『壹』 誰能提供鑄造工藝相關資料！
提供個地方你看看：http://www.foundryman.com.cn/index.asp
鑄造設備與工藝網．
『貳』 什麼是鑄造業
生產鑄造件的企業，生產鑄造的行業叫鑄造業
鑄造業現狀
在科學技術迅猛發展的今天，由於鑄造成形工藝的特殊優勢，有些復雜結構件目前尚無其他製造工藝可替代。鑄造工藝仍是最經濟且便捷的金屬成形工藝。隨著全球經濟一體化，在國際間的合作日益密切、競爭日趨激烈之時，中國汽車鑄造業應更充分地發揮鑄造資源優勢，發展自己的鑄造工業。
在科學技術迅猛發展的今天，由於鑄造成形工藝的特殊優勢，有些復雜結構件目前尚無其他製造工藝可替代。鑄造工藝仍是最經濟且便捷的金屬成形工藝。隨著全球經濟一體化，在國際間的合作日益密切、競爭日趨激烈之時，中國汽車鑄造業應更充分地發揮鑄造資源優勢，發展自己的鑄造工業。
1. 中國鑄造業現狀
中國是當今世界上最大的鑄件生產國家，據資料介紹，我國鑄造產品的產值在國民經濟中約佔1%左右。最近幾年，鑄件進出口貿易增長較快，鑄件的產量已達到9%左右。我國鑄造廠點多達2萬多個，鑄造行業從業人員達120萬之多。「長三角」地區的鑄件產量佔全國的1/3，該地區主要以民營企業為主，汽車和汽車零部件行業的發展有力地拉動了鑄造行業的發展。萬豐奧特是亞洲最大的鋁合金車輪企業，年產值超過10億元，出口額達6 000美元。崑山富士和機械有限公司生產汽車發動機和制動系統的鑄件，年產量達4萬t，銷售收入5.5億元。華東泰克西是一個先進的現代化氣缸體鑄件生產企業，具有年產1 00萬件
轎車氣缸體鑄件能力。山西是鑄造資源大省，有豐富的生鐵、煤炭、鋁鎂、電力、勞力資源、使山西的鑄造產業有得天獨厚的優勢，具有500個鑄造企業，80%為民營企業。山西國際、河津山聯、山西華翔年產量分別達4萬t、2萬t、12萬t。「東三省」有一汽集團、哈飛集團等骨幹汽車企業帶動了汽車鑄件產量的增長。一汽集團鑄造公司，已經形成40萬t鑄件的生產能力。遼寧北方曲軸有限公司，到「十一五」末將形成年產15萬台發動機、100萬件曲軸、產值20億的曲軸生產基地。「珠江三角洲」壓鑄行業發達，有700多個壓鑄企業，年產量達20萬t。東風日產、廣州本田、廣州豐田和零部件企業有力帶動了壓鑄業的發展，轎車氣缸體、氣缸蓋的壓鑄件產量逐年增長。
2. 國外鑄造業現狀
近幾年來，全球鑄造業持續增長，2004年鑄件產量比上一年度增長8.4%，中國生產鑄件2242萬t，全球排名第一，比上一年增長23.6%。全球十大鑄件生產國的產量與增長率見表1。從表1可見，2004年中國的鑄件產量約佔全球鑄件產量的1/4。巴西鑄件產量增長最快，達到25.8%。增長率超過2位數的國家有巴西、中國、墨西哥、印度，都是發展中國家。而發達國家的鑄件增長率普遍較低。美國鑄件產量自2000年以來，已經退居到第2位。2004年美國鑄件總產量為1231萬t，其中灰鐵件佔35%、球鐵件佔33%、鑄鋼件佔8.4%、鋁合金件佔16%。從需求上看，球鐵鑄件和鋁鑄件的需求在增長。2003年進口鑄件占總需求的1 5%，進口鑄件的價格比美國國內低20%～50%。近年來因鑄造環保要求高、能源消耗大、勞動力昂貴等原因，美國大型汽車公司生產普通汽車鑄件的鑄造廠紛紛關閉，逐步將鑄件的生產轉向中國、印度、墨西哥、巴西等發展中國家。日本的鑄造業不景氣，其從業人員在減少。2004年日本鑄件總產量為639萬t，其中灰鐵件佔42%、球鐵件佔30%、鑄鋼件佔4%、鋁合金件佔21%。從需求上看，球鐵鑄件和鋁鑄件的需求在增長。日本鑄造界在技術創新方面作了大量工作，開發了球型低膨脹鑄造砂、高減振鑄鐵材料、中硅耐熱球鐵等材料。其真空壓鑄的鑄件能焊接和熱處理，半固態鑄造生產用於汽車鋁輪轂，提高了強度和伸長率。鎂合金壓鑄進一步發展，並取代重力鑄造，其性能提高，成本降低。
3. 汽車鑄造技術的發展方向
汽車技術正向輕量化、數值化、環保化方面發展。據有關資料報道，汽車自重每減少10%，油耗可減少5.5%，燃料經濟性可提高3%-5%，同時降低排放10%左右。鑄件輕量化主要有兩個途徑。一是採用鋁、鎂等非鐵合金鑄件，美國2003年統計有2/3的鋁鑄件用於汽車上，每車達到107 kg。二是減小鑄件壁厚、設計多零件組合鑄件，生產薄壁高強度復合鑄件，並減少加工餘量，生產近終形鑄件。隨著汽車技術的快速發展，為縮短鑄件生產准備周期和降低新產品開發的風險，要求採用快速制模技術、計算機模擬模擬、三維建模、數控技術。而清潔生產、廢物再生是鑄造業的發展趨勢，降低能耗是其持續發展的主題。我國汽車鑄造業必須走高效、節能、節材、環保和綠色鑄造之路，因為國家和社會要求嚴厲管控汽車鑄造業的能源消耗大戶和污染大戶，以利改善鑄造業熱、臟、累的勞動密集型行業員工的勞動環境。
4. 汽車鑄造技術發展趨勢
國內外汽車鑄造技術發展趨勢很多，現僅簡介一些在汽車行業大量流水線生產中的鑄件技術及發展趨勢。
4.1 砂型鑄造成形技術
潮模造型經過手工緊實一震擊+壓實緊實→高壓+微震緊實→氣沖緊實→靜壓緊實幾個發展階段。靜壓造型技術的實質是「氣中預緊實+壓實」，其有以下優點：鑄型輪廓清晰，表面硬度高且均勻，拔模斜度小，型板利用率高，工藝裝備磨損小，鑄型表面粗糙度低，鑄型型廢率低。因此，是目前最新、最先進的造型工藝，並已成為當今的主流緊實工藝。目前，高壓造型和單一氣沖造型已逐漸被靜壓造型所替代，原先高壓造型線和氣沖造型線的主機已逐漸更新為靜壓造型主機，新建鑄造廠均首選採用靜壓造型技術。當前，國外比較有名的製造靜壓造型設備的廠家有德國的KW公司、HWS公司和義大利薩威力公司。國內汽車鑄造廠家大都選用 HWS公司或KW公司製造的設備，如一汽鑄造公司、東風汽車鑄造廠、上海聖德曼鑄造公司、華東泰克西、山西三聯、廣西玉柴、無錫柴油機廠等。
4.2 近凈形技術
（1）消失模鑄造成形工藝
