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铸造怎么制作扇叶

发布时间:2022-06-17 01:25:05

A. 铸造的主要工序有哪些

1、混砂阶段:制备型砂和芯砂,供造型所用,一般使用混砂机放入旧图和适量黏土就行搅拌。

2、制模阶段:根据零件图纸制作模具和芯盒,一般单件可以用木模、批量生产可制作塑料模具或金属模,大批量铸件可以制作型板。现在模具基本都是用雕刻机所以制作周期大大缩短,制模一般需要2~10天不等。

3、造型阶段:包括了造型(用型砂形成铸件的形腔)、制芯(形成铸件的内部形状)、配模(把坭芯放入型腔里面,把上下砂箱合好),造型是铸造中的关键环节。



4、熔炼阶段:按照所需要的金属成份配好化学成份,选择合适的熔化炉熔化合金材料,形成合格的液态金属液。熔炼一般采用冲天炉或者电炉(由于环保要求,冲天炉现在基本取缔,基本使用电炉)。

5、浇注阶段:用铁水包把电炉里融化的铁水注入造好的型里。浇注铁水需要注意浇注的速度,让铁水注满整个型腔。另外浇注铁水比较危险需要注意安全!

6、清理阶段:浇注后等融熔金属凝固后,拿锤子去掉浇口并震掉铸件的砂子,然后使用喷砂机进行喷砂,这样铸件表面会显得很干净,对要求不严格的铸件毛坯经过检查基本就可以出厂了。

7、铸件加工:对于一些有特别要求的铸件或一些铸造无法达到要求的铸件,可能需要简单加工。一般使用砂轮或磨光机进行加工打磨,去掉毛刺,让铸件更光洁。

8、铸件检验:铸件检验一般在清理或加工阶段过程中,不合格的一般就已经发现挑出来了。但有一些铸件有个别要求,需要再进行检查一遍。比如有些铸件需要中心孔能插入5厘米的轴,那么就需要拿5厘米的轴进行穿一下试一试。

B. 砂型铸造的手工造型方法有哪些

1、粘土湿砂

以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。

湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。

2、粘土干砂

制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后,干砂型已趋于淘汰。

3、化学硬化砂型

① 自硬:自硬法主要用于造型,但也用于制造较大的型芯或生产批量不大的型芯。

② 气雾硬化:气雾硬化法主要用于制芯,有时也用于制造小型砂型。

③ 加热硬化:加热硬化法除用于制造小型薄壳砂型外,主要用于制芯。

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砂型铸造优势

砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。所以像汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件都是用粘土湿型砂工艺生产的。

当湿型不能满足要求时再考虑使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土湿型砂铸造的铸件重量可从几公斤直到几十公斤,而粘土干型生产的铸件可重达几十吨。

因砂型铸造具有以上的优势,所以,其在铸造产业中应用越来越广泛。未来,其将会在铸造业中扮演着越来越重要的角色。

C. 铸造工艺是什么呢

铸造工艺设计内容包括:铸件工艺图的设计,铸件图的设计,铸型装配图的设计以及工艺卡的制作等。应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和方法。包括造型材料制备、造型、制芯、金属熔炼、浇注和凝固控制等。

铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内,经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法,制造成本低,工艺灵活性大,可以获得复杂形状和大型的铸件,在机械制造中占有很大的比重,如机床占60~80%,汽车占25%,拖拉机占50~60%。

由于现今对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造自动化等要求的提高,铸造技术向着精密化、大型化、高质量、自动化和清洁化的方向发展,例如我国这几年在精密铸造技术、连续铸造技术、特种铸造技术、铸造自动化和铸造成型模拟技术等方面发展迅速.

