铝合金铸造实用技术(15%).ppt

1、铝合金铸造实用技术质保部 王赏一、铸造方法一、铸造方法 铸造工艺方法在国内外发展很快，总的趋势是向着少切削，无切削，高效率，机械化，自动化的方向发展。不断提高铸件毛胚的外形尺寸精度和表面粗糙度，改善铸件内部质量，减轻笨重的体力劳动，提高生产效率。常用的铸造方法有：1、铸造的分类：、铸造的分类：按造型材料分：按造型材料分：砂型铸造砂型铸造硬模铸造硬模铸造熔模铸造熔模铸造实型铸造实型铸造壳型铸造壳型铸造其它精铸其它精铸按铸型受力情况分：按铸型受力情况分：压力铸造压力铸造挤压铸造挤压铸造低压铸造低压铸造真空吸铸真空吸铸离心铸造离心铸造2、正确选择铸造方法应从以下三方、正确选择铸造方法应从以下三方面考

2、虑面考虑:零件的使用性能零件的铸造工艺性能经济的合理性二、铸件设计的工艺性二、铸件设计的工艺性 铸件设计是否合理，不仅直接影响到铸件的机铸件设计是否合理，不仅直接影响到铸件的机械性能，尺寸精度械性能，尺寸精度,，质量要求和其它使用性能，质量要求和其它使用性能，并对生产过程也有影响。工艺性良好的铸件结构，并对生产过程也有影响。工艺性良好的铸件结构，应能在确保铸件使用性能的前提下，简化生产工应能在确保铸件使用性能的前提下，简化生产工艺过程和工艺装配，降低生产成本。铸件设计如艺过程和工艺装配，降低生产成本。铸件设计如果只强调使用性能，而忽视铸造工艺的可能性和果只强调使用性能，而忽视铸造工艺的可能性和

3、复杂性或只追求生产过程简单化而不充分利用铸复杂性或只追求生产过程简单化而不充分利用铸件结构的特点，合理地发挥合金材料的性能都是件结构的特点，合理地发挥合金材料的性能都是不对的。因此铸件设计应遵循以下原则不对的。因此铸件设计应遵循以下原则:1、必须针对不同的铸造材料的特性，考虑合理的结构,结构形状力求简单，尽量减少凸凹部分的数量。2、铸件壁厚力求均匀，壁厚不宜相差悬殊。尽量避免采用大的薄壁平面，若必须采用时，应设有铸孔或加强筋。3、铸件壁的连接应圆滑过渡，尽量避免有厚大的热节点及尖角。4、为防止和消除铸件在冷却，热处理和机械加工过程发生变形和挠曲，应设置合理的加强筋。5、根据铸件的复杂程度，尺寸

4、大小确定适当的最小壁厚，铸造圆角，最小铸孔和铸造斜度。6、铸件设计应尽量较少加工表面，减少机械加工量，这样可以保存铸件表面的细结晶层。三、铸件分类三、铸件分类1、I类铸件:承受重载荷，工作条件复杂，用于关键部位，铸件损坏将危及整机运行的重要铸件。2、II类铸件:承受中等载荷，用于重要部位，铸件损坏将影响部件的正常工作，造成事故的铸件。3、III类铸件:承受轻载荷，用于一般部位的铸件。铸件类别一般在图样中标示出或在技术文件中规定，对于未注明类别的铸件，视为III类铸件。图示标记包括:所用合金牌号或代号、铸造方法、铸件供应状态、铸件类别等。例如：ZL104J/T6-(215-2)AS7G03Y33

5、-(216-2)AS7G03Y23-(216-2)特别注意：图纸要求金属型铸造，是指铸件用金属型生产，试棒不一定用金属型生产，如果试棒用砂型铸造出来的，就用砂型试棒机械性能标准来判断是否合格，不应该用金属型的标准来判断。四、铝合金针孔等级评定针孔级别针孔级别针孔数针孔数 个个/cm2/cm2针孔直直径针孔直直径mmmm占比占比%1 15 50.10.10.20.2909010102 210100.10.10.20.2808020203 315150.30.30.50.5808020204 420200.50.50.70.7707030305 525250.50.51.01.01.01.0606

