬型（模具）透氣性差，易引起鑄件澆不足、冷

5、隔和針孔等鑄造缺陷；冷隔和針孔等鑄造缺陷；上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造低壓鑄造：液體金屬（鋁液）在不大的外界壓力（低壓鑄造：液體金屬（鋁液）在不大的外界壓力（20-80kPa）作用下，從型腔底部引入金屬液（鋁液），讓金）作用下，從型腔底部引入金屬液（鋁液），讓金屬液（鋁液）由下而上地充填型腔，以形成鑄件的鑄造方屬液（鋁液）由下而上地充填型腔，以形成鑄件的鑄造方法。法。低壓鑄造時用的模具可以為低壓金屬型和低壓砂型。低壓鑄造時用的模具可以為低壓金屬型和低壓砂型。低壓鑄造的澆注成形過程包括升液、充型、增壓、保壓、低壓鑄造的澆注成形過程包括升液、充型、增壓、保壓、卸壓和冷卻等階段，

6、各階段是通過控制氣體壓力來實現(xiàn)的。卸壓和冷卻等階段，各階段是通過控制氣體壓力來實現(xiàn)的。低壓砂型鑄造產(chǎn)品例如：低壓砂型鑄造產(chǎn)品例如：KV6缸蓋缸蓋/缸體、缸體、1.8T缸蓋缸蓋/缸體、缸體、 VCT缸蓋缸蓋/缸體缸體上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造VCT缸蓋缸蓋/缸體缸體上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造a）升液）升液低壓鑄造工藝過低壓鑄造工藝過程如圖，在裝有程如圖，在裝有金屬液（鋁液）金屬液（鋁液）的密封容器（如的密封容器（如坩堝）坩堝）1中，通中，通入干燥的壓縮空入干燥的壓縮空氣。氣。1234上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造b）充型）充型通入的干

7、燥的壓通入的干燥的壓縮空氣作用在保縮空氣作用在保持一定溫度的金持一定溫度的金屬液（鋁液）面屬液（鋁液）面上，使金屬液上，使金屬液（鋁液）（鋁液）3沿著沿著升液管升液管2自下而自下而上地流經(jīng)澆道，上地流經(jīng)澆道，注入鑄型型腔注入鑄型型腔4。432上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造c）增壓、保壓）增壓、保壓待金屬液（鋁液）待金屬液（鋁液）充滿型腔后，增充滿型腔后，增大氣壓，型腔里大氣壓，型腔里的金屬液（鋁液）的金屬液（鋁液）在一定壓力下凝在一定壓力下凝固成形。固成形。上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造d）卸壓、冷卻）卸壓、冷卻最后卸除壓力，最后卸除壓力，未凝固的金屬液未凝

8、固的金屬液（鋁液）回落到（鋁液）回落到坩堝中，冷卻后坩堝中，冷卻后開型便得到所需開型便得到所需的鑄件。的鑄件。上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造低壓鑄造的優(yōu)點：低壓鑄造的優(yōu)點：1.金屬液（鋁液）是自下而上平穩(wěn)充填鑄型，且型腔金屬液（鋁液）是自下而上平穩(wěn)充填鑄型，且型腔中液流方向與氣體排出方向一致，因而避免金屬液中液流方向與氣體排出方向一致，因而避免金屬液（鋁液）對型壁和型芯的沖刷、卷氣等，提高鑄件質(zhì)（鋁液）對型壁和型芯的沖刷、卷氣等，提高鑄件質(zhì)量；量；2.鑄件凝固補縮過程是在外加壓力下進行的，故補縮鑄件凝固補縮過程是在外加壓力下進行的，故補縮效果好，鑄件致密度高、力學性能好；效果

9、好，鑄件致密度高、力學性能好；3.金屬液（鋁液）在壓力作用下充型，流動性增加，金屬液（鋁液）在壓力作用下充型，流動性增加，有利于生產(chǎn)復雜薄壁件，獲得輪廓清晰的鑄件；有利于生產(chǎn)復雜薄壁件，獲得輪廓清晰的鑄件；上海皮爾博格有色零部件有限公司 低壓鑄造低壓鑄造低壓鑄造的缺點：在生產(chǎn)鋁合金鑄件時，坩堝和升液低壓鑄造的缺點：在生產(chǎn)鋁合金鑄件時，坩堝和升液管長期與鋁液接觸，易受侵蝕而報廢；也會使金屬液管長期與鋁液接觸，易受侵蝕而報廢；也會使金屬液（鋁液）因增鐵而性能惡化。（鋁液）因增鐵而性能惡化。低壓鑄造目前主要用于生產(chǎn)鋁合金，如汽車工業(yè)的汽低壓鑄造目前主要用于生產(chǎn)鋁合金，如汽車工業(yè)的汽車輪轂、內(nèi)燃發(fā)動機

10、的氣缸體、氣缸蓋、活塞等。車輪轂、內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸體、氣缸蓋、活塞等。上海皮爾博格有色零部件有限公司 壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造是液態(tài)金屬（鋁液）在活塞的高壓下以較高壓力鑄造是液態(tài)金屬（鋁液）在活塞的高壓下以較高的速度充填鑄型型腔，并在壓力作用下凝固而獲得鑄的速度充填鑄型型腔，并在壓力作用下凝固而獲得鑄件的方法。件的方法。高壓力和高速度是壓力鑄造時金屬液（鋁液）充填成高壓力和高速度是壓力鑄造時金屬液（鋁液）充填成形過程的兩大特點，也是它與其它鑄造方法最根本的形過程的兩大特點，也是它與其它鑄造方法最根本的區(qū)別。區(qū)別。壓鑄常用的壓射比壓在幾兆帕到幾十兆帕范圍內(nèi)，甚壓鑄常用的壓射比壓在幾兆帕到幾十兆帕