2历史沿革

铸造是一种古老的制造方法,在我国可以追溯到6000年前。随着工业技术的发展,铸大型铸件的质量直接影响着产品的质量,因此,铸造在机械制造业中占有重要的地位。铸造技术的发展也很迅速,特别是19世纪末和20世纪上半叶,出现了很多的新的铸造方法,如低压铸造、陶瓷铸造、连续铸造等,在20世纪下半叶得到完善和实用化。3主要种类铸造主要工艺过程包括:金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。铸造工艺可分为砂型铸造工艺和特种铸造工艺。

D. 铸造工艺流程

砂型铸造的主要流程有:

  1. 模具生产部分:按照图纸要求制作制作模具,一般单件生产可以用木模、批量生产可以制作塑料模、金属模,大批量铸件可以制作模板。

2.混砂阶段:按照砂型制造的要求及铸件的种类不同,配制合格的型砂,以供造型所用。

3.造型(制芯)阶段:包括了造型(用型砂形成铸件的形腔)、制芯(形成铸件的内部形状)、配模(把坭芯放入型腔里面,把上下砂箱合好)。造型是铸造中的关键环节。

4.熔炼阶段:按照所需要的金属成份配好化学成份,选择合适的熔化炉熔化合金材料,形成合格的液态金属液(包括成份合格,温度合格)

5.浇注阶段:把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里。浇注阶段危险性比较大,要特种注意。

6.清理阶段:浇注后等融熔金属凝固后,把型砂清除掉,打掉浇口等附设件,就形成了所需要的铸件了。

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总体概述

制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。

粘土湿砂

以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。

以型砂和芯砂为造型材料制成铸型,液态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。

砂型铸造所用铸型一般由外砂型和型芯组合而成。为了提高铸件的表面质量,常在砂型和型芯表面刷一层涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂,另外还加有便于施涂的载体(水或其他溶剂)和各种附加物。

粘土湿砂型铸造的优点是:①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏,对拔模和下芯都非常有利。缺点是:①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备,否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动,难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧,用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。

粘土干砂型制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。

粘土砂芯用粘土砂制造的简单的型芯。

E. 飞机喷气发动机风扇叶片由什么制成

飞机喷气发动机风扇叶片由什么制成?

在一个典型的涡轮风扇发动机中有3种主要的叶片类型。风扇叶片,压缩机叶片和动力涡轮叶片。这些包括阶段之间的敬业。

风扇叶片:最先进的风扇叶片是复合材料。一些公司仍然使用空心钛,但复合材料可以显著减轻重量。

LPC:这些几乎都是钛制的,并且是由刀片和磁盘的一块组成的。这被称为Blisk或IBR。铝的强度甚至都比不上它。

HPC:在高压压缩机中,早期阶段是钛,后期阶段是镍基合金。早期的镍合金是低级合金,比如718,后期是发动机制造商拥有的专有合金。这些也是一次锻造而成的。非常昂贵和复杂的锻件。

HPT:高涡轮叶片是发动机中最复杂的叶片。它们是由非常专有的合金制成的单晶铸件。它们内部由hpc空气冷却,并涂上热障涂层。持有这些在同样复杂的磁盘,并有极端的加工公差。

LPT:低涡轮从早期的专利铸件到最后的标准镍铸件。有些在后期阶段开始使用钛铝,但这是罕见的。

未来的动力涡轮叶片将由陶瓷基体制成,可以承受1700华氏度的温度而不会冷却或失去强度。但要达到一个经济的制造速度是今天的一大挑战。

F. 古代铸造器皿过程

一 陶范铸造的工艺流程 所谓陶范铸造,是将金属熔炼成符合一定成分要求的液体并倾倒入预先制好的陶质铸型中,经冷却凝固、清整处理后得到有预定几何形状和物理化学性能的器件的工艺过程,这是是一个复杂的多工艺过程,其典型工序流程如下:

图1 青铜器铸造工序流程(引自《中国上古金属技术》)

殷墟铸铜遗址从未发现炼炉和炼渣,表明冶炼和铸造工艺是分地进行的。因此,安阳的青铜生产工序不包括上图的左边第一个方框里的矿石开采和粗炼,但不排除有精炼的工序。由上图可见,在浇注开始之前,制备陶范的工序和熔炼合金的工序是同步进行的。以下我们概述各个环节的具体做法(铸型的制作部分详见即将发表于《考古》的《殷墟青铜礼器铸型制作工艺》,本文从简)。