6、030301010五、铸件尺寸公差等级铸造方法铸造方法公差等级公差等级CTCT铸钢铸钢灰铸铁灰铸铁球墨铸铁球墨铸铁铜合金铜合金铝合金铝合金砂型手工造型砂型手工造型12121212121211111010砂型机械造型砂型机械造型及壳型及壳型9 99 99 99 98 8金属型金属型8 88 88 87 7低压铸造低压铸造8 88 88 87 7压力铸造压力铸造7 76 6熔模铸造熔模铸造6 66 66 65 55 5六、铸造工序 铸造工序一般包括以下程序:熔化造型浇注清理热处理吹砂入库；其中熔化，浇注，热处理为关键工序，多数铸造缺陷都出在这三道工序。1、熔化工艺步骤(铝合金)配料坩埚预热(暗红色

7、)加入中间合金及纯铝锭升温除气扒渣加入镁或铝镁合金加入变质剂出炉浇注2、浇注浇注前应检查浇包是否清洁，浇包必须刷涂料、烘干、预热，浇注时浇包嘴靠近浇口杯，逐渐提高浇包，不允许中断金属流，整个浇注过程必须做到稳、准、快。3、热处理热处理的目的:(1)提高铸件强度和延伸率(2)消除偏析和改变针状组织(3)消除铸件内应力(4)稳定铸件的尺寸和组织(5)改善切削加工性能七、铸件技术要求1 1、化学成份、化学成份 厂内常用的合金牌号和化学成份见下表厂内常用的合金牌号和化学成份见下表序序序序号号号号合金牌号合金牌号合金牌号合金牌号 代号代号代号代号 主主主主 要要要要 元元元元 素素素素 (%)(%)杂质

8、含量杂质含量杂质含量杂质含量(%)(%)SiSiCuCu Mg MgMnMn Ti Ti Fe Fe Mn Mn Si Si 1 1ZAlSi9Mg ZAlSi9Mg ZL104ZL1048 810.510.50.170.170.350.350.20.20.50.5 2 2AS7G06AS7G06法国法国法国法国引进引进引进引进6.56.57.57.50.450.450.60.60.10.10.20.20.2 0.2 0.10.1 3 3AU5GTAU5GT法国法国法国法国引进引进引进引进4.24.25.05.00.150.150.350.350.050.050.30.30.350.350.1

9、0.10.20.2 4 4AS7G03AS7G03法国法国法国法国引进引进引进引进6.56.57.57.50.250.250.40.40.050.050.20.20.20.20.10.1注:(1)每一熔炼炉次的合金，必须对主要元素和主要杂质进行分析；(2)不承受载荷或承受轻微载荷且没有特殊物理性能和使用要求的III类铸件，经用户同意，可不进行成分分析。2、供应状态 铸件供应状态分为两种：铸态和热处理状态，一般由设计部门在图样中规定。铸造合金的热处理规范铸造合金的热处理规范铸造合金的热处理规范铸造合金的热处理规范代代号号 合金状态合金状态 淬火淬火 时效时效 用途用途加热温度加热温度（）保温时间

10、保温时间（h h）冷却冷却 介质介质加热温度加热温度（）保温时间保温时间（h h）冷却冷却 介质介质 F F 铸态铸态不承受载荷的不承受载荷的零件零件T1T1人工时效人工时效175517553 35 5空冷空冷低负荷的中小低负荷的中小型零件型零件T2T2 退火退火30010300102 2 4 4空冷或空冷或随炉冷随炉冷却却要求消除内应要求消除内应力及尺寸稳定力及尺寸稳定性高的零件性高的零件T4T4淬火淬火+自然时自然时效效535553552 26 62020100 100 水水用于高塑性的用于高塑性的零件零件T5T5淬火淬火+不完全不完全人工时效人工时效535553552 26 620201

11、00 100 水水150515052 2 4 4空冷空冷用于要求较高用于要求较高强度和塑性的强度和塑性的零件零件T6T6淬火淬火+完全人完全人工时效工时效535553552 26 62020100 100 水水200520053 35 5空冷空冷用于高强度的用于高强度的零件零件T7T7淬火淬火+稳定回稳定回火火535553552 26 62020100 100 水水225522553 35 5空冷空冷要求一定强度要求一定强度和尺寸稳定的和尺寸稳定的零件零件T8T8淬火淬火+软化回软化回火火535553552 26 62020100 100 水水250525053 35 5空冷空冷要求较高塑性要

12、求较高塑性及尺寸稳定性及尺寸稳定性高的零件高的零件3、力学性能:我厂常用合金力学性能见表(单铸试棒)合金合金合金合金牌号牌号牌号牌号合金代合金代合金代合金代号号号号合金合金合金合金状态状态状态状态 机机 械械 性性 能能 (不低于不低于)抗拉强度抗拉强度抗拉强度抗拉强度(MPa)(MPa)延伸率延伸率延伸率延伸率(%)(%)布氏硬度布氏硬度布氏硬度布氏硬度 S S J J S S J J S S J JZAlSi9MZAlSi9Mg g ZL104 ZL104 T6 T6225225235235 2 2 2 2 70 70 70 70AS7G06 AS7G06 法国引进法国引进法国引进法国引进