11、范圍內(nèi)，甚至高達至高達500MPa；充填速度為；充填速度為0.5-70m/s范圍內(nèi)；充范圍內(nèi)；充填時間很短，常為填時間很短，常為0.01-0.2s。上海皮爾博格有色零部件有限公司 壓力鑄造壓力鑄造a）澆勺將鋁液倒）澆勺將鋁液倒入壓室入壓室在鑄型（模具）合在鑄型（模具）合攏鎖緊后，澆勺經(jīng)攏鎖緊后，澆勺經(jīng)注口把鋁液倒入橫注口把鋁液倒入橫臥的壓室中。臥的壓室中。1-澆勺澆勺 2-壓射活壓射活塞塞 3-壓室壓室 4-鋁鋁液液 5-定型定型 6-動動型型 7-頂桿機構(gòu)頂桿機構(gòu)上海皮爾博格有色零部件有限公司 壓力鑄造壓力鑄造b）壓射鋁液進入型）壓射鋁液進入型腔腔壓室壓室3的左端部分設(shè)的左端部分設(shè)在定型在定

12、型5之中，壓室之中，壓室活塞活塞2向左移動，把向左移動，把鋁液鋁液4壓入壓鑄型壓入壓鑄型（壓鑄模）。（壓鑄模）。3524上海皮爾博格有色零部件有限公司 壓力鑄造壓力鑄造c）開型取下鑄件）開型取下鑄件動型動型6左移，打開鑄左移，打開鑄型（模具），形成型（模具），形成的鑄件連同澆注余的鑄件連同澆注余料料8一起隨動型一起隨動型6左左移，最后由頂桿機移，最后由頂桿機構(gòu)構(gòu)7把鑄件頂離動型把鑄件頂離動型6，完成一個壓鑄循，完成一個壓鑄循環(huán)。環(huán)。67上海皮爾博格有色零部件有限公司 壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造的優(yōu)點：壓力鑄造的優(yōu)點：1.鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低；鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低；2.鑄件強度和表

13、面硬度高；鑄件強度和表面硬度高；3.可壓鑄形狀復雜的薄壁鑄件；可壓鑄形狀復雜的薄壁鑄件；4.壓力鑄造生產(chǎn)效率高；壓力鑄造生產(chǎn)效率高；上海皮爾博格有色零部件有限公司 壓力鑄造壓力鑄造壓力鑄造的缺點：壓力鑄造的缺點：1.壓鑄件內(nèi)部易出現(xiàn)氣孔缺陷；壓鑄件內(nèi)部易出現(xiàn)氣孔缺陷；2.壓鑄件不宜進行熱處理和焊接；壓鑄件不宜進行熱處理和焊接；3.金屬液（鋁液）的充型速度比較大，對壓鑄型（壓金屬液（鋁液）的充型速度比較大，對壓鑄型（壓鑄模）有很大的沖擊破壞力。鑄模）有很大的沖擊破壞力。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄造知識交流鑄造知識交流第二章第二章 制芯的分類制芯的分類 及理論知識及理論知識上海皮爾博格有色

14、零部件有限公司 型砂的結(jié)構(gòu)型砂的結(jié)構(gòu)樹脂砂的基本結(jié)構(gòu)：樹脂砂的基本結(jié)構(gòu)：制芯過程中，樹脂砂在外制芯過程中，樹脂砂在外力作用下成型并達到一定力作用下成型并達到一定的緊實度或密度而成為砂的緊實度或密度而成為砂型。右圖是樹脂砂緊實后型。右圖是樹脂砂緊實后的結(jié)構(gòu)示意圖，它是由原的結(jié)構(gòu)示意圖，它是由原砂、粘結(jié)劑（樹脂）和添砂、粘結(jié)劑（樹脂）和添加劑組成的一種具有一定加劑組成的一種具有一定強度的微孔強度的微孔-多孔隙體系，多孔隙體系，或者叫毛細管多孔隙體系?；蛘呓忻毠芏嗫紫扼w系。上海皮爾博格有色零部件有限公司 型砂的結(jié)構(gòu)型砂的結(jié)構(gòu)原砂是骨干材料，占樹脂砂總質(zhì)量的原砂是骨干材料，占樹脂砂總質(zhì)量的99；一方

15、；一方面它為坭芯提供了必要的耐高溫性能和熱物理性能；面它為坭芯提供了必要的耐高溫性能和熱物理性能；另一方面原砂砂粒能為坭芯提供眾多孔隙，保證坭另一方面原砂砂粒能為坭芯提供眾多孔隙，保證坭芯具有一定的透氣性。芯具有一定的透氣性。樹脂（粘結(jié)劑）起粘結(jié)砂粒的作用，以粘結(jié)薄膜形樹脂（粘結(jié)劑）起粘結(jié)砂粒的作用，以粘結(jié)薄膜形式包覆砂粒，使樹脂砂具有必要的強度和韌性式包覆砂粒，使樹脂砂具有必要的強度和韌性添加劑是為了改善坭芯所需要的性能而加入的物質(zhì)。添加劑是為了改善坭芯所需要的性能而加入的物質(zhì)。如改善坭芯的起模性能。如改善坭芯的起模性能。上海皮爾博格有色零部件有限公司 制芯的分類制芯的分類依制芯方法的不同分