(一) 铸型的制作

1、造型材料的选取和制备
这一步骤即图1所示的泥料选取和泥料加工工序。
为了解殷墟时期造型材料的选择和制备工艺,必须对铸铜遗址出土的陶范进行科学检测。迄今为止,殷墟已发现的几处较大的铸铜遗址中,只有苗圃北地和孝民屯东南地出土的部分陶范做了较为详细的检测。检测结果表明:殷墟陶范采用当地的粘土,经淘洗、练泥、陈腐的工序进行处理,并添加河砂、蚌粉(或其它硅酸盐物质)、植物质等羼和料,主要是为增加陶范的耐热急变性能,改善铸造性能。相比而言,芯中含更多羼和料,以具有更好的耐热度和溃散性。陶范添加的羼和料的数量多于陶器,这可能与铸造性能的要求有关。陶范的分型面上有刷涂红色细泥浆或者烟熏的现象,可能是为提高表面质量所采取的举措。
必须指出,究竟使用何种粘土,是地下的生土,还是河流的沉积土,一直存在讨论。而使用化学方法进行分析,难以得出直接的结论。目前笔者正在与威斯康辛大学的Jim Stoltman教授合作,利用偏光显微镜分析陶范的物理结构,了解原材料的选择和孱和料的添加等工艺。从某种意义上说,这样的做法更便于恢复历史的本真。先民们在对材料进行改性的时候,首先看到是它的物理性能的变化。比如淘洗,主要目的就是提高含泥量,虽然化学分析显示氧化钙有降低,但这不是古人的目的。换言之,可以通过氧化钙的降低的现象反证造型材料可能经过淘洗,特别是面料经过淘洗。

2 铸型的设计和制作
铸型通常是由范、芯以及芯撑组合而成的带有内部空腔的封闭实体,空腔即为待铸物体的形状。范形成器物的外表,芯则形成器物的内腔、孔以及某些中空部分。范与范的结合面谓之分型面。
殷墟铸型的做法是将陶土塑制成模,可能采用了类似陶器的制作工艺,模的形状是按照制范的需要设计的,因此较大器物的模一般是按照不同的部位分别制作,整体模型中不必要的部分会被省略,以节约材料和工时。模上花纹的制作有两种形式,一种是在表面贴附泥片,上面雕刻花纹;一种是在模的表面塑制主体花纹的轮廓,再用朱砂描绘次一级花纹的线条。
用模翻范,在范上剔刻花纹的细部,有些花纹是直接在范上模印或刻制的,如�1�7肩部的圆涡纹(如图9),这种做法可视作侯马时期模印法的先声。
安阳陶范有两种做法,即李永迪命名的I式范和II式范。前者分型面上没有榫卯,背部光滑,仅有一个水平或垂直的凸棱,较薄,可能主要在三家庄阶段和殷墟一期使用。I式范中有些花纹范,多为一组较窄的花纹,可能是嵌入外面的陶范使用的。II式范主要在殷墟二期以后使用,它的背部凹凸不平,为指窝按压的痕迹,分型面上有榫卯。
针对不同形状和种类的青铜器,一般是按照垂直和水平两个方向来分范,分范的形式比较复杂,这一问题将另文详述。使用复合范的办法制作高浮雕兽头,即在器物范上留下空腔,在凹槽内放置一块范泥,用活块兽头模压印出兽头,也有可能镶嵌小兽头范。
由于对耐火度、退让性和溃散性的高要求,芯很可能是单独制作的,而并非如石璋如所言是完全用模刮去铸件壁厚制成的,特别是一些大型器物的芯,往往是依托不同部位的范,使用粗砂泥夯筑而成。出土的芯一般呈砖红色,质地较为松散和粗糙,不同于质地细腻的模。足等部位的盲芯往往设有泥芯撑,用以同范配合。形成器物空腔的芯带有芯头,芯头侧面有榫,中心有凹窝,用以同底范配合。带有铭文的泥芯多半是由泥模翻印而来,翻印后的阳文还需经过刻制修整,在字的笔画旁边可见清晰的刻槽。其上顶面带有配合用的凸榫,用以镶嵌到器物泥芯上。

