宝鸡薄砂铸造怎么选

㈠ 铝合金铸造方式选择

一、铸造概论 铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。 ②线收缩 线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。 对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。 (3) 热裂性 铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。 不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大，合金收缩率就越大，产生热裂纹倾向也越大，即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型，或改进铸铝合金的浇注系统等措施，使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。 (4) 气密性 铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度，气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。 铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝固范围越小，产生疏松倾向也越小，同时产生析出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等，均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。 (5) 铸造应力 铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。 ①热应力 热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力，导致在铸件中残留应力。 ②相变应力 相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变，随之带来体积尺寸变化。主要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不同时间内发生相变所致。 ③收缩应力 铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当，则常常会造成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。 铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只要铸件结构设计合理，铝铸件的残留应力一般较小。 (6) 吸气性 铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。 铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度显著增加。 铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会产生吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，析出多余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔，这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大，则气孔表面光滑，孔的周围有一圈光亮层；若气泡产生的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细观察又具有缩孔的特征。 铸铝合金液中含氢量越高，铸件中产生的针孔也越多。铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性，还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时添加覆盖剂保护，合金的吸气量大为减少。对铝熔液作精炼处理，可有效控制铝液中的含氢量。 二、砂型铸造 采用砂粒、粘土及其他辅助材料制成铸型的铸造方法称为砂型铸造。砂型的材料统称为造型材料。有色金属应用的砂型由砂子、粘土或其他粘结剂和水配制而成。 铝铸件成型过程是金属与铸型相互作用的过程。铝合金液注入铸型后将热量传递给铸型，砂模铸型受到液体金属的热作用、机械作用、化学作用。因此要获得优质的铸件除严格掌握熔炼工艺外，还必须正确设计型（芯）砂的配比、造型及浇注等工艺。 三、金属型铸造 1、简介及工艺流程 金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造，是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法，铝合金金属型铸造大多采用金属型芯，也可采用砂芯或壳芯等方法，与压力铸造相比，铝合金金属型使用寿命长。 2、铸造优点 (1) 优点 金属型冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能比砂型铸造高15%左右。 金属型铸造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。 劳动条件好，生产率高，工人易于掌握。 (2) 缺点 金属型导热系数大，充型能力差。 金属型本身无透气性。必须采取相应措施才能有效排气。 金属型无退让性，易在凝固时产生裂纹和变形。 3、金属型铸件常见缺陷及预防 (1) 针孔 预防产生针孔的措施： 严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被严重氧化腐蚀的材料。 控制熔炼工艺，加强除气精炼。 控制金属型涂料厚度，过厚易产生针孔。 模具温度不宜太高，对铸件厚壁部位采用激冷措施，如镶铜块或浇水等。 采用砂型时严格控制水分，尽量用干芯。 (2) 气孔 预防气孔产生的措施： 修改不合理的浇冒口系统，使液流平稳，避免气体卷入。 模具与型芯应预先预热，后上涂料，结束后必须要烘透方可使用。 设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。 (3)氧化夹渣 预防氧化夹渣的措施： 严格控制熔炼工艺，快速熔炼，减少氧化，除渣彻底。Al－Mg合金必须在覆盖剂下熔炼。 熔炉、工具要清洁，不得有氧化物，并应预热，涂料涂后应烘干使用。 设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力。 采用倾斜浇注系统，使液流稳定，不产生二次氧化。 选用的涂料粘附力要强，浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣。 (4) 热裂 预防产生热裂的措施： 实际浇注系统时应避免局部过热，减少内应力。 模具及型芯斜度必须保证在2°以上，浇冒口一经凝固即可抽芯开模，必要时可用砂芯代替金属型芯。 控制涂料厚度，使铸件各部分冷却速度一致。 根据铸件厚薄情况选择适当的模温。 细化合金组织，提高热裂能力。 改进铸件结构，消除尖角及壁厚突变，减少热裂倾向。 (5) 疏松 预防产生疏松的措施： 合理冒口设置，保证其凝固，且有补缩能力。 适当调低金属型模具工作温度。 控制涂层厚度，厚壁处减薄。 调整金属型各部位冷却速度，使铸件厚壁处有较大的激冷能力。 适当降低金属浇注温度。