16、為以下三種依制芯方法的不同分為以下三種:熱芯制芯熱芯制芯殼芯制芯殼芯制芯冷芯制芯冷芯制芯上海皮爾博格有色零部件有限公司 熱芯制芯熱芯制芯熱芯制芯：熱芯制芯： 用液態(tài)熱固性樹脂和硬化劑以及少量添加劑用液態(tài)熱固性樹脂和硬化劑以及少量添加劑配制成的芯砂，填入加熱到一定溫度的坭芯模內(nèi)，配制成的芯砂，填入加熱到一定溫度的坭芯模內(nèi)，貼近坭芯模表面的芯砂受熱，其樹脂（粘結(jié)劑）貼近坭芯模表面的芯砂受熱，其樹脂（粘結(jié)劑）在很短時間可縮聚而硬化。而且只要坭芯的表層在很短時間可縮聚而硬化。而且只要坭芯的表層有數(shù)毫米結(jié)成硬殼即可自坭芯模取出，中心部分有數(shù)毫米結(jié)成硬殼即可自坭芯模取出，中心部分的坭芯利用余熱和硬化反應放

17、出的熱量可自行硬的坭芯利用余熱和硬化反應放出的熱量可自行硬化。化。上海皮爾博格有色零部件有限公司 熱芯制芯熱芯制芯熱芯制芯為快速生產(chǎn)尺寸精度高的中心坭芯（坭熱芯制芯為快速生產(chǎn)尺寸精度高的中心坭芯（坭芯最大壁厚為芯最大壁厚為50-75mm）提供了一種非常有效的）提供了一種非常有效的方法，特別適合用于汽車行業(yè)的鑄件生產(chǎn)。方法，特別適合用于汽車行業(yè)的鑄件生產(chǎn)。熱芯制芯用的樹脂有呋喃樹脂和酚醛樹脂。熱芯制芯用的樹脂有呋喃樹脂和酚醛樹脂。熱芯制芯使用的硬化劑（催化劑）在室溫下處于熱芯制芯使用的硬化劑（催化劑）在室溫下處于潛伏狀態(tài)，一般采用在常溫下呈中性或弱酸性的潛伏狀態(tài)，一般采用在常溫下呈中性或弱酸性的

18、鹽（這有利于混合好的樹脂砂的存放，即達到可鹽（這有利于混合好的樹脂砂的存放，即達到可使用時間長），而在加熱時激活成強酸，促使樹使用時間長），而在加熱時激活成強酸，促使樹脂迅速硬化。脂迅速硬化。上海皮爾博格有色零部件有限公司 熱芯制芯熱芯制芯熱芯制芯的工藝要求：熱芯制芯的工藝要求：由于熱芯制芯時要求樹脂砂在熱芯模具內(nèi)快由于熱芯制芯時要求樹脂砂在熱芯模具內(nèi)快速硬化成型，因此要求樹脂砂流動性好，可射制速硬化成型，因此要求樹脂砂流動性好，可射制出形狀復雜、緊實度均一的坭芯；硬化速度快，出形狀復雜、緊實度均一的坭芯；硬化速度快，硬化溫度范圍寬，硬化強度高，以提高制芯生產(chǎn)硬化溫度范圍寬，硬化強度高，以提高

19、制芯生產(chǎn)率和使坭芯具有高的尺寸精度；可使時間長，以率和使坭芯具有高的尺寸精度；可使時間長，以利于生產(chǎn)管理和減少廢砂。利于生產(chǎn)管理和減少廢砂。上海皮爾博格有色零部件有限公司 殼芯制芯殼芯制芯殼芯制芯：殼芯制芯：鑄造生產(chǎn)中，坭芯直接承受液體金屬（鋁液）鑄造生產(chǎn)中，坭芯直接承受液體金屬（鋁液）作用的只是表層一層厚度僅數(shù)毫米的砂殼，其余作用的只是表層一層厚度僅數(shù)毫米的砂殼，其余的砂只起支承這一層砂層的作用，這就促使了鑄的砂只起支承這一層砂層的作用，這就促使了鑄造工作者尋求用殼芯來制造鑄件。造工作者尋求用殼芯來制造鑄件。殼芯制芯用酚醛樹脂作粘結(jié)劑，配制的砂叫做腹殼芯制芯用酚醛樹脂作粘結(jié)劑，配制的砂叫做腹

20、膜砂，像干砂一樣松散。膜砂，像干砂一樣松散。上海皮爾博格有色零部件有限公司 殼芯制芯殼芯制芯殼芯制芯的優(yōu)點：殼芯制芯的優(yōu)點：混制好的覆膜砂可以較長期貯存；混制好的覆膜砂可以較長期貯存；能獲得尺寸精確的坭芯；能獲得尺寸精確的坭芯；坭芯的強度高、質(zhì)量輕、易搬運；坭芯的強度高、質(zhì)量輕、易搬運；可用細的原砂得到光潔的鑄件表面；可用細的原砂得到光潔的鑄件表面；上海皮爾博格有色零部件有限公司 殼芯制芯殼芯制芯殼芯制芯的缺點：殼芯制芯的缺點：（一）殼芯表面易疏松（一）殼芯表面易疏松（二）殼芯在澆注時破裂（二）殼芯在澆注時破裂（三）鑄件表面粘砂（三）鑄件表面粘砂上海皮爾博格有色零部件有限公司 冷芯制芯冷芯制芯