3 铸型的干燥、焙烧和装配
铸型制就的下一工序是干燥,组装之后整体焙烧还是分别焙烧之后组装,还存在不同意见。组装之后还要再次干燥(同时也是预热),方能浇注。 范脱模后,需在背阴处自然干燥(阴干),使水分缓慢而均匀地蒸发,这对控制范的变形,保证其严密性至关紧要。小型铸型可能是在烘范窑中焙烧的,窑形结构与小型陶窑相同。这一步骤的重点在于焙烧工艺,谭德睿曾认为陶范焙烧温度高于850度,笔者和刘歆益合作研究,初步认为焙烧温度可能只有600度左右,远远低于陶器的烧成温度。这也与万家保的复原实验的数据比较接近。
多数铸范都在分型面开设榫卯,用以配合组成铸型。在芯和范之间有时还需要设置金属芯撑。
大型器物需要使用底范,芯和底范是联接在一起的。有些大型器物直接在底面夯筑底范,比如孝民屯发现的大型圆形器物底范
三足器通常在足的上方安放浇口范,其中一足作为浇口,另两足是出气孔,圈足器的浇口也设在足上,底范会做出浇道的部分。
至此,整个铸型制作完成。

(二)合金的熔炼和配制
这个问题是整个铸造流程研究中的薄弱环节,基本上所有的步骤都是推测,并且存在争论。

1 关于熔铜器具的讨论
安阳苗圃北地和孝民屯铸铜遗址均出土大量经高温灼烧的陶质残片,有些表面有高温灼烧的裂痕(图2),有的表面已经釉质化,呈玻璃态,背面有泥条盘筑或者草拌泥的痕迹。以往的学者都认为这就是熔炉的残片,采用内燃式加热。对苗圃北地出土的残片分析显示,除1个样品的烧流层内有较多量的铜外,另外两个样品只有微量的铜,3个样品均有痕量的锡、铅等存在。

图2 孝民屯东南地铸铜遗址出土的陶质残片(上:正面,下:背面)

笔者曾分析2片这种样品,发现有较高的二氧化硅含量和氧化钙含量,特别是背层,氧化钙含量更高。推测残片的原料很可能是在原生土内加入砂粒和蚌粉得到的。样品背层的烧失量较大,说明还另外加入了植物茎叶,也就是由草拌泥糊成。其中1块样品的焙烧温度高于900℃。有1块样品上附有很少一点铜渣,经检测,含铜、锡、铅三种元素 。
笔者在对安阳孝民屯铸铜遗址出土的大量这种“熔炉”残片进行整理的时候,发现绝大多数残片表面都没有附着金属,即使灼烧得很厉害,表面已接近釉质的样品,从外观上也看不到金属的遗迹,只有少量残片表面粘附有木炭和金属。但是,在苗圃北地和孝民屯铸铜遗址,普遍发现一种表面粘有铜液的残块,有粗砂硬陶和细砂泥质两种,出土时均为小片,不能复原(图3)。此类残片多数有数层衬面,每层衬面均粘有铜液,证明它多次修缮和使用。炉衬表面与铜液接触部分呈灰绿色,且多已烧成了小孔蜂窝状。背面多为较疏松的红烧土。刘屿霞曾多次提到许多红烧土碎片上有炼渣,可能就是这种遗迹 。苗圃北地的发掘者也认为它属于坩埚类的熔铜工具 。

图3 孝民屯东南地铸铜遗址出土坩埚残片(上:正面 下:背面)