㈡ 砂型铸造的砂型介绍

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。 这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂。其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质，常用的有各种合成树脂和水玻璃。化学硬化基本上有3种方式。
① 自硬:粘结剂和硬化剂都在混砂时加入。制成砂型或型芯后，粘结剂在硬化剂的作用下发生反应而导致砂型或型芯自行硬化。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:混砂时加入粘结剂和其他辅加物，先不加硬化剂。造型或制芯后，吹入气态硬化剂或吹入在气态载体中雾化了的液态硬化剂，使其弥散于砂型或型芯中，导致砂型硬化。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:混砂时加入粘结剂和常温下不起作用的潜硬化剂。制成砂型或型芯后，将其加热，这时潜硬化剂和粘结剂中的某些成分发生反应，生成能使粘结剂硬化的有效硬化剂，从而使砂型或型芯硬化。加热硬化法除用于制造小型薄壳砂型外，主要用于制芯。

㈢ 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。

(3)宝鸡薄砂铸造怎么选扩展阅读

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。

㈣ 消失模铸造与覆膜砂铸造哪个更有优势

消失模铸造的优势：
1、 其砂型为无粘接剂、无水分、无任何添加物的干石英砂；
2、泡沫塑料模型可以分块成型在进行粘接组合。模型形状（即铸件形状）基本上不受任何限制；
3、一个与铸件形状完全一致、尺寸大小只差金属收缩量的泡沫塑料模型保留在铸型内，形成“实型”、铸型，而不是传统砂型的“空腔”铸型（即“空型”）；
4、浇注时，泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断分解气化，产生金属模型的置换过程，而不像传统“空型”铸造是一个液体金属的填充过程。

覆膜砂铸造的优势：
1、污染小：工作现场环境明显改善。覆膜砂为主的造型方法虽然燃烧也对环境有一定的影响，但毕竟它的用砂量少，同时使用后的废砂全部回收利用。工作现场干净无粉尘的污染。
2、覆砂层薄，用量少：生产成本低，浪费小，使用后的型砂可以再生循环利用。
3、改变毛坯的外观质量，减少切削余量，工艺出品率高，质量稳定。

4、提高产品内在质量。由于覆膜砂造型浇注时冷却速度快，大大提高了铸件的石墨形态，尽而提高了产品的机械性能，增加了产品的使用寿命。
5、、覆膜砂造型采用自动化生产线作业，提高生产效率，降低工人的劳动强度，缩短了劳动时间。

㈤ 覆膜砂砂芯工艺是怎样的

近年来，覆膜砂的应用越来越广，几乎用于所有的铸造方法中，其工艺方法不尽相同，但无论是制芯还是造型，其基本工艺要求是（湿态手工类除外）：加热温度200～300℃；固化时间30～150s；射砂压力0.15～0.6MPa。具体参数应根据设备型号、型、芯质量及复杂程度、覆膜砂的种类等进行调整，原则是：形状简单的砂芯、流动性好（或粒度较粗）的覆膜砂可选择较低的射砂压力，细薄砂芯选择较低的加热温度，加热温度低时可适当延长固化时间等；反之亦然。以下分述几种不同的应用实例。

制作实体芯从理论上讲，覆膜砂几乎可以生产所有类型，尤其是高精度铸件的实体芯。采用湿态覆膜砂时，可直接利用热芯盒设备和工装制芯，而无需对原有设备和工装做任何改变。采用干态覆膜砂时，由于其流动性好，需对芯盒的排气方式、射嘴及芯盒密封进行特殊处理。可利用安息角原理（覆膜砂的安息角约30o ） ，解决射砂后排气时覆膜砂进入射腔和不射砂时覆膜砂自动下落等问题。目前，采用干态覆膜砂热芯盒制芯工艺的厂家较多。制作壳型用覆膜砂制作壳型，常见于浇注凸轮轴等轴类零件或刹车片等盘类零件及一些表面要求高的阀类零件等。其相关参数如下：砂铁比1：（1.5）～4；拔模斜度0.5°～1°等，壳型壁厚8～12mm。均匀的壳型壁厚可以减少覆膜砂用量，获得均匀的铸件组织。用覆膜砂制作壳型，可采用固定式射芯机或翻转式射芯机，前者可用干态覆膜砂或湿态覆膜砂，后者只能选用干态覆膜砂。