21、冷芯制芯：冷芯制芯： 將樹脂砂填入冷芯模，而后吹氣硬化制成坭芯。將樹脂砂填入冷芯模，而后吹氣硬化制成坭芯。根據(jù)使用的粘結(jié)劑和所吹氣體及其作用的不同，而根據(jù)使用的粘結(jié)劑和所吹氣體及其作用的不同，而有三乙胺法、有三乙胺法、SO2法、酯硬化法、低毒和無毒氣體法、酯硬化法、低毒和無毒氣體促硬制芯法。促硬制芯法。三乙胺法：一般用干燥的壓縮空氣或氮氣作液態(tài)硬三乙胺法：一般用干燥的壓縮空氣或氮氣作液態(tài)硬化劑（三乙胺）的載體氣體，稀釋到約化劑（三乙胺）的載體氣體，稀釋到約5濃度，形濃度，形成三乙胺氣霧，向冷芯模中填入樹脂砂后再吹入三成三乙胺氣霧，向冷芯模中填入樹脂砂后再吹入三乙胺氣霧，樹脂砂便能在數(shù)秒至數(shù)十秒

22、內(nèi)硬化制成乙胺氣霧，樹脂砂便能在數(shù)秒至數(shù)十秒內(nèi)硬化制成所需要強度的坭芯。所需要強度的坭芯。上海皮爾博格有色零部件有限公司 冷芯制芯冷芯制芯冷芯制芯的冷芯樹脂（粘結(jié)劑）由兩部分組成，組冷芯制芯的冷芯樹脂（粘結(jié)劑）由兩部分組成，組分分是酚醛樹脂，組分是酚醛樹脂，組分是聚異氰酸酯。是聚異氰酸酯。硬化反應：硬化反應：酚醛樹脂聚異氰酸酯酚醛樹脂聚異氰酸酯 尿烷尿烷采用三乙胺法制芯時，原砂采用干凈的采用三乙胺法制芯時，原砂采用干凈的AFS的細度的細度50-60的硅砂。的硅砂。三乙胺三乙胺上海皮爾博格有色零部件有限公司 冷芯制芯冷芯制芯 三乙胺法是現(xiàn)代吹氣冷芯制芯法中應用最早三乙胺法是現(xiàn)代吹氣冷芯制芯法中應

23、用最早的工藝，由于生產(chǎn)效率高、節(jié)能，鑄件表面光潔，的工藝，由于生產(chǎn)效率高、節(jié)能，鑄件表面光潔，因而吸引一些工廠采用，是當前國際上應用較廣因而吸引一些工廠采用，是當前國際上應用較廣的冷芯制芯法。的冷芯制芯法。 三乙胺粘附皮膚和衣服經(jīng)多次洗滌仍難去除三乙胺粘附皮膚和衣服經(jīng)多次洗滌仍難去除污染氣味。污染氣味。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄造培訓講義鑄造培訓講義第三章第三章 鋁液的熔化鋁液的熔化及精煉處理及精煉處理上海皮爾博格有色零部件有限公司 熔煉爐的操作熔煉爐的操作第一節(jié)第一節(jié) 熔煉爐的簡介熔煉爐的簡介第二節(jié)第二節(jié) 鋁合金熔煉理論知識鋁合金熔煉理論知識上海皮爾博格有色零部件有限公司 熔煉爐的簡

24、介熔煉爐的簡介熔煉爐熔煉爐火焰爐火焰爐感應爐感應爐電阻爐電阻爐熔煉爐的分類熔煉爐的分類:上海皮爾博格有色零部件有限公司 熔煉爐的簡介熔煉爐的簡介我們公司所使用的我們公司所使用的STRIKO爐和大連爐便屬于火爐和大連爐便屬于火焰反射爐，它們所使用的燃料是煤氣。焰反射爐，它們所使用的燃料是煤氣?；鹧娣瓷錉t的優(yōu)點：成本低、產(chǎn)量高、鋁合金質(zhì)火焰反射爐的優(yōu)點：成本低、產(chǎn)量高、鋁合金質(zhì)量高。量高?；鹧娣瓷錉t的缺點：金屬燒損大、熔體吸氣量多、火焰反射爐的缺點：金屬燒損大、熔體吸氣量多、熱效率低、噪聲較大及污染大。熱效率低、噪聲較大及污染大?；鹧娣瓷錉t的結(jié)構(gòu)：爐膛（包括溶化室和保溫火焰反射爐的結(jié)構(gòu)：爐膛（包括

25、溶化室和保溫室）、燃料燃燒裝置（煤氣燒嘴）、廢熱利用裝室）、燃料燃燒裝置（煤氣燒嘴）、廢熱利用裝置。置。上海皮爾博格有色零部件有限公司 熔煉爐的簡介熔煉爐的簡介我們公司的保溫爐采用的就是電阻爐，故我們又我們公司的保溫爐采用的就是電阻爐，故我們又稱其為電阻保溫爐。稱其為電阻保溫爐。電阻爐的優(yōu)點：熱效率高、熔煉的金屬質(zhì)量較高、電阻爐的優(yōu)點：熱效率高、熔煉的金屬質(zhì)量較高、工作環(huán)境好。工作環(huán)境好。電阻爐的缺點：容量小、生產(chǎn)率比較低。電阻爐的缺點：容量小、生產(chǎn)率比較低。感應爐的優(yōu)點：熱效率高、熔體的成分和溫度均感應爐的優(yōu)點：熱效率高、熔體的成分和溫度均勻、熔化速度快、合金燒損小、吸氣小、煙塵少、勻、熔化