消失模鑄造也稱氣化模鑄造、實型鑄造、無型腔鑄造。該工藝尺寸精度高達0.2 mm以內，表面粗糙度可達Ra5μm～Ra6μm，被鑄造界譽之為「21世紀的鑄造新技術」、「鑄造的綠色工程」。該工藝方法是採用無粘結劑干砂加抽真空技術。據2003年統計，我國有150家企業用該工藝生產箱體類、管件閥體類、耐熱耐磨合金鋼類等三大類鑄件，總產量超過10萬t。國內汽車鑄造廠，有的採用國產鑄造生產線：有的採用簡易生產線或單機生產；有的採用國外引進鑄造生產線生產。一汽集團公司1993年從美國福康公司引進造型用振動台，生產 EPS模的預發泡機和成型機等設備，生產汽車進氣管。長沙發動機總廠從義大利引進自動化鑄造線生產鋁合金氣缸體、氣缸蓋鑄件。合肥叉車集團用4段泡沫模片粘結成整體的工藝生產復雜箱體鑄件，尺寸精度可達到 CT7-CT8級，產品出口美國。成都成工集團，用8塊泡沫模片粘結成整體的工藝生產裝載機變速器，鑄件質量達320 kg，與砂型鑄造比較，毛坯減重15%，成品率達95%以上。消失模工藝近幾年在美國有較大的發展，通用汽車公司投資建造了6條消失模鑄造生產線，大批量生產鋁合金氣缸體、氣缸蓋鑄件。今後，該工藝將大量採用快速制模技術和模擬模擬技術，以縮短生產准備周期，實現鑄件的快捷生產。未來的發展方向必定是質量好、復雜、精密、壽命長的高檔模具。提高該技術的模具材料、成形工藝、塗料技術、工裝設備的技術水平，使EPS鑄件獲得更廣闊的發展前景。
（2）熔模精密鑄造成形工藝
我國汽車熔模精密鑄造技術有了長足的發展，採用近凈形技術可以生產出無餘量的鑄造產品。熔模精密鑄造工藝有水玻璃制殼工藝、復合制殼工藝、硅溶膠制殼工藝。汽車產品材料有碳素鋼、合金鋼、有色合金與球墨鑄鐵。國外有高合金鋼、超合金材料。熔煉設備國內採用普通、快速中頻爐；國外採用真空爐、翻轉爐、高頻爐技術。採用硅溶膠制殼工藝的零件表面粗糙度可達Ra1.6μm、尺寸精度可達CT4級，最小壁厚可達0.5～1.5mm。歐、美、日等國家開始關注精鑄件在汽車業的應用與拓展。我國汽車用精鑄件的市場需求量也在不斷快速增長和發展，2003年精鑄件的產量為60萬t，產值達到110億元。東風汽車精密鑄造有限公司採用硅溶膠+水玻璃復合型制殼工藝，生產高技術含量、高附加值產品，將原來鑄件、鍛件、機加工及多件組裝結構設計製造成一個整體精密鑄件，顯著降低了製造成本。
熔模精密鑄造成形工藝將來的發展趨勢是鑄件產品越來越接近零部件產品，傳統的精鑄件只作為毛坯，已經不適應市場的快速應變。零部件產品的復雜程度和質量檔次越來越高，研發手段越來越強，專業化協作開始顯現，CAD、CAM、 CAE的應用成為零部件產品開發的主要技術。東風汽車公司、一汽集團公司的精鑄企業作為中國精鑄行業的領軍者，一定能憑強大的研發實力和先進的技術快速發展。
4.3 制芯技術
目前，國內外汽車鑄造制芯有3種制芯工藝，在現代汽車鑄造中常並行採用的主要工藝有熱芯盒制芯、殼芯制芯、冷芯盒制芯等，傳統的合脂或油砂制芯已被淘汰。冷芯盒技術工藝有兩個特點：一是硬化速度快，初始強度高，生產率高；二是砂芯尺寸精度高，可滿足生產薄壁高強度鑄件的砂芯。因此，制芯工藝技術有以冷芯盒技術為主的發展趨勢。一汽鑄造公司、東風汽車鑄造廠、上海聖德曼鑄造公司、華東泰克西、山西國際鑄造公司等均採用冷芯盒制芯技術。當代先進的110L冷芯盒制芯機見圖1。
最先進的制芯工藝是結合鎖芯（Key Core）和冷芯盒等技術的制芯中心，整個射芯、取芯、修整毛刺、多個芯子定位組合成一體、上塗料、烘乾等工序，全部用一台或多台制芯機與機械手自動化完成。國外比較有名的制芯中心生產廠有西班牙LORMENDl公司、德國 Laempe公司和Hottinger公司、義大利的FA公司等。東風汽車鑄造廠、一汽鑄造公司、上海聖德曼鑄造公司、華東泰克西、上海柴油機、洛拖二鐵、濰柴、江西五十鈴等均採用冷芯盒制芯中心技術。
4.4 鑄鐵熔煉技術
目前，國內外鑄鐵熔煉技術有兩種主要方式：一是採用大型熱風除塵沖天爐與工頻保溫爐雙聯熔煉工藝；二是採用中頻感應電爐熔煉工藝技術。美國因達公司和彼樂公司生產的中頻爐技術開始越來越受到重視，該技術日益成熟，其清潔、環保、節能、高效、安全的優勢突出，是今後發展的方向。
因此，鑄鐵則由過去用工頻爐熔煉逐步過渡到用高效省電的中頻電爐熔化。一、汽鑄造公司、東風汽車公司採用因達公司和彼樂公司生產的中頻爐和保溫爐技術，已經開發應用球化劑、孕育劑、蠕化劑和其他各種添加劑產品，形成商品化、標准化、規格化、系列化。鑄鐵孕育多用帶光電控制的隨流孕育機。新開發出的喂絲球化方法及其與
現代化檢測技術相結合的SINTER CASTZ藝是鑄鐵球化及蠕化處理的一種很有優勢的工藝，應用者日益增多。國外金屬爐料經過破碎、凈化、稱量，大大提高熔化效率和鐵水質量。國內的天津豐田、天津勤美達、蘇州勤美達等鑄造廠已對爐料採用破碎處理工藝。
4.5 鋁合金氣缸體、氣缸蓋壓鑄成形技術
鋁合金是汽車上應用最快和最廣的輕金屬，因為鋁合金本身的性能已經達到質量輕、強度高、耐腐蝕的要求。最初，鋁合金僅用於一些不受沖擊的部件。後來，通過強化合金元素，鋁合金的強度大大提高，由於質輕、散熱性好等特性，可以滿足發動機活塞、氣缸體、氣缸蓋在惡劣環境下工作的要求。鋁合金氣缸體、氣缸蓋壓鑄成形核心技術可以提高凈化、精煉、細化、變質等材質質量控制，使得鋁鑄件質量達到一致性和穩定性。隨著我國汽車業的發展，特別是家用轎車的快速增加和汽車零部件出口量的增大，汽車鋁鑄件將有很大的增長。我國2003年鑄件總產量為1 987萬t，其中鋁鎂合金為117萬t，占總產量的5.8%。豐田汽車希望在近兩年將鋁制氣缸體由現在的35%提高到50%。日產汽車計劃在2010年以前，70%的汽油機轎車的氣缸體採用鋁制材料，近100%的氣缸蓋及變速器殼體採用鋁制材料。本田汽車公司早在1994年，將汽油發動機氣缸體全部換成鋁制氣缸體。鋁合金氣缸體、氣缸蓋等有色金屬則多採用壓鑄（包括真空壓鑄）、低壓壓鑄、高壓壓鑄、金屬型重力鑄造以及很有發展前途的半固態壓鑄成形技術。東風本田發動機公司、東風日產發動機分公司鋁壓鑄車間採用2500t壓鑄機生產鋁氣缸體，並實現了國產化。鋁氣缸蓋成形工藝主要有兩種，一是以歐美為代表的重力鑄造成形工藝，上海皮爾博格、南京泰克西等公司選用義大利法塔公司重力鑄造機生產鋁氣缸蓋；二是以日韓為代表的低壓鑄造成形工藝，東風日產發動機分公司鋁壓鑄車間、廣東肇慶鑄造公司、天津豐田鑄造公司都選用日本新東等公司的低壓鑄造機生產鋁氣缸蓋。