㈥ 砂型铸造怎么预防砂和铸件粘到一起

铸件粘砂有化学粘砂和机械粘砂，你要从产生原因采取相对应的工艺措施加于解决。下面是相关的分析，希望你能从中找到解决的办法。

1 粘砂现象
①机械粘砂： 系金属液渗人砂型或砂芯砂粒间隙中，与砂烧结并粘附在铸件表面。它可以是薄薄的一层，也可能是数毫米的厚层。金属液有时会渗透到砂芯的整个截面，致使内腔阻塞，这种粘砂往往是不可能清除的，铸件不得不报废。
②化学粘砂：系金属液化学反应生成的金属氧化物与造型材料作用形成的粘着力很强的硅酸铁浮渣。它多产生在铸件内浇口或厚壁处，尤其当砂型或砂芯较薄而铸件较厚时较易产生。
③化学粘砂与机械粘砂的简易鉴别，在于前者粘砂层中往往不含有金属铁。

2 粘砂原因
①足够的压力使金属液渗入砂粒之间，较高的金属液静压力头，即由铸件浇注高度和浇注系统形成的压力。如该压力超过砂粒间隙之间毛细现象形成的抵抗压力，即P=σ×cosθ/r，式中P为毛细压力；σ为金属液表面张力；θ为金属液毛细管的润湿角；r为毛细管半径。这时就会形成机械粘砂。静压力头超过500 mm，铸造用砂又较粗，多数会产生机械粘砂，除非上涂料。上式亦说明:r越大，即砂粒粒度越粗，P越小，即较易产生机械粘砂。
②金属液在铸型内流动形成的动压力。
③铸型“爆”或“呛”。即铸型浇注时释放的可燃气体与空气混合并被炽热金属液点燃所形成的动压力。
④机械粘砂一经开始，即便压力减小，金属液渗透还会继续进行，直到渗透金属液前沿凝固。即金属液温度低于固相线温度，渗透方可停止。
⑤化学粘砂最通常的原因是湿型和制芯用原材料耐火度、烧结点低、石英砂不纯、煤粉或代用品加人不足、没有使用涂料或使用不当、浇注温度过高、浇注不当致使渣子进人铸型等因素造成。

3 预防措施
⑴预防机械粘砂可采用如下措施
①避免较高的金属液静压力头；在满足铸件补缩条件下冒口高度不要过高；避免浇包处于高位直接浇到直浇道内，必要时可利用盆形浇口杯缓冲一下金属流，并形成恒高静压力头。
②尽量使用粒度较细的铸造用砂。
③砂型应紧实良好。机器造型不可超载，供给造型机的压缩空气应保持规定压力，避免使用过湿或存放期过长的型砂，因难以紧实，芯盒通气孔(塞)不得堵塞；采用树脂砂造型和制芯不能仅靠型砂的良好流动性，要保证紧实，必要时辅以震动。
④防止铸型“爆”或“呛”。型砂不可加人过量煤粉和水分。尽量为型和芯开好出气孔、通气孔，增加铸型透气性。
⑤减缓型内产生的动压力。铸型应多设出气孔，多扎气眼；高紧实度的铸型分型面上可设排气槽(通气槽或通气沟)。
⑥铸型或型芯使用有效的涂料。即充填型、芯最表层砂粒的空隙。如涂料过厚可能开裂，使金属液渗入砂中，这时可在第一或第二层中使用较稀的涂料，然后再以正常或较稠的涂料。

(2)预防化学粘砂可采用如下措施:
①砂子供应来源不同，铸造用砂的纯度、烧结点、耐火度有很大差异。烧结点在1200℃以下的低纯度硅砂将促使粘砂；浇结点在1450℃以上的高纯度硅砂或非石英砂如错砂、铬铁矿砂等将减少粘砂。
②湿型粘土砂中加人煤粉约5%能防止中小尺寸铸件的粘砂。铸造用煤粉的灰分含量应小于10%。为防止型砂系统中失效煤粉及粉尘的积累，每个生产周期应淘汰一些旧砂并加人一些新材料。旧砂废弃量一般约为10%一15%，薄壁铸件生产取下限，厚壁铸件生产取上限。
③水玻璃砂由于混合物烧结点低，必须采用涂料。混砂中硅酸钠和旧砂不应过多，混砂中加入1%一2%的煤粉也有助于防止粘砂。