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日志

 
 

铸造  

2011-01-03 21:50:35|  分类: 银河流域 |  标签: |举报 |字号 订阅

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铸造

科技名词定义

中文名称:
铸造
英文名称:
foundry;founding;casting
定义:
熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状、尺寸、成分、组织和性能铸件的成形方法。
所属学科:
机械工程(一级学科);铸造(二级学科);一般铸造名词(三级学科)

百科名片

铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将室温中为液态但不久后将固化的物质倒入特定形状的铸模待其凝固成形的加工方式。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属(例:铜、铁、铝、锡、铅等),而铸模的材料可以是沙、金属甚至陶瓷。因应不同要求,使用的方法也会有所不同。

目录

释义
概述
早期
  1. 发展
  2. 近代
铸造的定义
铸造的分类
  1. 铸造种类很多,按造型方法习惯上分为
  2. 按照成型工艺可分为
  3. 铸造工艺通常包括
关于铸造热
工艺流程
行业特点
行业趋势
铸造产品材质相关的分类
释义
概述
早期
  1. 发展
  2. 近代
铸造的定义
铸造的分类
  1. 铸造种类很多,按造型方法习惯上分为
  2. 按照成型工艺可分为
  3. 铸造工艺通常包括
关于铸造热
工艺流程
行业特点
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释义

  词目:铸造
  拼音:zhù zào
  基本解释
  [casting;founding] 熔化金属铸模成型的技术。
  详细解释
  1.
  把金属加热熔化倒入砂型或模子里,使凝固成为器物。 唐 薛用弱 《记·平等阁》:“﹝ 澄空 ﹞誓愿於 晋阳 汾 西铸铁像……及烟焰息灭,启鑪之后,其像无成。 澄空 即深自咎责,稽首忏悔,复坚前约,再谋铸造。”《宋史·乐志二》:“时言者以为鎛钟、特磬未协音律,诏令 邓保信 、 阮逸 、 卢昭序 同太常检详典礼,别行铸造。”《太平天囯故事歌谣选·造兵器》:“可惜欠缺兵器,真是万事具备,只欠东风呀! 冯云山 说道:‘我们何不设法自己铸造。’”
  2.
  比喻创制,建立。 章炳麟 《说例》:“顷岁以来,渐为进步发见之代,常语简单,有待铸造。” 杜鹏程 《在和平的日子里》第二章:“如果真是说出这样的话,一个用信任和尊敬铸造的形象,不是一下子便毁了。”
  3.
  比喻培养造就。 郭沫若 《努力把自己改造成为无产阶级的文化工人》:“我们要铸造别人的灵魂,尤必须努力铸造好自己的灵魂。” 柳青 《创业史》第一部第六章:“在十几年的漫长岁月中,她一点一滴地,无形中和有形中按照自己的心情,铸造闺女的心性。”

概述

  铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型,待其凝固成形的加工方式。被铸金属有:铜、铁、铝、锡、铅等,普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括:熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等。(原砂包括:石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂、兰晶石砂、石墨砂、铁砂等)

早期

  中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎,战国时期的曾侯乙尊盘,西汉的透光镜,都是古代铸造的代表产品。 早期的铸件大多是农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具,艺术色彩浓厚。那时的铸造工艺是与制陶工艺并行发展的,受陶器的影响很大。

发展

  中国在公元前513年,铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件-晋国铸型鼎,重约270公斤。欧洲在公元八世纪前后也开始生产铸铁件。铸铁件的出现,扩大了铸件的应用范围。例如在15~17世纪,德、法等国先后敷设了不少向居民供饮用水的铸铁管道。18世纪的工业革命以后,蒸汽机、纺织机和铁路等工业兴起,铸件进入为大工业服务的新时期,铸造技术开始有了大的发展。

近代

  进入20世纪,铸造的发展速度很快,其重要因素之一是产品技术的进步 ,要求铸件各种机械物理性能更好,同时仍具有良好的机械加工性能;另一个原因是机械工业本身和其他工业如化工、仪表等的发展,给铸造业创造了有利的物质条件。如检测手段的发展,保证了铸件质量的提高和稳定,并给铸造理论的发展提供了条件;电子显微镜等的发明,帮助人们深入到金属的微观世界,探查金属结晶的奥秘,研究金属凝固的理论,指导铸造生产。

铸造的定义

  (GB/T5611-1998)
  铸造-熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法
  铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了制作时间.铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。