4.6 鎂合金成形技術
鎂合金的比強度和比剛度高i優於鋼和鋁合金，遠大於工程塑料。鎂合金還具有耐高溫、抗腐蝕和抗蠕變性能。鎂是目前汽車工業中應用的最輕的金屬，它比鋁輕1/3，比鋼鐵輕3/4，比非金屬的塑料還輕1/5。因此，鎂合金是汽車減輕質量的理想材料，鎂合金壓鑄件可以代替一些復雜的結構件，如儀錶板骨架幾十個鋼部件經沖壓、焊接而成，一質量約10 kg，若改為鎂合金壓鑄件，一次壓鑄成形，質量僅為4 kg，生產成本大大降低。隨著、鎂合金新材料的不斷開發和加工技術的完善，鎂合金在汽車市場中將不斷拓寬和持續穩定增長。鎂合金生產以壓鑄為主的成形技術，一直是汽車工業關注的焦點，鎂合金壓鑄件需求量佔到汽車工業對鎂合金需求量的80%，汽車用鎂合金壓鑄材料，除滿足耐高溫和抗蠕變性能外，還必須充分考慮設計、加工、表面處理及相關壓鑄成形工藝。由於壓鑄鎂合金有可鑄造性的突出優勢.鑄造壁厚可以達到1～1.5 mm，拔模斜度1°-2°盡管鎂合金鑄造的重點仍放在壓力壓鑄方面，但仍面臨壓鑄鎂合金的性能與成本問題。因此，一種新型工藝——鎂合金的半固態加工技術出現。該技術工藝已經主要用於生產一體化的鎂、鋁合金鑄件。國外鎂合金在汽車上應用前景廣闊，歐、美國家鎂合金壓鑄件產量以每年25%的速度增長。 Audi A6轎車變速器殼體為鎂合金壓鑄件，質量僅為14.2 kg，奧迪公司最早將鎂鑄件用於儀錶板骨架。福特汽車公司用鎂合金生產座椅骨架，取代鋼制骨架，使座椅質量從4 kg減為1 kg。福特公司正在研究用鎂合金生產氣缸體。日本三菱公司與澳大利亞科技部合作開發一種質量僅為7.5 kg的超輕質量的鎂合金發動機。寶馬公司直列六缸鎂合金氣缸體已經批量投產。美國通用生產鎂壓鑄件進氣岐管。雷諾公司已生產出鎂合金車輪鑄件。東風汽車鑄造廠已經批量生產鎂合金壓鑄件，目前東風汽車公司和一汽鑄造公司正在開發承擔國家科技部的重點科技攻關項目、，如變速器殼、齒輪室罩蓋、氣門室罩蓋、轉向盤骨架等鎂合金壓鑄件。上海乾通汽車附件有限公司率先生產出轎車鎂合金變速器外殼壓鑄件。近幾年，國內還相繼建立了一些大型的外資鎂壓鑄企業，如上海鎂鎂、蘇州GF等公司。
4.7 半固態壓鑄成形技術
半固態技術發源於美國，在美國這一技術已經基本成熟並處於全球領先地位。此技術被稱之為21世紀最有前途的材料成形技術。Alumax公司率先將該技術轉化為生產力，生產的鋁合金汽車制動總泵體毛坯尺寸接近零件尺寸，加工量占鑄件質量的13%，同樣的金屬型鑄件的加工餘量則占鑄件質量的40%。20世紀80年代以來，歐洲等國在半固態應用方面作了大量研究和應用工作。義大利是半固態加工技術應用最早的國家之一，Stampal-saa公司用該技術為 Ford汽車公司生產齒輪箱蓋和搖臂零件。目前，日本的Speed Star Wheel公司已經利用該技術生產重約5 kg的鋁合金輪轂鑄件。我國半固態金屬加工技術起步較晚，始於20世紀70年代後期。與國外相比，我國在半固態金屬成形技術領域的研究還很落後。就目前我國的研究現狀來看，該技術發展動向是金屬觸變成形技術已經基本成熟，而流變成形技術的發展緩慢。因此，今後將有更多的研究人員轉向流變成形理論和應用方面的研究。目前，半固態金屬成形技術主要應用於鋁、鎂、鉛等低熔點金屬的成形，對高熔點黑色金屬的應用較少，這是今後研究的方向。目前，國內外學者已經開發出了半固態成形過程數值模擬軟體，但是還有不足，需要加強應用計算機技術。
4.8 鑄鐵材質
（1）薄壁高強度灰鑄鐵件技術
我國2003年鑄件總產量為1987萬t，其中灰鑄鐵件為1049萬t，占總產量的53%。灰鑄鐵件在汽車上的大量應用是由於該材料具有較低的成本和良好的鑄造性能優勢。隨著汽車技術輕量化要求，灰鑄鐵的增長和發展將受到一定的影響，因此其發展趨勢是加強薄壁高強度氣缸體、氣缸蓋鑄件技術的開發與應用。薄壁高強度氣缸體、氣缸蓋鑄件技術的難點是使最薄壁厚僅為3-5 mm的本體斷面硬度差<40HBS，組織細密均勻。轎車氣缸體和大功率柴油機氣缸體、氣缸蓋鑄件的硬度、珠光體量、碳化物含量、石墨形態等金相組織的技術要求高。如大功率柴油機氣缸體、氣缸蓋要求本體硬度分別為1 70～228 HBS、179～235HBS，強度和尺寸要求高，表面粗糙度Ra<50 pm。灰鑄鐵的材質牌號在不斷提高，HT300已用於氣缸體、氣缸蓋的生產，有的產品可能要達到HT350。國內汽車鑄造廠在材料工藝、熔煉工藝、造型工藝、制芯工藝、模具製造工藝、檢測技術等方面作了大量工作，並將這些技術應用在轎車氣缸體和大功率柴油機氣缸體、氣缸蓋等鑄件上。
（2）蠕墨鑄鐵技術
蠕墨鑄鐵具有球墨鑄鐵的強度，與灰鑄鐵相比又有類似的防振、導熱能力及鑄造性能.有好的塑性和耐熱疲勞性能，可以解決大功率氣缸蓋的熱疲勞裂紋問題。鐵素體機體蠕鐵的工作溫度可達到700℃；高硅鉬蠕鐵的工作溫度可達870℃。蠕墨鑄鐵不會取代球墨鑄鐵，也不會取代灰鑄鐵。蠕墨鑄鐵廣泛應用的巨大潛在市場是汽車業，其主要產品則是發動機氣缸體和大功率柴油機氣缸蓋。隨著汽車輕量化和比功率（功率/排量）的提高，氣缸體和氣缸蓋的工作溫度越來越高，許多部位的工作溫度超過200℃，在此溫度下，鋁合金的強度大幅度下降，而蠕鐵則具有很大的優勢。它將成為唯一能滿足技術、環保和性能要求的先進的汽車發動機材料。因為蠕墨鑄鐵具有強度高、壁薄的特點，可以減輕質量。歐寶公司的研究表明，同樣功率的發動機氣缸體如果採用蠕鐵，壁厚可以由原來的7 mm減為3 mm，鑄件質量可減輕25%。