这不禁使人产生一种疑问�1�7�1�7遗址中的“熔炉”和“坩埚”残片到底与金属熔炼是何种关系?
郑州南关外早商铸铜基址出土了一座熔炉的残底,炉的上部残失,只剩一直径约1.60-2.60米的近椭圆形凹坑,坑内填有铜渣、炉壁块、木炭屑、大口尊、坩埚片和红烧土块等。作者推测这是一座熔铜炉,熔铜的工序是先放木炭、次置坩埚、最后再燃火熔铜 。
洛阳北窑西周铸铜遗址出土了近千块的“熔炉残片”,表面烧成龟裂甚至玻璃化,有的还粘有木炭和铜粒,背面有草拌泥的炉圈。但是锅底状的所谓“炉缸”,则内附铜渣两层,材质为红烧土,非常类似于上述的这种坩埚残片 。很难想象,这种不同质地的所谓“炉缸”和“炉圈”属于同一熔炉的不同部分。
北窑铸铜遗址还出土了两座烧窑,窑壁平整垂直,内壁烧结成流状,外壁为红烧土,窑顶封闭,平顶,窑顶中心偏北设一圆筒型烟道(图4)。虽然该窑还属于横穴形的升焰窑,但其燃烧室和烧成室的结构型配置已经接近于马蹄形半倒焰窑,具有较好的加热效果 。发掘报告中并未提及这个烧窑的用途,但很可能与熔炼金属有关,因为如果是烘范窑,通常仅烧到几网络,无法达到让窑壁都烧流的程度。
因此,荆志淳教授和Jim Stoltman教授提出:真正的熔铜器物可能是坩埚,而不是那种陶质熔炉,换言之,是坩埚直接接触金属液,而熔炉则是加热坩埚的器具,这样才能满足浇注时高达1200-1300℃的要求。巴纳先生曾经设想过这样的熔铜器具,陶窑内放置很大的外热式坩埚,埚壁出铜处做得很薄,有管道和窑壁相通,熔化时将管道堵住;铜水化得后,打开管道用棍捅破埚壁,铜水即泻出供浇注用(图5) 。华觉明曾置疑其坩埚的尺寸太大,不能保证合金的熔融,如果坩埚一捅即破,则很难保证其熔炼过程中不会熔穿。尽管存在上述疑问,笔者仍旧认为这种设想有相当大的可能性,因为其能够达到较高的温度,也能解释为何许多熔炉残片表面都没有粘附铜液,它们很可能是窑壁的残片。但是,由于陶质熔炉残片的烧流层也曾检测出多量的铜,因此还不能否认其作为熔炉的可能性。
为此,笔者和Stoltman教授分别提取了大量样品,欲对这两种残片的化学成分、显微结构和制作方法进行详细的分析,荆志淳和岳占伟在安阳着手进行复原实验,测算这种窑炉能够达到的最高温度,以期作进一步的讨论和深入研究。

图4 河南洛阳北窑地下升焰式横穴窑

图5 巴纳设想的熔铜窑炉图

2 鼓风
鼓风设施的应用和改进,对于冶金技术的发展至关紧要。
我们在安阳的所有铸铜遗址都发现了陶管(图6),少数陶管表面粘有铜渣,它与铜器铸造有关是勿庸置疑的,侯马铸铜遗址也曾出土类似的遗物,并认为是鼓风的工具 。在周原也有类似的发现。泰利科特的《冶金史》一书中有埃及金匠使用带陶风嘴的吹管的材料(约1460B.C.,如图7)。但是这种陶管的用法可能与这种埃及的吹管有所区别,具体如何使用,目前还不清楚。

图6 孝民屯东南地铸铜遗址出土陶管

图7 埃及金匠用陶吹管吹火助熔(转引自《中国古代金属技术》,326页,图8-20)

“橐”这种风囊鼓风器,尽管并不知道确切始于何时,却在古书中多有记载。尽管在商代并未发现橐或其他鼓风器的遗存,但是《金文编》附录上11中有“ ” 字,此字一般出现在爵、觚、鼎上,形如皮囊,应为“橐”的古写,又《甲骨文编》中有“ ”字,如同用手提引皮橐,这些都可以作为商代使用皮风囊的佐证。
在清代刘�1�7云《矿政辑略》中说,这种鼓风的皮囊,是使用一整张黑山羊的皮缝合,仅在腹部留出小孔,塞入竹筒,深约两三寸。使用的时候,将皮囊套在脚上用脚踩住,一手提住皮头,从上到下按压,则风就会从竹筒中喷出,可用于炊事或者冶炼。这种原始形式的皮风囊,至今仍在许多原始民族中使用,如民族学调查所见的藏族使用的皮囊(图8),由通风管、皮囊和闭合装置组成,操作者用手启闭控制鼓风 。印度也有类似的材料,与藏族使用的非常相似(图9)。这种工具对于小规模熔炼还是很适用的,便携,制作也方便。

图8 藏族使用的皮囊(转引自王工硕士论文)

图9 印度使用的气囊

目前还无法确知安阳时期鼓风的器具和作用形式,但是据记载早在战国时期,即已使用多橐鼓风。以安阳当时熔炼合金的温度以及规模而论,很可能已经使用多橐鼓风,并且,商代的鼓风器可能比藏族使用的皮囊还要复杂。