铸造的分类

铸造种类很多,按造型方法习惯上分为

  ①普通砂型铸造,又称砂铸,翻砂,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。
  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,消失模铸造等)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。
  3、砂型铸造的方法又可分为:湿型砂机器造型方法、自硬树脂砂造型制芯、水玻璃砂造型制芯、干型和表干型、实型铸造、负压造型、手工造型。
  4、砂芯的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。

按照成型工艺可分为

  1.重力浇铸:砂铸,硬模铸造。依靠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。

铸造工艺通常包括

  ①铸型(使液态金属成为固态铸件的容器)准备,铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型,铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素;②铸造金属的熔化与浇注,铸造金属(铸造合金)主要有各类铸铁、铸钢和铸造有色金属及合金;③铸件处理和检验,铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
  铸造工艺可分为三个基本部分,即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。 铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料,它是以一种金属元素为主要成分,并加入其他金属或非金属元素而组成的合金,习惯上称为铸造合金,主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金
  金属熔炼不仅仅是单纯的熔化,还包括冶炼过程,使浇进铸型的金属,在温度、化学成分和纯净度方面都符合预期要求。为此,在熔炼过程中要进行以控制质量为目的的各种检查测试,液态金属在达到各项规定指标后方能允许浇注。有时,为了达到更高要求,金属液在出炉后还要经炉外处理,如脱硫、真空脱气、炉外精炼、孕育或变质处理等。熔炼金属常用的设备有冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。

关于铸造热

  铸造热是由于吸入在熔炼铜时产生的高分散度的氧化锌烟雾所引起的一种急性发热反应。有人报道铅、锡、锑、镍等的金属氧化物烟雾亦可引起此症。防止金属烟雾的逸散,是预防铸造热的根本办法。在熔炼、浇铸等操作时要加强密闭化,安装局部排风除尘设备,回收氧化锌。加强全面通风、戴防烟雾口罩可作为辅助性措施。

工艺流程

  随着科技的进步与铸造业的蓬勃发展,不同的铸造方法有不同的铸型准备内容。以应用最广泛的砂型铸造为例,铸型准备包括造型材料准备和造型、造芯两大项工作。砂型铸造中用来造型、造芯的各种原材料,如铸造原砂、型砂粘结剂和其他辅料,以及由它们配制成的型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料,造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质,选择合适的原砂、粘结剂和辅料,然后按一定的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂设备有碾轮式混砂机、逆流式混砂机和连续式混砂机。后者是专为混合化学自硬砂设计的,连续混合,混砂速度快。
  造型、造芯是根据铸造工艺要求,在确定好造型方法,准备好造型材料的基础上进行的。铸件的精度和全部生产过程的经济效果,主要取决于这道工序。在很多现代化的铸造车间里,造型、造芯都实现了机械化或自动化。常用的砂型造型造芯设备有高、中、低压造型机、气冲造型机、无箱射压造型机、冷芯盒制芯机和热芯盒制芯机、覆膜砂制芯机等。
  铸件自浇注冷却的铸型中取出后,带有有浇口、冒口、金属毛刺、披缝,砂型铸造的铸件还粘附着砂子,因此必须经过清理工序。进行这种工作的设备有磨光机、抛丸机、浇冒口切割机等。砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序,所以在选择造型方法时 ,应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。有些铸件因特殊要求,还要经铸件后处理,如热处理、整形、防锈处理、粗加工等。