蠕墨鑄鐵的蠕化處理范圍很窄，核心技術是採用合適的生產技術與相應的蠕化劑。國外寶馬汽車公司、戴姆勒一克萊斯勒汽車公司、達夫公司的發動機氣缸體用蠕墨鑄鐵生產。福特（Ford）公司與辛特（Sinter）合作，於1999年在巴西每年生產10萬件氣缸體。德國Halberg鑄造廠，從1 991年開始為奧迪生產V8蠕鐵氣缸體，壁厚3.5 mm，147 kW的氣缸體質量僅74 kg。東風汽車公司鑄造廠，於1 984年5月正式在流水線上批量生產蠕墨鑄鐵排氣管，成為我國第一家在流水線上批量生產蠕墨鑄鐵件的工廠。在20世紀90年代初，又先後成功開發了蠕鐵變速器殼體和上海大眾桑塔納轎車排氣管。一汽鑄造公司無錫柴油機分公司於20世紀80年{BANNED}始大批量生產蠕鐵氣缸蓋。上海聖德曼鑄造有限公司為上海大眾生產中硅鉬蠕鐵排氣管。
（3）球墨鑄鐵技術
球墨鑄鐵由於具有高強度、高韌性和低價格.所以在汽車市場上仍有很大發展。我國球鐵產量也在持續增長，2003年產量占總產量的24%，同時制定許多球鐵標准，研究開發了適應球鐵在流水線上大量生產的先進工藝，如搖包、氣動脫硫，型內、蓋包球化，多種瞬時孕育，音頻、超聲、熱分析檢測技術。當前，在工業發達國家中，球墨鑄鐵件的產量在鑄件總產量中佔25%以上，美國2003年球鐵產量占鑄件總產量的33%。汽車鑄造業球鐵產品技術工藝的發展趨勢有以下4個方面。
一是鑄態珠光體、高強度（QT700-2、QT740-3）的載貨車和轎車曲軸，鑄態鐵素體、高伸長率（QT400—18、QT440-10）的汽車排氣管和橋殼底盤類鑄件。更高牌號QT800-2、QT900-2也在開發應用之中。
二是保安類鑄件，鑄態生產轎車轉向節的材質技術條件十分嚴格，要求鑄件零缺陷，100%的無損檢測，目前已有3項自動檢測技術用於生產。
三是耐熱球鐵件，即高硅鉬、中硅鉬、高鎳球鐵，該材質生產的排氣管件，有很好的抗高溫性能：目前國內汽車公司鑄造廠已經生產出鑄態中硅鉬鐵素體球鐵排氣管件。
四是奧貝球鐵，該材料特有的材質性能成為鑄造業的焦點，這是一種很有開發應用潛力的材料，主要用於生產曲軸等產品。
除上述外，汽車鑄造廠已經生產出鑄態球鐵冷激凸輪軸。
4.9 鑄造過程計算機應用技術
隨著汽車鑄造技術的快速發展，為縮短鑄件生產准備周期和降低新產品開發的風險，採用快速原型技術、計算機模擬模擬、三維建模、數控技術的應用越來越廣。快速原型技術在鑄造生產中的應用有了很大的發展。它除了應用開發新產品試制用的模具及熔模鑄造的蠟模外，還可以製做酚醛樹脂殼型、殼芯，可以直接用來裝配成砂型。國外公司在接到客戶提供三維CAD數據後，根據不同的產品結構，最快可在3周時間內為客戶提供鑄件。模擬造型過程正在成為國際汽車鑄造關注的前沿領域之一，清華大學、日本新東工業等對濕型砂緊實過程進行模擬。值得注意的是，德國亞琛工業大學、清華大學正在對射芯過程進行數據模擬。國內汽車鑄造業CAD-CAM-CAE一體化設計開發得到充分應用，特別是CAE凝固模擬虛擬技術，應用Magma、華鑄軟體對新產品的鑄件充型、凝固的溫度場和流動場模擬分析處理，預測和分析鑄件的缺陷。鑄造專家系統得到進一步應用，如型砂質量管理、鑄造缺陷分析、壓鑄工藝參數設計及缺陷診斷。
4.10 鑄造檢測技術
鑄造檢測技術是保證鑄件質量的關鍵手段。鑄件尺寸檢查，有常用的檢查卡具、卡板，有專用的檢測夾具。對於氣缸體、氣缸蓋等復雜件，採用三坐標儀自動測量鑄件尺寸和超聲波儀檢測鑄件的壁厚。無損檢測技術的應用越來越廣，對重要件時常採用熒光磁粉檢測表面裂紋；採用超聲波或音頻檢測球鐵的球化率；採用渦流檢測鑄件的基體組織（珠光體含量）。為滿足重要件的檢測要求，可將上述3項檢測儀器組合成一條自動檢測線。採用X射線檢測鑄件內部的縮孔與縮松缺陷，日本本田對球鐵轉向節鑄件100%用X射線探傷：採用工業內窺鏡檢測鑄件內腔質量，氣密性滲漏檢測。化學成分檢測，真空直讀光譜儀和碳硫測定儀在爐前、爐後鐵水質量上得到普遍應用.微量元素和氣體元素N、O、H的分析得到重視：爐前快速熱分析得到推廣應用，快速預報鑄鐵的碳硅當量、孕育效果、基體組織和力學性能。
4.11 綠色鑄造技術
「綠色鑄造」是使鑄造產品從設計、製造、包裝、運輸、使用到報廢處理整個產品的生命周期中，對環境的負面影響最小，資源效率最高。鑄造行業歷來被認為是高能耗、高污染的行業，要不斷開發新的節能、清潔、低排放、低污染的鑄造材料以投入生產使用。對於樹脂，要想辦法降低游離甲醛和游離酚等有害物質的含量；逐步加大冷芯盒技術應用，以減少樹脂砂對環境的影響，實現達標排放：降低熱芯盒、殼芯砂的固化溫度，制芯工藝由熱芯盒法向溫芯盒法轉變，以節約能源。我國汽車鑄造廠每年消耗新砂近千萬噸，舊砂排放的污染，以及新砂資源大量的耗費，不堪重負，因此舊砂的再生利用技術勢在必行。先進工業國家廢砂排放量降到10%以下，在歐洲、日本等地區舊砂的再生利用技術得到廣泛應用。哈爾濱東安汽車發動機公司引進義大利的熱法再生設備，已在生產中應用。一汽鑄造公司引進日本技術，熱法再生和機械再生結合，處理芯砂和型、芯砂混合砂已在生產中得到應用。目前，東風汽車公司也正在加速舊砂再生技術開發應用工作。加大廢鋼及回爐料的利用，以減少新生鐵和鋁資源的耗費。汽車鑄造業面向循環經濟的鑄造技術，要以循環經濟3R為行業准則，即以減量化（Rece）、再利用（Reuse）、再循環（Recycle）來開展工作。
5. 我國汽車鑄造業面臨的問題
我國汽車鑄造業在經過「計劃經濟」轉入「市場經濟」的過程中，經歷了起步、穩定、發展、成熟4個階段，取得了令世人矚目的成績。但是，我們必須清醒地認識汽車鑄造業的歷史重任及與發達國家的現實差距，牢牢把握國內外鑄造技術的發展趨勢，適時適宜地採用先進的鑄造技術，實施鑄造業的可持續發展戰略，目前汽車鑄造業主要有以下問題。