3 合金的配制
商代青铜合金的配制是在专门的铸造场地或者作坊中进行的。到了晚商阶段,已经熟练掌握了铜-锡-铅三元合金的冶炼和熔化技术。当时的工匠对于青铜合金配比与机械性能的关系已经有了相当深入的认识,并且对于操作也有相当严格的控制,已经可以按照不同的用途来有意地采取不同配比的合金。同时,原料的供应是否丰厚,社会风气的变化以及等级身分的尊卑,都可能对青铜器的合金配比造成影响。
但是,迄今为止,殷墟青铜器的合金配制的工艺问题尚未得到解决。苗圃北地铸铜遗址曾出土了一件长方形铜块,有学者推断其是作为铸造青铜器的备用料 。这块铜块究竟是人们有意生产的低锡合金锭?还是浇注锡青铜器时多余金属液的结块?此铜块中的锡是人为有意识加入的,还是冶炼含锡铜矿时带入的?仍有待判定。由于没有发现锡锭,故殷墟出土的大量锡青铜器是如何合金化的,尚需进一步研究。殷墟小屯村E16坑曾出土有2块铅锭。2块铅锭的金属部分含高纯量的铅及微量锌、砷 。铅锭的存在表明是用金属铅直接配制青铜合金的。。近年来安阳在一处商代水井中发现一件椭圆形的大金属块,对其进行分析检测,将对此问题有所帮助。

(三)浇注
浇注是将熔融的铜合金注入铸型型腔的过程。为了提高充型能力,可能采用了预热铸型、过热浇注和配制充型力强的合金等措施。
预热铸型是提高充型能力的措施之一,万家保在复原试铸商代青铜器时将铸型预热到300-400℃ ,冯富根等则预热至400-500℃,浇注时的铸型温度在200~300℃ ,均得到了较满意的结果。
无论是纯铜还是铜合金,液态温度越高,流动性越好,充型能力越强,反之则相反。因之,浇注温度要高于熔点。现代铸造工艺将这个温度差称之为过热温度 。殷商铸铜的浇注温度尚未见诸测定报告。万家保复原试铸时的熔化温度为1350℃ ,冯富根等试铸时的熔化温度为1200℃、浇注温度在1100~1200℃ 。根据洛阳北窑西周铸铜遗址熔炉温度为1200~1250℃ ,可知冯富根等人的试铸更接近于真实情况。另外,过热温度越高,铜合金的吸气能力越大,易使铸件生成气孔。因此,过热温度的掌握应恰到好处。
小型器物当是用浇包来浇铸的,大型铜器则可能使用浇包和槽道浇注。苗圃北地铸铜遗址出土了一座半地穴式的工棚,底部安放有大型的长方形底范,如前图16所示,同时残存几条有流向的灰色发亮的流面,据推测是铜液流经的槽道。透过这些现象可以猜测,如果将浇包安放在当时的地面上,铸造时捅开,铜液即可由槽道而注入安于棚底的铸型 。孝民屯铸铜遗址出土的大型圆形器物底范也位于半地穴的F43内,说明这种猜测是有道理的。大型器物铸造时有可能已采用《天工开物》所载槽注法,采用四到八个浇包同时槽注。

