《材料成型技术基础第四章》第二章个人总结

材料成型技术基础第四章焊接技术基础

材料成形技术基础

• 第二章
  • 充型
    • 合金流动性
      • 自身性质
    • 浇注温度
      • 温度越高，充型能力越高
        • 金属液温度
    • 充型压力
    • 铸型中的气体
    • 铸型的传热系数
      • 铸件从金属中吸收并向外传导热量的能力
    • 铸型温度
      • 铸型正在浇铸时的温度
        • 铸型温度
    • 浇注系统的结构
    • 铸件的折算厚度
      • 铸件体积/表面积
    • 铸件的复杂程度
      • 结构越复杂，流动阻力越大，填充越困难
  • 凝固
    • 逐层凝固（恒温结晶）
      • 纯金属、共晶合金及结晶间隔很窄的合金的凝固方式
    • 体积凝固（糊状凝固）
      • 合金结晶间隔很宽、铸件 温度场平坦时的凝固方式。
    • 中间凝固
      • 绝大多数合金的凝固方式
    • 采用何种凝固方式取决于合金的结晶间隔和铸件断面的温度梯度，即应由合金相图和温度场分布曲线综合分析。
      • 影响温度梯度的因素
        • 合金性质
        • 铸型蓄热能力
        • 浇注温度
  • 合金收缩
    • 体积和尺寸减少的现象，是铸件缺陷产生的基本原因
      • 体积收缩
        • 外部表现均为体积减小，一般表现为液面降低，形成是缩孔、缩松的基本原因
        • 液态收缩（金属处于液体状态时）
        • 凝固收缩（金属处于凝固过程时）
      • 尺寸收缩
        • 固态收缩（金属处于固态时）会引起铸件外部尺寸变化，对铸件形状和尺寸精度影响很大，铸造应力、变形、裂纹的基本原因
      • 影响收缩原因
        • 化学成分，不同合金，不同化学成分，收缩率不同
          • eg.铸钢：Wc增加，收缩率增大 灰铸铁，Wc和Wsi增加，石墨增加，收缩率下降
            • 灰铸铁缩小是石墨析出体积膨胀，抵消了部分收缩
        • 浇铸温度：温度升高，液态收缩量增加
        • 铸件结构和铸型条件
          • 在铸型中受阻收缩，阻力来自铸型和型芯：铸件壁厚不同，各处冷却速度不同，铸件各部分相互产生阻力
    • 缩孔----由收缩引起的大而集中的孔洞 缩松----由收缩引起的小而分散的孔洞
      • 解决方法：适当降低浇注温度、速度，合理设置浇口、冒口、冷铁，实现定向凝固，是缩孔转移
  • 铸造应力及变形
    • 凝固后继续冷却，遇到收缩受阻，会产生铸造应力
      • 热应力(残余应力)
        • 铸件壁厚不均匀，造成冷速不一致，收缩有先有 后、有大有小，引起相互阻碍（热应力将残留在 铸件内部）
          • 厚壁、心部受拉，薄壁表层受压缩（厚拉薄压）
      • 收缩应力
        • 铸型、型芯、浇冒口、箱挡等阻碍铸件产生的应力
          • 临时，清砂后消失
  • 缩孔、缩松、应力和变形的防止方法
    • 防止缩孔、缩松的基本原则
      • 针对合金的收缩、凝固特点制定正确的铸造工艺
    • 使缩松转化为缩孔
      • （根本）选择凝固区域窄的合金，趋向于逐层凝固
      • 增大凝固温度梯度，尽可能趋于逐层凝固
    • 防止缩孔的方法
      • 建立良好的补缩条件，控制凝固方向，使之符合定向凝固原则
        • 原则
          • 按照远离冒口的地方先凝固，朝有冒口的方向凝固，冒口最后凝固
        • 优点
          • 冒口补缩作用好，防止缩孔、缩松，铸件致密
            • 针对于凝固收缩大，结晶温度范围小的合金
        • 缺点
          • 因为温差，凝固时容易产生热裂，凝固后易产生应力和变形
    • 防止应力和变形的方法
      • 同时凝固原则：创造凝固条件，使铸件结构和温度一致
        • 1、适用于Si含量高的灰铸铁 2、壁厚均匀铸件 3、球墨铸铁通过球墨化膨胀实现自身补缩时
        • 优点
          • 凝固期间不容易产生热裂，凝固后也不容易产生应力和变形，工艺简化
        • 缺点
          • 中心区域会有缩松，不致密
  • 砂型铸造工艺分析
    • 浇注位置与分型面的确定
      • 浇注位置选定原则
        • ①重要的加工面、主要的工作面应朝下 或侧立（回转加工面应侧立）【质量：下 > 侧 > 上】 ②大平面朝下或倾斜 ③大面积的薄壁部分应放在铸型下部或 垂直、倾斜放置 ④厚大部分放在铸型上部或分型面附近 ⑤有利于型芯的固定和排气，减少型芯数量
      • 分型面（两半铸型相互接触的表面）选定原则
        • 1、分型面在铸件最大截面处（保证模样能从型腔中取出） 2、铸件应该有最少的分型面 3、型芯和活块的数量尽量少 4、铸件的大部分应在同一砂箱里 5、加工基准面与大部分加工面在同一砂箱里 6、是型腔及主要型芯位于下型，便于造型、下芯、合型和检验 7、尽量使用平直分型面，简化模具制造 8、尽量降低铸型总高度
    • 工艺参数
      • 铸件尺寸公差
      • 铸件质量公差
      • 铸件加工余量
      • 铸件收缩率
        • K=(L模-L件)/L件*100%
      • 铸件模样起模斜度
        • 垂直于分型面的加工表面留有的斜度为起模斜度， 垂直于分型面的不加工表面留有的斜度为结构斜度
      • 最小铸出孔（不铸孔）和槽
        • 单件小批：直径或边长< 30不铸； 大批：直径或边长< 15不铸；H/D>4的深孔均不铸
    • 铸造工艺图的确定
      • 分型面、分模面
      • 浇注位置，浇冒口位置、形状、尺寸、数量
      • 工艺参数
      • 型芯的形状、位置、数目，型芯头的定位方法和安装方法
      • 冷铁的形状、位置、尺寸和数量
      • 1、浇注系统 2、分型面 3、分模面 4、加工余量 5、型芯 6、起模斜度 7、不铸出孔
  • 砂型铸造
    • 1、气动微震压实造型 2、高压造型 多触头高压造型，垂直分型无箱造型 3、消失模造型
  • 特种铸造
    • 1、离心铸造 铸造回转体铸件，可镶嵌金属 2、压力铸造 铸造薄壁大批生产铸件，可镶嵌金属 3、低压铸造 铸造致密性好的铸件 发动机缸体、活塞等 4、熔模铸造 精密铸造 刀具、叶片、高熔点金属的零件 5、陶瓷型铸造 精密铸造 模具为主 6、壳型铸造 常用于制芯
• 防止浇不足和冷隔的措施
  • 1、适当提高铸件温度和压力
  • 2、改善浇铸系统和铸型条件
  • 3.尽可能采用共晶合金或结晶间隔小的合金
  • 4、改变铸件结构（如加大壁厚）