鑄造企業平均規模與經濟規模和國外比有較大差距。我國的鑄件產量雖然已經連續5年位居世界首位，有一批產量較高的大中型企業，但大多數鑄造企業規模偏小。就整個鑄造行業而言.其現狀仍然是廠點散（鑄造廠點達2萬多個），從業人員多（達120萬人之多），效益低下（廠均鑄件僅為500 t/年），只相當於美、日、德、法、意等工業發達國家的1/9-1/4。
鑄造企業整體技術裝備水平和國外比有較大差距。企業間技術裝備水平差距較大，少數企業的個別生產車間的技術裝備水平，已接近或達到國際先進水平，但是整體水平不高。據統計，我國已從國外進口自動造型線210多條，還有國產造型生產線250多條，這些生產線主要集中在汽車內燃機件的大批量生產企業中。
『叄』 鑄鐵是怎麼樣煉出來的
含碳量在2％以上的鐵碳合金。工業用鑄鐵一般含碳量為2％～4％。碳在鑄鐵中多以石墨形態存在，有時也以滲碳體形態存在。除碳外，鑄鐵中還含有1％～3％的硅，以及錳、磷、硫等元素。合金鑄鐵還含有鎳、鉻、鉬、鋁、銅、硼、釩等元素。碳、硅是影響鑄鐵顯微組織和性能的主要元素。鑄鐵可分為：①灰口鑄鐵。含碳量較高（2.7％～4.0％），碳主要以片狀石墨形態存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。熔點低（1145～1250℃），凝固時收縮量小，抗壓強度和硬度接近碳素鋼，減震性好。用於製造機床床身、汽缸、箱體等結構件。②白口鑄鐵。碳、硅含量較低，碳主要以滲碳體形態存在，斷口呈銀白色。凝固時收縮大，易產生縮孔、裂紋。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和製作耐磨損的零部件。③可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理後獲得，石墨呈團絮狀分布，簡稱韌鐵。其組織性能均勻，耐磨損，有良好的塑性和韌性。用於製造形狀復雜、能承受強動載荷的零件。④球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經球化處理後獲得，析出的石墨呈球狀，簡稱球鐵。比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性。用於製造內燃機、汽車零部件及農機具等。⑤蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經蠕化處理後獲得，析出的石墨呈蠕蟲狀。力學性能與球墨鑄鐵相近，鑄造性能介於灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。用於製造汽車的零部件。⑥合金鑄鐵。普通鑄鐵加入適量合金元素（如硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等）獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發生變化，從而具有相應的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。用於製造礦山、化工機械和儀器、儀表等的零部件。
鑄鐵工藝
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1、┴型高硅鑄鐵輔助陽極
2、as鑄鐵軸承實體保持架
3、as鑄鐵軸承實體保持架的製造方法
4、h型高硅鑄鐵輔助陽極
5、安全型防盜鑄鐵窨井蓋、座
6、白口合金鑄鐵軋輥
7、白口鑄鐵電焊條
8、白口鑄鐵澆補水輪機內外鑄鐵端蓋的方法
9、白口鑄鐵與鑄鋼雙金屬復合鑄造
10、白口鑄鐵軋輥的表面缺陷修補方法
11、白煤爐回收鑄鐵粉澆注氣缸套方法
12、板式鑄鐵暖氣片固定裝置
13、板式鑄鐵暖氣片裝飾罩
14、保健節能多用鑄鐵蒸鍋
15、貝氏體球墨鑄鐵球磨機襯板
16、薄壁高強度合成鑄鐵熔煉工藝
17、薄壁無縫鑄鐵排煙管及其接頭
18、薄型可裝飾鑄鐵散熱器
19、不銹鋼板復面鑄鐵烘缸
20、不銹鋼管鑄鐵暖氣熱水器
21、不粘燒調溫鑄鐵電煎鍋
22、採暖爐具灰鑄鐵包嚙可焊鋼板水套及其水套的製作方法
23、採用球墨鑄鐵製造的冷激挺柱
24、採用珠光體球墨鑄鐵鑄態毛坯生產不淬火曲軸的方法
25、拆卸鑄鐵氣缸套的方法
26、常壓熱水鑄鐵鍋爐
27、超高鉻抗磨白口鑄鐵及生產工藝
28、超高強度稀有金屬合金球墨鑄鐵曲軸
29、承插式k形柔性介面鑄鐵管件
30、翅片式鑄鐵鍋爐
31、沖天爐高增碳強還原溶化鑄鐵工藝
32、沖天爐熔煉用鑄鐵屑壓塊的生產方法
33、沖天爐熔煉鑄鐵屑生產球墨鑄鐵件及灰鑄鐵件的工藝
34、沖天爐鐵水生產小口徑鑄態球墨鑄鐵管工藝
35、傳遞大功率、大扭矩鋼芯鑄鐵粘接復合輥軸
36、純鎂處理敞開式鑄鐵鍋中鑄鐵熔體的方法
37、磁性鑄鐵粉處理含重金屬污水的方法
38、大斷面球墨鑄鐵球化劑及其製造方法
39、大型球墨鑄鐵管路的彎管連接防脫裝置
40、大型鑄鐵件及附件的鋦補再生工藝
41、大型鑄鐵件取樣用空心鑽
42、帶有鋁保護層鍋底的鑄鐵鍋
43、帶發熱體的鑄鐵電飯煲膽
44、帶圓形截面橡膠圈的鑄鐵管介面
45、帶鑄鐵內套的鋁合金電機機座及其製造方法
46、低鉻硼多元合金耐磨鑄鐵
47、低鉻中硅鉬鐵素體球墨鑄鐵
48、低合金高磷鑄鐵滑片
49、低合金馬氏體鑄鐵磨球及其生產工藝
50、低合金球墨鑄鐵及其鑄件的熱處理工藝
51、低錳高強度鑄鐵及其熔煉工藝
52、低鎳釩鈦多元合金耐磨鑄鐵
53、低鎳合金鑄鐵葉導輪
54、低鈦硅鐵在鑄鐵生產上的應用
55、低碳鋼焊芯鑄鐵焊條
56、低碳鋼芯球墨鑄鐵電焊條
57、低噪音加強型鑄鐵嵌鑄式汽缸頭
58、點狀石墨鑄鐵及其生產方法
59、點狀石墨鑄鐵及其製造方法
60、電磁場提高蠕墨鑄鐵蠕化率的方法
61、電機用網路式鑄鐵箱型機座
62、電磁爐用環保節能鑄鐵鍋
63、電熱鑄鐵鍋
64、調溫型灰鑄鐵電散熱器