(四)铸后加工
《荀子�6�1疆国篇》称“刑范正、金锡美、工冶巧、火齐得,剖刑则莫邪已。 然而不剥脱,不砥厉,则不可以断绳。剥脱之,砥厉之,则蠡盘盂,刎牛马,忽然耳。”这一段话不仅特指铜剑铸作,于先秦青铜器制作亦有比较普遍的意义。他把器件铸作明确地分成铸造、铸后加工两阶段。
其中,前四句概括了古代青铜器冶铸工艺的四个要素,意为:铸型必须形制端正、尺寸准确,要用优质的铜锡配制合金,匠师具有熟练的技巧,合金的熔炼、浇注均要火候得当。这体现了先秦时期人们对于冶铸技术要诀的理解,为人们多所援引。但是,后一段被提及的比例远远低于前者,说明人们没有将铸后加工置于应有的重要地位。事实上,铸后加工对于器件的最终质量具有关键的作用,通常包括脱范、清理、磨砺等。脱范后有局部缺损的铸件还需补缀。
器物铸成冷却后,用力敲打即可去除铸范,泥芯因附着器内,较难去除,需要使用工具将其剔凿出来。然后使用锤击、锯截、錾凿和刮削等手法,以去除浇口、飞边、毛刺和多肉等。所用的工具包括一些金属器具,比如铜削、铜刻针等。
殷墟青铜器的补缀分为两种,一种是所谓熔补,即直接以熔融铜液倾倒在需补缀的孔洞或裂隙上;另一种是补铸,如果青铜器的一部分或附件,如足或�1�7等,由于种种原因未铸成或断折,则需在残体上做范,再经浇注与器体熔接而成。
铸坯变为成品、具有较好的外观,磨砺起着重要的作用。许多青铜礼器上的磨痕现仍清晰可辨,应是用粗细砺石逐道加工而成。孝民屯铸铜遗址就出土了数千块磨石,大小、厚薄、形状不一,质料有粗、细砂岩两种,用之打磨修整铜器的表面,也说明该道工序的工作量之大。殷墟铸铜遗址中木炭往往与砺石同出,在磨光之后,有可能使用木炭在水中打磨器物,使铜器发亮 。
那么,铸后加工的工作量到底在铸作过程中占有多大的比重呢?由于缺少记载,仅凭出土实物和冶铸遗存的情况难以得到确证。华觉明根据史贻直、德成等于乾隆二十四年编纂的《钦定工部则例九十五卷》的记载进行了统计和计算,用拨蜡法制作爵、�1�7等礼器,铸造阶段用工量仅为用工总量的4.20%~5.30%。如以铸造用工量为1,则前期准备的用工量是7.07~8.92,铸后用工的加工量高达10.29~15.09。即使除却镟里合口、年号镌刻、烧古诸项商周青铜器没有的工艺,仍然高达6.29~10.18 。由此推测:商代青铜礼器形制复杂,又仅用铜质、石质工具进行操作,依器件复杂程度不同大概接近6~10的范畴,象司母戊鼎、司母辛鼎这样的大件,或者还需更多。
也许正因为铸后加工如此繁复,才迫使铸师们代复一代地想方设法改进工艺,殷墟青铜礼器铸造工艺的发达、铸铜工序的严格可能与此不无干系。在一定条件下,不利因素之逼迫正是促进工艺更替的重要动因。理解这一点,将有助于我们理解技术演进的本质及有关因素相生相克、相辅相成的辩证关系。

G. 金属的铸造成型工艺包括哪些铸造方法

主要有砂型铸造和特种铸造2大类。
1 普通砂型铸造,利用砂作为铸模材料,又称砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类,但并非所有砂均可用以铸造。好处是成本较低,因为铸模所使用的沙可重复使用;缺点是铸模制作耗时,铸模本身不能被重复使用,须破坏后才能取得成品。
1.1 砂型(芯)铸造方法:湿型砂型、树脂自硬砂型、水玻璃砂型、干型和表干型、实型铸造、负压造型。
1.2 砂芯制造方法:是根据砂芯尺寸、形状、生产批量及具体生产条件进行选择的。在生产中,从总体上可分为手工制芯和机器制芯。
2特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。
2.1 金属模铸造法
利用熔点较原料高的金属制作铸模。其中细分为重力铸造法、低压铸造法和高压铸造法。
受制于铸模的熔点,可被铸造的金属也有所限制。
2.2 脱蜡铸造法
这方法可以为外膜铸造法和固体铸造法。
先以蜡复制所需要铸造的物件,然后浸入含陶瓷(或硅溶胶 )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),然后熔解模中的蜡,并抽离铸模。其后铸模需要多次加以高温,增强硬度后方可用以铸造。
此方法具有良好的准确性,更可用作高熔点金属(如钛)的铸造。但由于陶瓷价格颇高,而且制作需要多次加热和复杂,故成本颇为昂贵。

成型工艺
1.重力浇铸:砂铸,硬模铸造。依靠金属自身重力将熔融金属液浇入型腔。
2.压力铸造:低压浇铸,高压铸造。依靠额外增加的压力将熔融金属液瞬间压入铸造型腔。

