热加工工艺--铸造 (3)

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1、复旦大学四川大学制造科学与工程学院School of Manufacturing Science and Engineering 四川大学制造科学与工程学院制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛高档高档6缸小轿车的内部结构缸小轿车的内部结构制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛高档高档6缸小轿车的发动机壳体缸小轿车的发动机壳体制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛核电泵壳核电泵壳制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛三峡三峡70

2、0MW机组的水轮机转轮体机组的水轮机转轮体制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛风力发电机主轴风力发电机主轴制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛自由锻件自由锻件大型锻件大型锻件制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛核电汽轮机半转速转子核电汽轮机半转速转子制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛1100MW核电半速转子核电半速转子制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛焊接机器人及焊件焊接机器人及焊件制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛奥运鸟

3、巢奥运鸟巢奥运鸟巢焊接顺序示意图奥运鸟巢焊接顺序示意图制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛不同规格铝合金不同规格铝合金/不锈钢管高频感应钎焊接头件不锈钢管高频感应钎焊接头件制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛兆瓦级风力发电机主轴兆瓦级风力发电机主轴离心复合大型轧辊离心复合大型轧辊大型柴油机机体铸件大型柴油机机体铸件镁合金管接头镁合金管接头制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛汽车发动机摇臂工作示意图汽车发动机摇臂工作示意图汽车发动机的摇臂镶块汽车发动机的摇臂镶块制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工

4、工艺楊剛楊剛薄膜生产线上卷芯辊用定位套薄膜生产线上卷芯辊用定位套塑料薄膜生产线塑料薄膜生产线制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛金属液态成形金属液态成形(铸造铸造)（第一篇）（第一篇）金属塑性成形金属塑性成形(锻造锻造)（第二篇）（第二篇）金属连接成形金属连接成形(焊接焊接)（第三篇）（第三篇）热加工工艺热加工工艺制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛课程简介p本课程是研究工程材料和机械制造的基础课程，也是了解机器零件常用材料和加工方法的综合性课程p本课程是高等工科院校材料成型专业必修的技术基础课，主要学习铸造、锻造、焊接相关的工艺理论、工

5、艺方法和基础知识p本课程是培养材料成型专业高层次工程技术人才、高层次复合人才和构建多学科知识结构的重要课程制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛教学安排p学 时：32 p学 分：2p周 次：9-16p成绩计算：n平时成绩（平时成绩（1515）n结业考试（结业考试（8585）n考试方式：闭考试方式：闭 卷卷制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛金属液态成形将液态金属浇入与零件形状相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固后，以获得毛坯或零件的工艺方法，亦称铸造金属液态成形示意图金属液态成形示意图一第一章 金属液态成形基础第一篇第一篇 金属液态成形金属液态

6、成形铸造铸造制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛适合做复杂外形，特别是复杂内腔的毛坯对材料的适应性广，铸件的大小几乎不受限制成本低，原材料来源广泛，价格低廉，一般不需要昂贵的设备是某些塑性很差的材料(如铸铁等)制造毛坯或零件的唯一成型工艺液态成形优点制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛工艺过程比较复杂，工序较多，一些工艺过程还难以控制液态成形零件内部组织的均匀性、致密性一般较差液态成形零件易出现缩孔、缩松、气孔、砂眼、夹渣、夹砂、裂纹等缺陷，产品质量不够稳定铸件内部晶粒粗大，组织不均匀，且常伴有缺陷，其力学性能比同类材料的塑性成形低液态成

7、形缺点劳动条件较差，劳动强度较大制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛常用金属材料黑色金属有色金属粉末冶金铸 钢铸 铁铜及铜合金铝及铝合金硬 质 合 金粉末高速钢制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛液态成形零件(铸件)合金的铸造性能液态合金充型能力铸件的凝固与收缩合金的铸造缺陷 气孔 应力、变形和裂纹缩孔和缩松 制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛砂型铸砂型铸造造(产量占90%以上)特种铸造特种铸造铸造分类铸造分类金属型铸造熔模铸造离心铸造压力铸造制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛砂

8、型铸造过程制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛液态合金的铸造性能是指合金在铸造成形过程中，获得外形正确、内部无缺陷铸件的性能合金的铸造性能是选择铸造金属材料、确定铸造工艺方案、进行铸件结构设计的依据合金的流动性合金的流动性合金的收缩性合金的收缩性合金的吸气性合金的吸气性合金的偏析性合金的偏析性合金的铸造性能合金的铸造性能第一节 液态合金的铸造性能制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛液态金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰、形状完整的成型件的能力流动性 简而言之简而言之 液态合金本身的流动能力！液态合金本身的流动能力！一、液态合金的流动

9、性制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛流动性不良流动性不良浇不足浇不足冷冷 隔隔夹夹 砂砂气气 孔孔夹夹 渣渣流动性的决定因素流动性的决定因素合金流动性铸型的性质浇注的条件铸件的结构流动性优良流动性优良 容易浇注出轮廓清晰、薄而复杂的零件容易浇注出轮廓清晰、薄而复杂的零件 有利于夹杂物和气体的上浮与排除有利于夹杂物和气体的上浮与排除 有利于补缩有利于补缩浇不足浇不足 冷隔现象冷隔现象制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛 合金的流动性用浇注螺旋形试样的方法来衡量 将合金液浇入铸型中，冷凝后测量充满型腔的试样长度 浇出的试样越长，合金的流动性

10、越好，合金的充型能力就越好合金流动性的测定方法出气口浇口杯制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛浇注的螺旋形试样的截面为等截面的梯形，试样上隔50mm长度有一个凸点，便于计量长度制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛铸铁的流动性铸钢的流动性铸铁的流动性好，铸钢的流动性差 0.45%C 铸钢：200 4.30%C 铸铁：1800铸钢和铸铁流动性的比较制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛合金流动性的影响因素合金种合金种类类合金不同，流动性不同化学成分化学成分成分不同的合金具有不同的 结晶特点，流动性也不同结晶特性结晶特

11、性恒温下结晶，流动性较好； 两相区内结晶，流动性较差合金流动性合金流动性的影响因素的影响因素制造科学与工程学院制造科学与工程学院热加工工艺热加工工艺楊剛楊剛不同种类合金流动性的比较不同种类合金流动性的比较1）合金的种类。合金的熔点、热导率、粘度等物理性能影响流动性。熔点越高，热导率越大，粘度越大，其流动性越差合金种类铸型种类浇注温度/螺旋线长度/铸铁 wC+Si=6.2% wC+Si=5.9% wC+Si=5.2% wC+Si=4.2% 砂型 砂型 砂型 砂型 1300 1300 1300 1300 1800 1300 1000 600 铸钢 wC=0.4% 铝硅合金（硅铝明） 镁合金（含Al