65、疊裝式鑄鐵空氣預熱器
66、動態冷硬耐磨鑄鐵球成型工藝及設備
67、短翼薄型鑄鐵散熱器
68、對承口式系列鑄鐵下水管
69、對接式鑄鐵管道柔性介面裝置
70、多層加熱鑄鐵採暖爐
71、多功能電子調控鑄鐵電炒鍋
72、多功能家用鑄鐵爐
73、多功能鑄鐵電熱鍋
74、多功能鑄鐵回風爐
75、多用途民用鑄鐵鍋爐
76、多元低鉻合金鑄鐵磨球
77、多元高鉻耐磨鑄鐵篩板及其製造方法
78、多元鎢合金鑄鐵輥環及其製造方法
79、發動機缸體用稀土釩鈦合成鑄鐵及其生產方法
80、多種微量元素鑄鐵鍋
81、發熱管鑲嵌鑄鐵鑄造工藝
82、發熱元件嵌入式鑄鐵電炊具
83、釩耐磨合金鑄鐵牆板擠出機擠壓螺桿生產工藝
84、釩鈦鑄鐵鋼錠模
85、防止鐵水外濺的鑄鐵機
86、分體式鑄鐵電熱鍋
87、非奧氏體等溫淬火處理球墨鑄鐵
88、分體自動定位安全型調溫鑄鐵電灶
89、蜂窩陶瓷鑄鐵過濾器
90、浮動搪刀式鑄鐵管內壁清理設備
91、復合底鑄鐵電熱鍋
92、復合鋁鑄鐵鍋
93、復合強化傳熱式鑄鐵空氣預熱器
94、復合鑄鐵鍋
95、復合鑄鐵軋輥及其鑄造方法
96、改進的軋輥用鎳鉻鉬無限冷硬鑄鐵及復合軋輥
97、改善高溫抗氧化性的鑄鐵
98、鋼材和鑄鐵件的熱浸鍍鋁工藝
99、鋼管道與鑄鐵管道介面
100、鋼或鑄鐵件表面的淬火方法及裝置
101、鋼筋鑄鐵混凝土井蓋
102、鋼鐵切屑合成鑄鐵熔煉工藝
103、高導磁鑄鐵
104、高鉻鑄鐵磨球的變溫淬火工藝方法
105、高鉻鑄鐵磨球的鑄造方法
106、高鉻鑄鐵磨球及其生產方法
107、高硅碳比中鉻白口鑄鐵及製造方法
108、高磷抗磨球墨鑄鐵及其生產方法
109、高爐鐵水吹氧直接鑄鐵熔煉方法
110、高耐磨合金鑄鐵焊條
111、高強度、高耐磨銅系多元合金球墨鑄鐵及其應用
112、高強度低合金白口鑄鐵磨球及其製造方法
113、高強度合金球墨鑄鐵曲軸及其生產方法
114、高強度合金球墨鑄鐵曲軸新材料及其生產方法
115、高強度合金球墨鑄鐵曲軸新材料及生產方法
116、高速離心鑄造鑄鐵污水管的機械
117、高碳含量的鋼或鑄鐵研磨介質和其製造方法
118、高效節能鑄鐵散熱器
119、高效熱風鑄鐵爐
120、高效橢圓管鑄鐵省煤器
121、高效鑄鐵散熱器
122、高壓灰鑄鐵長翼型散熱器
123、高阻尼鑄鐵
124、隔熱柄鑄鐵鍋
125、鉻26系白口鑄鐵變質劑及處理工藝
126、鉻釩鈦鑄鐵氣缸套
127、鉻鉬釩稀土系耐熱耐磨鑄鐵
128、硅錳鈦硼球墨鑄鐵磨球及其生產方法
129、滾輪移動式鑄鐵機
130、滾輪移動式鑄鐵機 2
131、鍋爐構造用蠕墨鑄鐵復合材料
132、含鉛、砷、錫d型石墨鑄鐵
133、含鈦鉻耐磨鑄鐵及其熱處理工藝
134、含有釩鈦合金的球墨鑄鐵活塞環
135、含有燒結硬質合金和鑄鐵的軋輥及其制備方法
136、焊葯及其用於鑄鐵件的修復方法
137、合成球墨鑄鐵製造的方法
138、合成鑄鐵凸輪軸的生產方法
139、合金鑄鐵的高效節能熔煉方法
140、合金鑄鐵活塞環離子氮化處理技術
141、合金鑄鐵毛坯離心鑄造成型模具
142、合金鑄鐵氣缸套離心鑄造方法
143、黑心可鍛鑄鐵熱處理新工藝
144、橫組片雙層燃燒熱水鑄鐵採暖鍋爐
145、厚大斷面球墨鑄鐵件用球化劑
146、環保型es合金鑄鐵氣缸套
147、環狀鑄鐵強化換熱器式採暖爐
148、灰口、球墨、可鍛鑄鐵電焊條
149、灰口鑄鐵補償合金軸承座
150、灰口鑄鐵鍋
鑄鐵的焊接性
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鑄鐵含碳量高，塑性差，組織不均勻，焊接性很差，在焊接時，一般容易出現以下問題：
1、焊後易產生白口組織
2、焊後易出現裂紋
3、焊後易產生氣孔
因此,在生產中,鑄鐵是不作為焊接材料的.一般只用來焊補鑄鐵件的鑄造缺陷以及局部破壞的鑄鐵件。鑄鐵的焊補一般採用氣焊或焊條電弧焊。
鑄件焊補常分為熱焊法和冷焊法兩種。
鑄鐵的焊接
第一節 鑄鐵的種類及性能
一、鑄鐵焊接的應用
1、 鑄造缺陷的焊接修復
我國各種鑄鐵的年產量現約為800萬噸，有各種鑄造缺陷的鑄件約占鑄鐵年產量的10%~15%，即通常所說的廢品率為10%~15%，若這些鑄件工報廢，以1997年鑄鐵平均價格計算 ，其損失每年高達10億元以上。採用焊接方法修復這些有缺陷的鑄鐵件，由於焊接成本低，不僅可獲得巨大的經濟效益，而且有利於及時完成生產任務。
2、 已損壞的鑄鐵成品件的焊接修復。
由於各種原因，鑄鐵成品件在使用過程中會受到損壞，出現裂紋等缺陷，使其報廢。若要更換新的，用鑄鐵成品件都經過各種機械加工，價格往往較貴。特別是一些重型鑄鐵成品件，如鍛造設備的鑄鐵機座一旦使用不當而出現裂紋，就得停止生產，若要更換新的鍛造設備，不僅價格昂貴，且從訂貨、運貨到安裝調試往往需要很長時間，所要很長時間處於停產狀態。這方面的損失是巨大的。若能用焊接方法及時修復出現的裂紋。
3、 零部件的生產
這是指用焊接的方法將鑄鐵（主要是球墨鑄鐵）件與鑄鐵件、各種鋼件或有色金屬焊接起來而生產出零件。我國目前在這方面比較落後，處於剛起步階段。如我國山東某廠已用高效離心鑄造的大直徑球墨鑄鐵管與一般鑄造方法生產的變直徑球墨鑄鐵法蘭用焊接方法連接而製成產品。製造中鑄鐵焊接已成為我國下一步發展鑄鐵焊接技術的方向。它往往具有巨大的經濟效益。
二、鑄鐵分類
按碳在鑄鐵中存在的狀態及形式的不同，可將鑄鐵分為：
白口鑄鐵：碳絕大部分以在鐵素體狀態存在，斷口亮白色，鐵素體硬而脆，機制較少應用。
碳以石墨形式存在
灰鑄鐵：石墨片狀存在
可鍛鑄鐵：團絮狀
球墨鑄鐵：圓球狀
蠕墨鑄鐵：蠕蟲狀
在相同基體組織情況下，其中以球墨鑄鐵的力學性能（強度、塑性、韌性）為最高，可鍛鑄鐵次之，蠕墨鑄鐵又次之，灰鑄鐵最差。但由於灰鑄鐵成本低廉，並具有鑄造性、可加工性、耐磨性及減震性均優良的特點，是工業中應用最廣泛的一種鑄鐵。
常見灰鑄鐵化學成分：見P100.