行业特点

  
  铸造 - 海伦·凯勒 - 海伦·凯勒

铸造是比较经济的毛坯成形方法,对于形状复杂的零件更能显示出它的经济性。如汽车发动机的缸体和缸盖,船舶螺旋桨以及精致的艺术品等。有些难以切削的零件 ,如燃汽轮机的镍基合金零件不用铸造方法无法成形。
  另外,铸造的零件尺寸和重量的适应范围很宽,金属种类几乎不受限制;零件在具有一般机械性能的同时,还具有耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能,是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等所做不到的。因此在机器制造业中用铸造方法生产的毛坯零件,在数量和吨位上迄今仍是最多的。
  铸造生产经常要用的材料有各种金属、电力、焦炭、木材、塑料、气体和液体燃料、造型材料等。所需设备有冶炼金属用的各种炉子,有混砂用的各种混砂机,有造型造芯用的各种造型机、造芯机,有清理铸件用的落砂机、抛丸机等。还有供特种铸造用的机器和设备以及许多运输和物料处理的设备。
  铸造生产有与其他工艺不同的特点,主要是适应性广、需用材料和设备多、污染环境。铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染,比起其他机械制造工艺来更为严重,需要采取措施进行控制。
  对于铸造工程师以及机械结构设计工程师而言,热处理是一项非常有意义,而具甚高价值用以改进材料品质的方法,借热处理可以改变或影响铸铁的组织及性质,同时可以获得更高的强度、硬度,而改善其磨耗抵抗能力等等。
  由于目的不同,热处理的种类非常多,基本主要可分成两大类,第一类是组织构造不会经由热处理而发生变化或者也不应该发生改变的,第二则是基本的组织结构发生变化者。第一热处理程序,主要用于消除内应力,而此内应力系在铸造过程中由于冷却状况及条件不同而引起。组织、强度及其他机械性质等,不因热处理而发生明显变化。对于第二类热处理而言,基地组织发生了明显的改变,可大致分为五类:(1)软化退火:其目的主要在于分解碳化物,将其硬度降低,而提高加工性能,对于球墨铸铁而言,其目的在于获得更多的铁素体组织。(2)正火处理:主要目的是获得珠光体和索氏体组织提高铸件的机械性螚。(3)淬火:主要为了获得更高的硬度或磨耗强度,同时的到甚高的表面耐磨特性。(4)表面硬化处理:主要为获得表面硬化层,同时得到甚高的表面耐磨特性。(5)析出硬化处理:主要是为获得高强度而伸长率并不因而发生激烈的改变。
  (6)表面铸造的缺陷处理: 可有时我们的缺陷没有很多,就不必要投入较大的成本,我们用一些修补剂就可以修补好的,方便简单,例如铁质材料的,我们可以用(劲素成)JS902修补一下就可以了,用不完可以放到以后再用,这样可以为我们的厂家节省成本啊,让我们的铸造厂家把更多的资金投入到提高产品本身质量上,让使用者创造更多的财富。

行业趋势

  铸造产品发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能,更高的精度,更少的加工余量和更光洁的表面。此外,节能的要求和社会对恢复自然环境的呼声也越来越高。为适应这些要求,新的铸造合金将得到开发,冶炼新工艺和新设备将相应出现。
  铸造生产的机械化自动化程度在不断提高的同时,将更多地向柔性生产方面发展,以扩大对不同批量
  铸造 - 海伦·凯勒 - 海伦·凯勒

和多品种生产的适应性。节约能源和原材料的新技术将会得到优先发展,少产生或不产生污染的新工艺新设备将首先受到重视。质量控制技术在各道工序的检测和无损探伤、应力测定方面,将有新的发展。
  铸造业的发展,铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一,因此铸造业的发展标志着一个国家的生产实力。据2008年统计,我国年产铸件3350万吨,是世界铸造第一大国。
  “八五”期间铸造机械制造受到了原机电部高度重视,投入了建国以来最大的一次专项技改贷款和攻关费用,扶持了铸造机械行业产品的开发和发展。“大型抛丸清理机的制造”,“垂直分型无箱射压造型机”,“水玻璃砂旧砂再生设备的研制”,“金属型铸造设备”等等相继被开发应用。
  “九五”期间,铸造机械行业承担并树立完成了“轿车铸件毛坯精化高效造型与清理成套技术与装备”的任务,“缸体高效连续抛丸清理线的开发与研制”也取得圆满成功,1999年完成了国家攻关高水平的气冲造型线项目的成功。
  “十五”期间,铸造机械行业主要经济指标的年均增长都在30%以上,高于机床工具全行业平均增长水平,特别是利润增长更快,年均利润增长高达46%,同时也保持较高的市场销售水平。另外,树脂砂造型成套设备,基本可以满足国内市场需求,改变了过去主要依赖进口的局面;已经能够生产出较高水平的铸造自动生产线,达到可部分替代进口的水平,部分的解决了轿车发动机缸体、缸盖等铸件毛坯也要进口的情况;高水平自动制芯机、自动铸件清理机、自动砂处理机、大型自动压铸机以及精密铸造设备等铸造机械,国内基本上都能生产制造。应当说“十五”期间铸造机械行业的产品水平有了很大提高,为中国铸造机械行业今后的进一步发展打下良好基础。
  “十一五”期间,装备制造业在国际、国内巨大市场需求的刺激下,铸造仍将继续保持较高速度增长。由于铸造机械产品的技术水平仍然与市场需求差距较大,使行业的发展存在巨大的发展潜力和扩展空间,为铸造机械行业的快速增长带来机遇。

铸造产品材质相关的分类

  1.铸铁
  2.铸钢
  3.合金铸造
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