26、速度快、合金燒損小、吸氣小、煙塵少、噪音小。缺點噪音小。缺點；熔體易過熱導致合金的晶粒粗大、熔體易過熱導致合金的晶粒粗大、設(shè)備昂貴。設(shè)備昂貴。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金熔煉理論知識鋁合金熔煉理論知識影響鋁液質(zhì)量的主要因素：鋁液中的含氣量和氧化影響鋁液質(zhì)量的主要因素：鋁液中的含氣量和氧化夾雜物。夾雜物。分析鋁合金中的氣體成分，證明分析鋁合金中的氣體成分，證明H2占占85以上，因以上，因而鋁合金的而鋁合金的“含氣量含氣量”可以近似地視為可以近似地視為“含氫量含氫量”。鋁液中的氫主要來自高溫鋁液和溶解在其中的水發(fā)鋁液中的氫主要來自高溫鋁液和溶解在其中的水發(fā)生化學反應生成氫。生化學反應生成

27、氫。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金熔煉理論知識鋁合金熔煉理論知識鋁液中氣體的主要來源：鋁液中氣體的主要來源：.燃料：火焰反射爐熔煉鋁合金時，煤氣中的水燃料：火焰反射爐熔煉鋁合金時，煤氣中的水分以及燃燒時產(chǎn)生的水分易進入熔體（鋁液）；分以及燃燒時產(chǎn)生的水分易進入熔體（鋁液）；.大氣：熔煉過程中，大氣中的水蒸氣被熔體大氣：熔煉過程中，大氣中的水蒸氣被熔體（鋁液）吸收；（鋁液）吸收；.爐襯：烘爐不徹底時，爐襯表面吸附的水分以爐襯：烘爐不徹底時，爐襯表面吸附的水分以及砌制時泥漿中的水分在熔煉頭幾個班次時對熔體及砌制時泥漿中的水分在熔煉頭幾個班次時對熔體（鋁液）中的氣體含量將有明顯的影響；（鋁液

28、）中的氣體含量將有明顯的影響； 上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金熔煉理論知識鋁合金熔煉理論知識高溫時鋁和水汽的反應：高溫時鋁和水汽的反應：Al+H2O Al2O3+3H（溶入鋁液中）（溶入鋁液中）當在水汽比較多的環(huán)境下，劇烈反應，引起當在水汽比較多的環(huán)境下，劇烈反應，引起爆炸，造成事故。爆炸，造成事故。當在干空氣條件下（水分較少），水汽也能當在干空氣條件下（水分較少），水汽也能和鋁液起反應，因此在鋁液中總是含有一定和鋁液起反應，因此在鋁液中總是含有一定數(shù)量的氫。數(shù)量的氫。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金熔煉理論知識鋁合金熔煉理論知識實踐證明，不同的季節(jié)，因空氣中的溫度不同，實踐證明

29、，不同的季節(jié)，因空氣中的溫度不同，鋁錠中的氣體含量也隨之而異。一般在相同條件鋁錠中的氣體含量也隨之而異。一般在相同條件下，其含氣量隨空氣濕度的增大而增加。下，其含氣量隨空氣濕度的增大而增加。氫在鋁液中的溶解度隨溫度的升高而增大，隨鋁氫在鋁液中的溶解度隨溫度的升高而增大，隨鋁液周圍環(huán)境中水汽的增大而增大。液周圍環(huán)境中水汽的增大而增大。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金熔煉理論知識鋁合金熔煉理論知識鋁液中的氧化夾雜：鋁液中的氧化夾雜：鋁液與空氣中的氧氣鋁液與空氣中的氧氣O2、氮氣、氮氣N2、在高溫下發(fā)生、在高溫下發(fā)生化學反應生成氧化夾雜物，其中以生成的氧化膜化學反應生成氧化夾雜物，其中以生成的

30、氧化膜（Al2O3)對鋁液的污染最大。對鋁液的污染最大。氧化夾雜表面疏松，能吸附空氣中的水汽和氫，氧化夾雜表面疏松，能吸附空氣中的水汽和氫，增加了鋁液中的氣體含量。增加了鋁液中的氣體含量。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金熔煉理論知識鋁合金熔煉理論知識熔煉過程中，熔體（鋁液）由于氧化而變成某些熔煉過程中，熔體（鋁液）由于氧化而變成某些不能回收的金屬氧化物時，這種損失統(tǒng)稱為燒損。不能回收的金屬氧化物時，這種損失統(tǒng)稱為燒損。燒損的大小與爐型、鋁料狀態(tài)和生產(chǎn)工藝有關(guān)。燒損的大小與爐型、鋁料狀態(tài)和生產(chǎn)工藝有關(guān)。如：鋁料的表面積越大（即鋁料越細碎）其燒損如：鋁料的表面積越大（即鋁料越細碎）其燒損也越

31、大。也越大。綜合考慮，在大氣中熔煉鋁合金，總要產(chǎn)生氧化綜合考慮，在大氣中熔煉鋁合金，總要產(chǎn)生氧化夾雜，增加鋁液中的含氣量，熔煉時間越長，鋁夾雜，增加鋁液中的含氣量，熔煉時間越長，鋁液溫度越高，氧化夾雜越多，合金的吸氣就月嚴液溫度越高，氧化夾雜越多，合金的吸氣就月嚴重。因此，在生產(chǎn)中，應該采取快速熔煉，不允重。因此，在生產(chǎn)中，應該采取快速熔煉，不允許鋁液過熱。許鋁液過熱。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁液的精煉處理鋁液的精煉處理第一節(jié)第一節(jié) 鋁合金的吹氮精煉鋁合金的吹氮精煉第二節(jié)第二節(jié) 精煉效果的檢驗精煉效果的檢驗上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金的吹氮精煉鋁合金的吹氮精煉精煉的目的是除氣