13、 T6 T6250250290290 1.4 1.4 4 4 90 90 100 100AU5GT AU5GT 法国引进法国引进法国引进法国引进 T6 T6320320340340 5 5 8 8 90 90 95 95AS7G03 AS7G03 法国引进法国引进法国引进法国引进 T6 T6240240250250 2 2 4 4 75 75 80 80 从铸件上切取试样检验力学性能，三根试样的抗拉强度和延伸率的平均值，分别不得低于规定值的75%和50%，允许其中一根试样的性能偏低。I类铸件设计指定部位的抗拉强度和延伸率分别不低于规定值的70%和40%，II类铸件分别不低于规定值的65%和40

14、%，铸件硬度值不得低于上表规定值。八、铸造缺陷定义：铸造缺陷是铸造生产过程中，由于各种原因，在铸件表面和内部产生各种缺陷的总称。危害：铸造缺陷会导致铸件性能降低，使用寿命缩短，严重时危机整机安全九、铸造缺陷分类铸造缺陷种类很多，根据形貌特征分为八大类：1、多肉类缺陷：铸件表面有飞边、毛刺、胀箱、胀砂、冲砂、掉砂等2、孔洞类缺陷：主要有气孔、针孔、缩孔、缩松、显微疏松。3、裂纹、冷隔类缺陷：冷裂、热裂、冷隔和热处理裂纹。4、表面缺陷：主要有夹砂（鼠尾、沟槽）、皱皮和缩陷。5、残缺类缺陷：主要有浇不足、未浇满、跑火、型漏等6、形状及重量差错类缺陷：主要有尺寸和重量差错、变形、错型、错芯等7、夹杂类

15、缺陷：主要有金属冷豆、非金属夹渣和砂眼等8、性能、成分、组织不合格类缺陷：主要有抗拉强度、延伸率、硬度、化学成分、组织不致密、偏析等缺陷十、铸造缺陷的识别多肉类缺陷：多肉类缺陷：1 1、飞边和毛刺：多产生在分型面、分芯面、芯、飞边和毛刺：多产生在分型面、分芯面、芯头、芯型裂缝处头、芯型裂缝处2 2、胀箱、胀砂：分型面方向尺寸增大，有厚大飞边，、胀箱、胀砂：分型面方向尺寸增大，有厚大飞边，铸件表面局部胀大铸件表面局部胀大 3 3、冲砂、掉砂：砂子被金属液冲掉，砂型、砂、冲砂、掉砂：砂子被金属液冲掉，砂型、砂芯局部掉块芯局部掉块孔洞类缺陷：孔洞类缺陷：1 1、气孔：产生在铸件内部或表面，形状呈圆形

16、、气孔：产生在铸件内部或表面，形状呈圆形、椭圆形，孤立或成群分布，内壁较光滑椭圆形，孤立或成群分布，内壁较光滑2 2、针孔：分散分布在铸件内部，形状如针头状直、针孔：分散分布在铸件内部，形状如针头状直径小于径小于1mm1mm的气孔，大面积分布在厚大部位的气孔，大面积分布在厚大部位3 3、缩孔：铸件在凝固过程中由于补缩不好，在最、缩孔：铸件在凝固过程中由于补缩不好，在最后凝固处形成孔洞，形状不规则，孔壁粗糙，后凝固处形成孔洞，形状不规则，孔壁粗糙，晶粒粗大晶粒粗大4、缩松、疏松（显微缩松）：缩松是铸件断面分布细小的分散缩孔，断面呈海绵状；疏松是缺陷尺寸比缩松小，需借助于显微镜进行观察裂纹、冷隔类缺陷：裂纹、冷隔类缺陷：1 1、冷裂：铸件在凝固冷却时，铸造应力大于合金、冷裂：铸件在凝固冷却时，铸造应力大于合金的极限强度引发的裂纹。形状呈直线或折线状，的极限强度引发的裂纹。形状呈直线或折线状，断口有金属光泽或轻微氧化，目视可见。断口有金属光泽或轻微氧化，目视可见。2 2、热裂：铸件在凝固时候，收缩受阻引起的裂纹，、热裂：铸件在凝固时候，收缩受阻引起的裂纹，呈不规则的曲线，断口严重氧化，无金属