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鑄造工藝流程及行業特點

發布時間:2021/12/01

隨著科技的進步與鑄造業的蓬勃發展,不同的鑄造方法有不同的鑄型準備內容。以應用最廣泛的砂型鑄造為例。鑄型準備包括造型材料準備和造型造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型造芯的各種原材料,如鑄造砂、型砂粘結劑和其他輔料,以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統稱為造型材料造型材料準備的任務是按照鑄件的要求、金屬的性質,選擇合適的原砂、粘結劑和輔料,然后按一定的比例把它們混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂設備有碾輪式混砂機、逆流式混砂機和葉片溝槽式混砂機。后者是專為混合化學自硬砂設計的,連續混合,速度快。

造型造芯是根據鑄造工藝要求,在確定好造型方法,準備好造型材料的基礎上進行的。鑄件的精度和全部生產過程的經濟效果,主要取決于這道工序。在很多現代化的鑄造車間里,造型造芯都實現了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、拋砂機、無箱射壓造型機、射芯機、冷和熱芯盒機等。

鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后,有澆口、冒口、金屬毛刺、披鋒和合模線,砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子,因此必須經過清理工序。進行這種工作的設備有磨光機、拋丸機、澆冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序所以在選擇造型方法時,應盡量考慮到為落砂清理創造方便條件。有些鑄件因特殊要求,還要經鑄件后處理,如熱處理、整形、防銹處理、粗加工等行業特點鑄造是比較經濟的毛坯成形方法,對于形狀復雜的零件更能顯示出它的經濟性。如汽車發動機的缸體和缸蓋,船舶螺旋槳以及精致的藝術品等。有些難以切削的零件,如燃汽輪機的鎳基合金零件不用鑄造方法無法成形。

另外,鑄造的零件尺寸和重量的適應范圍很寬,金屬種類幾乎不受限制;零件在具有一般機械性能的同時,還具有耐磨、耐腐蝕、吸震等綜合性能,是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。因此在機器制造業中用鑄造方法生產的毛坯零件,在數量和噸位上迄今仍是最多的。

鑄造生產經常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。所需設備有冶煉金屬用的各種爐子,有混砂用的各種混砂機,有造型造芯用的各種造型機、造芯機,有清理鑄件用的落砂機、拋丸機等。還有供特種鑄造用的機器和設備以及許多運輸和物料處理的設備。

鑄造生產有與其他工藝不同的特點,主要是適應性廣、需用材料和設備多、污染環境。鑄造生產會產生粉塵、有害氣體和噪聲對環境的污染,比起其他機械制造工藝來更為嚴重,需要采取措施進行控制。

對于鑄造工程師以及機械結構設計工程師而言,熱處理是一項非常有意義,而具甚高價值用以改進材料品質的方法,借熱處理可以改變或影響鑄鐵的組織及性質,同時可以獲得更高的強度、硬度,而改善其磨耗抵抗能力等等。

由于目的不同,熱處理的種類非常多,基本主要可分成兩大類,第一類是組織構造不會經由熱處理而發生變化或者也不應該發生改變的,第二則是基本的組織結構發生變化者。第一熱處理程序,主要用於消除內應力,而此內應力系在鑄造過程中由於冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強度及其他機械性質等,不因熱處理而發生明顯變化。對於第二類熱處理而言,基地組織發生了明顯的改變,可大致分為五類:

(1)軟化退火:其目的主要在於分解碳化物,將其硬度降低,而提高加工性能,對於球狀石磨鑄鐵而言,其目的在於獲得具有甚高的肥力鐵組織。

(2)正常化處理:主要用改進或是使完全是波來鐵組織的鑄品獲得均勻分布的機械性質。

(3)淬火:主要為了獲得更高的硬度或磨耗強度,同時的到甚高的表面耐磨特性。(4)表面硬化處理:主要為獲得表面硬化層,同時得到甚高的表面耐磨特性。(5)析出硬化處理:主要是為獲得高強度而伸長率并不因而發生激烈的改變。

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