32、、除渣以獲得優(yōu)良的鋁液。精煉的目的是除氣、除渣以獲得優(yōu)良的鋁液。通氮精煉時，氮氣以氣泡形式存在于鋁液中，通氮精煉時，氮氣以氣泡形式存在于鋁液中，在氮氣泡與鋁液的接觸面上，由于氣泡內(nèi)部在氮氣泡與鋁液的接觸面上，由于氣泡內(nèi)部與鋁液中氫之間存在著壓力差，鋁液中的氫與鋁液中氫之間存在著壓力差，鋁液中的氫的分壓更大，氫會從鋁液中向氮氣泡內(nèi)擴散。的分壓更大，氫會從鋁液中向氮氣泡內(nèi)擴散。同時氣泡在上升途中若與懸浮狀態(tài)的氧化夾同時氣泡在上升途中若與懸浮狀態(tài)的氧化夾雜相遇時，夾雜物便可能被吸附于氣泡表面，雜相遇時，夾雜物便可能被吸附于氣泡表面，而與氫一起帶出鋁液表面。而與氫一起帶出鋁液表面。上海皮爾博格有色零部

33、件有限公司 鋁合金的吹氮精煉鋁合金的吹氮精煉吹氮精煉工藝要點：吹氮精煉工藝要點：1.吹氮精煉所需的氮氣壓力和氮氣流量的大吹氮精煉所需的氮氣壓力和氮氣流量的大小應以引起鋁液沸騰，但不以發(fā)生飛濺為原小應以引起鋁液沸騰，但不以發(fā)生飛濺為原則；則；2.將除氣精煉管放置在鋁液液面上方預熱烘將除氣精煉管放置在鋁液液面上方預熱烘烤至暗紅；烤至暗紅；3.除氣精煉溫度除氣精煉溫度；上海皮爾博格有色零部件有限公司 鋁合金的吹氮精煉鋁合金的吹氮精煉吹氮精煉工藝要點：吹氮精煉工藝要點：4.除氣精煉時間；除氣精煉時間；5.鋁液靜置、扒渣。鋁液靜置、扒渣。鋁合金的變質(zhì)（細化）處理：鋁合金的變質(zhì)（細化）處理： 在鋁液中加入

34、適量的變質(zhì)劑（細化劑），改變在鋁液中加入適量的變質(zhì)劑（細化劑），改變鋁合金的金相組織，使得鋁合金的晶粒細化，從鋁合金的金相組織，使得鋁合金的晶粒細化，從而提高鋁合金的機械性能。而提高鋁合金的機械性能。 上海皮爾博格有色零部件有限公司 精煉效果的檢驗精煉效果的檢驗比重試驗：比重試驗：比重試驗是一種定量的爐前檢驗手段，其對鋁液精比重試驗是一種定量的爐前檢驗手段，其對鋁液精煉效果的判斷更靈敏、更可靠。煉效果的判斷更靈敏、更可靠。由于進行比重試驗時，鋁液是在減壓冷凝裝置（真由于進行比重試驗時，鋁液是在減壓冷凝裝置（真空密度儀）中即一定的真空度下凝固的，所以比重空密度儀）中即一定的真空度下凝固的，所以比

35、重試驗不受外部環(huán)境中的濕度影響。試驗不受外部環(huán)境中的濕度影響。比重計算公式：比重比重計算公式：比重=干重干重（干重（干重-濕重）濕重）比重越大表示試樣內(nèi)部組織越致密，對應的鋁液含比重越大表示試樣內(nèi)部組織越致密，對應的鋁液含氣量越少，鋁液精煉效果越佳。氣量越少，鋁液精煉效果越佳。上海皮爾博格有色零部件有限公司 吹氮精煉機器吹氮精煉機器石墨檔板石墨檔板石墨吹氮管石墨吹氮管旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄造培訓講義鑄造培訓講義第四章第四章 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防一、氣孔一、氣孔1.特征特征 在鑄件表面

36、和內(nèi)部存在有孔洞，呈圓形、橢圓或不規(guī)在鑄件表面和內(nèi)部存在有孔洞，呈圓形、橢圓或不規(guī)則形，有時由多個孔組成氣孔群?？變?nèi)無其它物質(zhì)存在，則形，有時由多個孔組成氣孔群?？變?nèi)無其它物質(zhì)存在，大多表面較光滑，這種缺陷稱氣孔缺陷。大多表面較光滑，這種缺陷稱氣孔缺陷。 氣孔的種類較多，有時彌散分布在鑄件各處，有時只氣孔的種類較多，有時彌散分布在鑄件各處，有時只有個別部位有氣孔。在鑄件表皮下有氣孔，又稱為皮下氣有個別部位有氣孔。在鑄件表皮下有氣孔，又稱為皮下氣孔，一般呈淚滴狀，經(jīng)機械加工后才會發(fā)現(xiàn)?？?，一般呈淚滴狀，經(jīng)機械加工后才會發(fā)現(xiàn)。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防 鑄