灰鑄鐵抗拉強度及硬度的變化是由於機體組織及石墨大小、數量不同的結果。
純鐵素體為基體的灰鑄鐵：強度、硬度最低
純珠光體為基體的灰鑄鐵：強度、硬度較高
改變基體中鐵素體及珠光體相對含量，可得不同的抗拉強度及硬度的HT，石墨呈粗片狀的灰鑄鐵，抗拉強度較低，石墨呈細片狀的灰鑄鐵其抗拉強度較高。
灰鑄鐵中碳的存在狀態及其基體組織決定於鑄件冷卻速度
P102 4-1 ①鐵水以很快速度冷卻時，第一階段石墨化過程（共析溫度以上）及第二階段石墨化過程（共析溫度下）完全被抑止將得到共晶滲碳體+二次滲碳體+珠光體組織，即白口鑄鐵組織。[鐵碳相圖：鐵水當溫度冷卻到液相時，開始從液相析出（γ）。1147共析溫度。L→γ+Fe3C（共晶滲碳體） 溫度下降，A的飽和固溶碳量隨溫度下降而降低，因而析出二次滲碳體，此反應持續到共析溫度。在共析反應中，A轉變為珠光體。冷卻到室溫後，組織由共晶滲碳體+二次滲碳體+珠光體組成]。
②鐵水以很慢的速度冷卻時由於滲C體是不穩定相，而石墨是穩定相。第一階段和第二階段石墨化過程都進行得很充分，最後得純鐵素體的灰鑄鐵組織。
③若石墨化的第一階段進行很完全，第二階段石墨化過程進行得不完全，則得珠光體+鐵素體、灰鑄鐵。
不同元素對鑄鐵石墨化及白口化的影響。P102
第二節 鑄鐵焊接性分析
一、灰鑄鐵焊接性分析
灰鑄鐵在化學成分上的特點是碳高及S、P雜質高，這就增大了焊接接頭對冷卻速度變化的敏感性及冷熱裂紋的敏感性。在力學性能上的特點是強度低，基本無塑性。焊接過程具有冷速快及焊件受熱不均勻而形成焊接應力較大的特殊性。這些因素導致焊接性不良。
主要問題兩方面：一方面是焊接接頭易出現白口及淬硬組織。
另一方面焊接接頭易出現裂紋。
(一)焊接接頭易出現白口及淬硬組織
見P103，以含碳為3%，含硅2.5%的常用灰鑄鐵為例，分析電弧焊焊後在焊接接頭上組織變化的規律。
1.焊縫區
當焊縫成分與灰鑄鐵鑄件成分相同時，則在一般電弧焊情況下，由於焊縫冷卻速度遠遠大於鑄件在砂型中的冷卻速度，焊縫主要為共晶滲碳體+二次滲碳鐵+珠光體，即焊縫基本為白口鑄鐵組織。
防止措施：
焊縫為鑄鐵 ①採用適當的工藝措施來減慢焊逢的冷卻速度。如：增大線能量。②調整焊縫化學成分來增強焊縫的石墨化能力。
異質焊縫：若採用低碳鋼焊條進行焊接，常用鑄鐵含碳為3%左右，就是採用較小焊接電流，母材在第一層焊縫中所佔百分比也將為1／3～1／4，其焊縫平均含碳量將為0.7%～1.0%,屬於高碳鋼（C＞0.6%）。這種高碳鋼焊縫在快冷卻後將出現很多脆硬的馬氏體。
採用異質金屬材料焊接時，必須要設法防止或減弱母材過渡到焊縫中的碳產生高硬度組織的有害作用。思路是：改變C的存在狀態，使焊縫不出現淬硬組織並具有一定的塑性，例如使焊縫分別成為奧氏體，鐵素體及有色金屬是一些有效的途徑。
2.半熔化區
特點：該區被加熱到液相線與共晶轉變下限溫度之間，溫度范圍1150～1250℃。該區處於液固狀態，一部分鑄鐵已熔化成為液體，其它未熔部分在高溫作用下已轉變為奧氏體。
1）冷卻速度對半熔化區白口鑄鐵的影響
V冷很快，液態鑄鐵在共晶轉變溫度區間轉變成萊氏體，即共晶滲碳體加奧氏體。繼續冷卻則為C所飽和的奧氏體析出二次滲碳體。在共析轉變溫度區間，奧氏體轉變為珠光體。由於該區冷速很快，在共析轉變溫度區間，可出現奧氏體→馬氏體的過程，並產生少量殘余奧氏體。
該區金相組織見P104 圖4-5
其左側為亞共晶白口鑄鐵，其中白色條狀物為滲碳體，黑色點、條狀物及較大的黑色物為奧氏體轉變後形成的珠光體。右側為奧氏體快冷轉變成的竹葉狀高碳馬氏體，白色為殘余奧氏體。還可看到一些未熔化的片狀石墨。
當半熔化區的液態金屬以很慢的冷卻速度冷卻時，其共晶轉變按穩定相圖轉變。最後其室溫組織由石墨+鐵素體組織組成。
當該區液態鑄鐵的冷卻速度介於以上兩種冷卻速度之間時，隨著冷卻速度由快到慢，或為麻口鑄鐵，或為珠光體鑄鐵，或為珠光體加鐵素體鑄鐵。
影響半熔化區冷卻速度的因素有：焊接方法、預熱溫度、焊接熱輸入、鑄件厚度等因素。
例：電渣焊時，渣池對灰鑄鐵焊接熱影響區先進行預熱，而且電渣焊熔池體積大，焊接速度較慢，使焊接熱影響區冷卻緩慢，為防止半熔化區出現白口鑄鐵焊件預熱到650～700℃再進行焊接的過程稱熱焊。這種熱焊工藝使焊接熔池與HAZ很緩慢地冷卻，從而為防止焊接接頭白口鑄鐵及高碳馬氏體的產生提供了很好的條件。
研究灰鑄鐵試板焊件、熱輸入相同時，隨板厚的增加，半熔化區冷卻速度加快。白口淬硬傾向增大。
2）化學成分對半熔化區白口鑄鐵的影響
鑄鐵焊接半熔化區的化學成分對其白口組織的形成同樣有重大影響。該區的化學成分不僅取決於鑄鐵本身的化學成分，而且焊逢的化學成分對該區也有重大影響。這是因為焊逢區與半熔化區緊密相連，且同時處於熔融的高溫狀態，為該兩區之間進行元素擴散提供了非常有利的條件。某元素在兩區之間向哪個方向擴散首先決定於該元素在兩區之間的含量梯度（含量變化）。元素總是從高含量區域向低含量區域擴散，其含量梯度越大，越有利於擴散的進行。
提高熔池金屬中促進石墨化元素（C、Si、Ni等）的含量對消除或減弱半熔化區白口的形成是有利的。
用低碳鋼焊條焊鑄鐵時，半熔化區的白口帶往往較寬。這是因為半熔化區含C、Si量高於熔池，故半熔化區的C、Si反而向熔池擴散，使半熔化區C、Si有所下降，增大了該區形成較寬白口的傾向。
3.奧氏體區
該區被加熱到共晶轉變下限溫度與共析轉變上限溫度之間。該區溫度范圍約為820～1150℃，此區無液相出現該區在共析溫度區間以上，其基體已奧氏體化，加熱溫度較高的部分（靠近半熔化區），由於石墨片中的碳較多地向周圍奧氏體擴散，奧氏體中含碳量較高；加熱較低的部分，由於石墨片中的碳較少向周圍奧氏體擴散，奧氏體中含碳量較低，隨後冷卻時，如果冷速較快，會從奧氏體中析出一些二次滲碳體，其析出量的多少與奧氏體中含碳量成直線關系。在共析轉變快時，奧氏體轉變為珠光體類型組織。冷卻更快時，會產生馬氏體，與殘余奧氏體。該區硬度比母材有一定提高。
熔焊時，採用適當工藝使該區緩冷，可使A直接析出石墨而避免二次滲碳體析出，同時防止馬氏體形成。