H. 铸造业的各种做法,区别

1.铸造还可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺,也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造,泥模铸造等;窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等;窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造,简称压铸。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。
2.砂型铸造是一种以砂作为主要造型材料,制作铸型的传统铸造工艺。砂型一般采用重力铸造,有特殊要求时也可采用低压铸造、离心铸造等工艺。砂型铸造的适应性很广,小件、大件,简单件、复杂件,单件、大批量都可采用。砂型铸造用的模具,以前多用木材制作,通称木模。旭东精密铸件厂为改变木模易变形、易损坏等弊病,除单件生产的砂型铸件外,全部改为尺寸精度较高,并且使用寿命较长的铝合金模具或树脂模具。虽然价格有所提高,但仍比金属型铸造用的模具便宜得多,在小批量及大件生产中,价格优势尤为突出。此外,砂型比金属型耐火度更高,因而如铜合金和黑色金属等熔点较高的材料也多采用这种工艺。但是,砂型铸造也有一些不足之处:因为每个砂质铸型只能浇注一次,获得铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;又因为砂的整体性质软而多孔,所以砂型铸造的铸件尺寸精度较低,表面也较粗糙。不过,旭东精密铸件厂集多年的技术积累,已大大改善了砂型铸件的表面状况,其抛丸后的效果可与金属型铸件媲美。
3.金属型铸造是用耐热合金钢制作铸造用中空铸型模具的现代工艺。金属型既可采用重力铸造,也可采用压力铸造。金属型的铸型模具能反复多次使用,每浇注一次金属液,就获得一次铸件,寿命很长,生产效率很高。金属型的铸件不但尺寸精度好,表面光洁,而且在浇注相同金属液的情况下,其铸件强度要比砂型的更高,更不容易损坏。因此,在大批量生产有色金属的中、小铸件时,只要铸件材料的熔点不过高,一般都优先选用金属型铸造。但是,金属型铸造也有一些不足之处:因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵,所以金属型的模具费用不菲,不过总体和压铸模具费用比起来则便宜多了。对小批量生产而言,分摊到每件产品上的模具费用明显过高,一般不易接受。又因为金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制,所以对特别大的铸件也显得无能为力。因而在小批量及大件生产中,很少使用金属型铸造。此外,金属型模具虽然采用了耐热合金钢,但耐热能力仍有限,一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的铸造,在铜合金铸造中已较少应用,而用于黑色金属铸造就更少了。旭东精密铸件厂的金属型模具全部是自行设计、自行制造,因而能更及时地为客户提供价廉、适用的优质模具。
4.压铸是在压铸机上进行的金属型压力铸造,是目前生产效率最高的铸造工艺。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。热室压铸机自动化程度高,材料损耗少,生产效率比冷室压铸机更高,但受机件耐热能力的制约,目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产。当今广泛使用的铝合金压铸件,由于熔点较高,只能在冷室压铸机上生产。压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔,并在高压下成形、凝固,压铸件的不足之处是:因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中,不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部,形成皮下气孔,所以铝合金压铸件不宜热处理,锌合金压铸件不宜表面喷塑(但可喷漆)。否则,铸件内部气孔在作上述处理加热时,将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。此外,压铸件的机械切削加工余量也应取得小一些,一般在0.5mm左右,既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密层,露出皮下气孔,造成工件报废。.如何区别这两种毛坯 从外形上,我们很难区别这两种工艺生产出来的毛坯。如果看到的是一只已加工后的零件,就更难区别了。所以,我们只能倒过来分析与判断: 一是压铸件一般是“结构件”,而模锻件则是“功能件”。“结构件”,与“功能件”是相对的。后者一般指要承受冲击、高温、压力、强度(力),以及要表面处理(如阳极氧化)、热处理(固熔强化)等

I. 铸造技术是指用铸造方法制作什么

也可以这么说,但还是说铸造方法比较妥帖。一般来将铸造方法可分为:砂铸,精铸,低压铸造和模压铸造。
要说铸造技术就有点广泛了,铸造过程的造型,浇注,保温,清壳,热处理等都为铸造技术。

J. 铸造的详细工艺流程。。。。

铸造过程包括:工艺设计、制作模具、制作型芯、对合金进行熔炼(对合金的精炼与变质处理)、浇铸、打箱及热处理,铸造的过程就是这个过程,但是铸造又分很多铸造方法:特种铸造及砂型铸造。特种铸造有:熔模铸造,陶瓷型铸造,石膏型铸造,低压铸造,差压铸造,压力铸造,离心铸造,连续铸造,真空铸造等。

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