37、件較淺的皮下氣孔，噴砂清理后可暴露出來，其表面則鑄件較淺的皮下氣孔，噴砂清理后可暴露出來，其表面則呈暗灰色；有時淚滴形氣孔尖端露出鑄件表面，外觀檢查就可呈暗灰色；有時淚滴形氣孔尖端露出鑄件表面，外觀檢查就可見。見。 鑄件表面凹進去一塊較平滑的氣孔稱氣坑式表面氣孔或氣鑄件表面凹進去一塊較平滑的氣孔稱氣坑式表面氣孔或氣窩。窩。2.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因溶解在鋁液中的氣體析出，而由于模具溫度太低，使鋁液很溶解在鋁液中的氣體析出，而由于模具溫度太低，使鋁液很快冷卻，或者在鋁液冷卻過程中溶解氣體不能及時排出金屬液快冷卻，或者在鋁液冷卻過程中溶解氣體不能及時排出金屬液外，造成析出氣孔。外，造成析出氣孔。模具型腔

38、中的氣體、或涂料和坭芯中的樹脂、固化劑受鋁液模具型腔中的氣體、或涂料和坭芯中的樹脂、固化劑受鋁液熱作用產(chǎn)生的氣體。熱作用產(chǎn)生的氣體。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防模具型腔中的氣體、或涂料和坭芯中的樹脂、固模具型腔中的氣體、或涂料和坭芯中的樹脂、固化劑受鋁液熱作用產(chǎn)生的氣體?；瘎┦茕X液熱作用產(chǎn)生的氣體。另外產(chǎn)品的設(shè)計、澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計也是氣孔不能另外產(chǎn)品的設(shè)計、澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計也是氣孔不能排除的重要原因。排除的重要原因。 對于鑄件存在氣孔缺陷，一是鑄造工藝中的最常對于鑄件存在氣孔缺陷，一是鑄造工藝中的最常見的缺陷，對于任何一個鑄造商來說都是一個要不見的缺陷，對于

39、任何一個鑄造商來說都是一個要不斷改進的永恒主題，但同時也是一個無法斷改進的永恒主題，但同時也是一個無法100消除消除的客觀現(xiàn)象。的客觀現(xiàn)象。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防二、縮孔和縮松二、縮孔和縮松1.特征特征 在鑄件表面或內(nèi)部存在有形狀極不規(guī)則的孔，在鑄件表面或內(nèi)部存在有形狀極不規(guī)則的孔，孔壁粗糙并帶有枝狀晶，這種缺陷稱為縮孔?？妆诖植诓в兄罹?，這種缺陷稱為縮孔。 鑄件斷面上有分散或細小的縮孔，有時借助放鑄件斷面上有分散或細小的縮孔，有時借助放大鏡，甚至顯微鏡才能發(fā)現(xiàn)，稱為縮松。大鏡，甚至顯微鏡才能發(fā)現(xiàn)，稱為縮松。 縮孔和縮松處晶粒粗大，它們常發(fā)生在

40、鑄件內(nèi)縮孔和縮松處晶粒粗大，它們常發(fā)生在鑄件內(nèi)澆道附近、冒口根部、鑄件厚大部位等鑄件上最后澆道附近、冒口根部、鑄件厚大部位等鑄件上最后凝固的地方。凝固的地方。鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防2.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 縮孔和縮松是鑄件凝固過程中由于補縮不良而產(chǎn)生的缺縮孔和縮松是鑄件凝固過程中由于補縮不良而產(chǎn)生的缺陷。陷。鑄件某些部位，通常是最后凝固的熱節(jié)處，因鋁液液態(tài)和凝鑄件某些部位，通常是最后凝固的熱節(jié)處，因鋁液液態(tài)和凝固時期體收縮不能得到液態(tài)鋁合金及時補償，從而在該處產(chǎn)固時期體收縮不能得到液態(tài)鋁合金及時補償，從而在該處產(chǎn)生縮孔。生縮孔。鋁合金有較寬的凝固溫度范圍，鋁液在此溫度范圍內(nèi)時同時鋁合

41、金有較寬的凝固溫度范圍，鋁液在此溫度范圍內(nèi)時同時形成晶核并長大，枝晶長成骨架，把未凝固的最后鋁液分割形成晶核并長大，枝晶長成骨架，把未凝固的最后鋁液分割成孤立小熔池，使這些小熔池鋁液凝固時的體收縮導致的體成孤立小熔池，使這些小熔池鋁液凝固時的體收縮導致的體積虧損難于得到補償，結(jié)果形成許多細小而分散的小孔，即積虧損難于得到補償，結(jié)果形成許多細小而分散的小孔，即縮松?？s松。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防三、冷隔和澆不足三、冷隔和澆不足1.特征特征 鑄件上有穿透或不穿透的，邊緣呈圓角壯的縫，鑄件上有穿透或不穿透的，邊緣呈圓角壯的縫，不能完全融為一體的缺陷，稱冷隔

42、。更嚴重時，則鑄不能完全融為一體的缺陷，稱冷隔。更嚴重時，則鑄件就會殘缺，或輪廓不完整，稱澆不足。件就會殘缺，或輪廓不完整，稱澆不足。 冷隔常出現(xiàn)在遠離內(nèi)澆道處，在鑄件薄壁處和厚冷隔常出現(xiàn)在遠離內(nèi)澆道處，在鑄件薄壁處和厚薄連接處以及金屬流匯合處。薄連接處以及金屬流匯合處。 最輕的冷隔只是一條帶有圓角棱邊的淺槽。最輕的冷隔只是一條帶有圓角棱邊的淺槽。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防2.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 由于鑄件壁太薄、或模具溫度過低、或鋁液澆由于鑄件壁太薄、或模具溫度過低、或鋁液澆注溫度過低、或涂料涂層過薄造成鋁液進入型腔后注溫度過低、或涂料涂層過薄造成鋁液進