4.重結晶區
很窄，加熱溫度范圍780～820℃。由於電弧焊時該區加熱速度很快，只有母材中的部分原始組織可轉變為奧氏體。在隨後冷卻過程中，奧氏體轉變為珠光體類組織。冷卻很快時也可能出現一些馬氏體。
（二）裂紋是易出現的缺陷
1. 冷裂紋 可發生在燭焊縫或熱影響區上，
1）焊縫處冷裂紋
產生部位：鑄鐵型焊縫
當採用異質焊接材料焊接，使焊逢成為奧氏體、鐵素體，銅基焊縫時，由於焊縫金屬具有較好的塑性，焊接金屬不易出現冷裂紋。
啟裂溫度：一般在400℃以下。原因：一方面是鑄鐵在400℃以上時有一定塑性；另一方面焊縫所承受的拉應力是隨其溫度下降而增大。在400℃以上時焊縫所承受的拉應力較小。
產生原因：焊接過程中由於工件局部不均勻受熱，焊縫在冷卻過程中會產生很大的拉應力，這種拉應力隨焊縫溫度的下降而增大。當焊縫全為灰鑄鐵時，石墨呈片狀存在。當片狀石墨方向與外加應力方向基本垂直，且兩個片狀石墨的尖端又靠得很近，在外加應力增加時，石墨尖端形成較大的應力集中。鑄鐵強度低，400℃以下基本無塑性。當應力超過此時鑄鐵的強度極限時，即發生焊縫裂紋。
當焊縫中存在白口鑄鐵時，由於白口鑄鐵的收縮率比灰鑄鐵收縮率大，加以其中滲碳體性能更脆，故焊縫更易出現裂紋。
影響因素：
① 與焊縫基體組織有關，焊縫中滲碳體越多，焊縫中出現裂紋數量越多。當焊縫基體全為珠光體與鐵素體組成，而石墨化過程又進行得較充分時，由於石墨化過程伴隨有體積膨脹過程，可以鬆弛部分焊接應力，有利於改善焊縫的抗裂性。
② 與焊縫石墨形狀有關
粗而長的片狀石墨容易引起應力集中，會減小抗裂性。
石墨以細片狀存在時，可改善抗裂性。
石墨以團絮狀存在時，焊縫具有較好的抗裂性能。
③ 與焊補處剛度與焊補體積的大小及焊縫長短有關
焊補處剛度大，焊補體積大，焊縫越長都將增大應力狀態，促使裂紋產生。
本文引用地址：http://www.weldr.net/simple/skill/html/content_1346.htm
鑄鐵的補焊
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鑄鐵在製造和使用中容易出現各種缺陷和損壞。鑄鐵補焊是對有缺陷鑄鐵件進行修復的重要手段，在實際生產中具有很大的經濟意義。
（一）鑄鐵的焊接性
鑄鐵的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接過程中易產生白口組織和裂紋。
白口組織是由於在鑄鐵補焊時，碳、硅等促進石墨化元素大量燒損，且補焊區冷速快，在焊縫區石墨化過程來不及進行而產生的。白口鑄鐵硬而脆，切削加工性能很差。採用含碳、硅量高的鑄鐵焊接材料或鎳基合金、銅鎳合金、高釩鋼等非鑄鐵焊接材料，或補焊時進行預熱緩冷使石墨充分析出，或採用釺焊，可避免出現白口組織，。
裂紋通常發生在焊縫和熱影響區，產生的原因是鑄鐵的抗拉強度低，塑性很差（400℃以下基本無塑性），而焊接應力較大，且接頭存在白口組織時，由於白口組織的收縮率更大，裂紋傾向更加嚴重，甚至可使整條焊縫沿熔合線從母材上剝離下來。防止裂紋的主要措施有：採用純鎳或銅鎳焊條、焊絲，以增加焊縫金屬的塑性；加熱減應區以減小焊縫上的拉應力；採取預熱、緩冷、小電流、分散焊等措施減小焊件的溫度差。
（二）鑄鐵補焊方法及工藝
鑄鐵補焊採用的焊接方法參見表3-9。補焊方法主要根據對焊後的要求（如焊縫的強度、顏色、緻密性，焊後是否進行機加工等）、鑄件的結構情況（大小、壁厚、復雜程度、剛度等）及缺陷情況來選擇。手工電弧焊和氣焊是最常用的鑄鐵補焊方法。
表3-9 鑄鐵的補焊方法
補焊方法
焊接材料的選用
焊縫特點
手工電弧焊
熱焊及半熱焊
Z208、Z248
強度、硬度、顏色與母材相同或相近，可加工
冷 焊
Z100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
強度、硬度、顏色與母材不同，加工性較差
氣焊
熱 焊
鑄鐵焊絲
強度、硬度、顏色與母材相同，可加工
加熱減應區法
釺焊
黃銅焊絲
強度、硬度、顏色與母材不同，可加工
CO2氣體保護焊
H08Mn2Si
強度、硬度、顏色與母材不同，不易加工
電 渣 焊
鑄鐵屑
強度、硬度、顏色與母材相同，可加工，適用於大尺寸缺陷的補焊
手工電弧焊補焊採用的鑄鐵焊條牌號見表3-10。補焊要求不高時，也可採用J422等普通低碳鋼焊條。
表3-10常用鑄鐵焊條
類 別
牌號
焊芯組成
葯皮類型
焊縫金屬
用 途
鋼芯鑄鐵焊條
Z100
碳鋼
氧化型
碳鋼
一般灰鑄鐵件的非加工面
Z116
碳鋼（高釩葯皮）
低氫型
高釩鋼
強度較高的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵
Z208
碳鋼
石墨型
鑄鐵
一般灰鑄鐵件（剛度較大時，預熱至400℃）
鑄鐵芯鑄鐵焊條
Z248
鑄鐵
石墨型
鑄鐵
灰鑄鐵件
鎳基鑄鐵焊條
Z308
Z408
Z508
純鎳
鎳鐵合金
鎳銅合金
石墨型
石墨型
石墨型
鎳
鎳鐵合金
鎳銅合金
重要灰鑄鐵件的加工面
球墨鑄鐵、重要灰鑄鐵件的加工面
強度要求不高的灰鑄鐵件的加工面
銅基鑄鐵焊條
Z607
Z612
紫銅
鋼芯銅皮/銅包鋼芯
低氫型
鈦鈣型
銅鐵混合
銅鐵混合
一般灰鑄鐵件的非加工面
一般灰鑄鐵件的非加工面
手工電弧焊補焊的方法有：
（1）熱焊及半熱焊 焊前將焊件預熱到一定溫度（400℃以上），採用同質焊條，選擇大電流連續補焊，焊後緩冷。其特點是焊接質量好，生產率低，成本高，勞動條件差。
（2）冷焊 採用非鑄鐵型焊條，焊前不預熱，焊接時採用小電流、分散焊，減小焊件應力。焊縫的強度、顏色與母材不同，加工性能較差，但焊後變形小，勞動條件好，成本低。
『肆』 什麼是鑄造收縮率，鑄造收縮率計算公式是什麼
凝固過程中的大型鑄件，大部分的尺寸都要縮小。縮小百分率的鑄鐵尺寸，就叫做鑄造收縮率或鑄造線收縮率。灰鑄鐵的鑄造收縮率為
0.7%~1.0%,
鑄造碳鋼為
1.3%~2.0%,
鑄造錫青銅為
1.2%~1.4%。