43、入型腔后流動性差，使兩股金屬流匯合時，相互不能融合在流動性差，使兩股金屬流匯合時，相互不能融合在一起，形成冷隔缺陷，甚至局部未能充滿，造成澆一起，形成冷隔缺陷，甚至局部未能充滿，造成澆不足。不足。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防四、夾渣四、夾渣1.特征特征 鑄件上有明的（鑄件表面）或暗的（鑄件內(nèi)鑄件上有明的（鑄件表面）或暗的（鑄件內(nèi)部），外形不規(guī)則的孔，孔內(nèi)全部或局部被熔渣部），外形不規(guī)則的孔，孔內(nèi)全部或局部被熔渣（多數(shù)是氧化夾渣）所填塞，這種缺陷稱夾渣。（多數(shù)是氧化夾渣）所填塞，這種缺陷稱夾渣。 夾渣一般分布在澆注位置上部、內(nèi)澆道附近或夾渣一般分布在澆注位

44、置上部、內(nèi)澆道附近或鑄件死角。鑄件死角。 按夾渣形成的時間先后可以分為一次夾渣和二按夾渣形成的時間先后可以分為一次夾渣和二次夾渣。次夾渣。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防2.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因渣滓是因為鋁液在熔煉過程中產(chǎn)生且未清除干凈，渣滓是因為鋁液在熔煉過程中產(chǎn)生且未清除干凈，或澆注時擋渣不良，或澆注系統(tǒng)設(shè)置不當，造成渣或澆注時擋渣不良，或澆注系統(tǒng)設(shè)置不當，造成渣滓隨鋁液進入型腔中形成夾渣缺陷，這類夾渣稱為滓隨鋁液進入型腔中形成夾渣缺陷，這類夾渣稱為一次夾渣。一次夾渣。鋁液在進入型腔后，由于沖刷、紊流卷氣而發(fā)生鋁液在進入型腔后，由于沖刷、紊流卷氣而發(fā)生二次氧

45、化，產(chǎn)生氧化夾渣留在鑄件內(nèi)部，這類夾渣二次氧化，產(chǎn)生氧化夾渣留在鑄件內(nèi)部，這類夾渣稱為二次夾渣。稱為二次夾渣。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防五、裂紋（多見于壓鑄件）五、裂紋（多見于壓鑄件）1.特征特征 鑄件上有直線或不規(guī)則的曲線裂口，稱裂紋缺陷。鑄件上有直線或不規(guī)則的曲線裂口，稱裂紋缺陷。裂紋有兩種：熱裂紋和冷裂紋。裂紋有兩種：熱裂紋和冷裂紋。 斷面嚴重氧化，無金屬光澤，裂口沿晶粒邊發(fā)生斷面嚴重氧化，無金屬光澤，裂口沿晶粒邊發(fā)生和發(fā)展，外形曲折而不規(guī)則的裂紋稱為熱裂紋。和發(fā)展，外形曲折而不規(guī)則的裂紋稱為熱裂紋。 斷面表面光潔，有金屬光澤稱為冷裂紋。斷面表面

46、光潔，有金屬光澤稱為冷裂紋。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防2.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因熱裂是鑄件在一定溫度范圍內(nèi)形成的，即鑄件凝固熱裂是鑄件在一定溫度范圍內(nèi)形成的，即鑄件凝固晶體析出已形成一定強度的骨架，在晶體析出已形成一定強度的骨架，在“有效凝固溫度有效凝固溫度范圍區(qū)間范圍區(qū)間”或稱或稱“脆性溫度區(qū)間脆性溫度區(qū)間”形成的。鑄件在此形成的。鑄件在此溫度范圍內(nèi)，溫度下降金屬線收縮受硬模阻礙，鑄件溫度范圍內(nèi)，溫度下降金屬線收縮受硬模阻礙，鑄件局部產(chǎn)生拉應力，當該應力超過合金在此溫度下的強局部產(chǎn)生拉應力，當該應力超過合金在此溫度下的強度極限，鑄件則產(chǎn)生熱裂缺陷。度極限，

47、鑄件則產(chǎn)生熱裂缺陷。冷裂是鑄件處于彈性狀態(tài)時，局部鑄造應力超過材冷裂是鑄件處于彈性狀態(tài)時，局部鑄造應力超過材料強度極限而造成的裂紋。料強度極限而造成的裂紋。上海皮爾博格有色零部件有限公司 鑄件缺陷分析與預防鑄件缺陷分析與預防六、砂眼六、砂眼1.特征特征 鑄件表面或內(nèi)部包容著砂粒的孔穴，稱之為砂眼鑄件表面或內(nèi)部包容著砂粒的孔穴，稱之為砂眼缺陷，鑄件表面的砂眼，清理時砂粒脫落而留下孔穴。缺陷，鑄件表面的砂眼，清理時砂粒脫落而留下孔穴。2.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因砂眼主要是坭芯在澆注過程中被鋁液沖刷或型砂松砂眼主要是坭芯在澆注過程中被鋁液沖刷或型砂松落、散砂掉入型腔而形成。落、散砂掉入型腔而形成。上海皮爾博格有色零部