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关于铸铁砝码铸造工艺技术研究
时间:2021/9/17 8:45:25 点击次数:283

关于铸铁砝码铸造工艺技术研究 说明:

摘要:铸造已有约6000年的历史,它是人类比较早掌握的一种金属热加工工艺。约在公元前1700~前1000年之间,我国就已进入青铜铸铁砝码的全盛期,已达到相当高的工艺水平。所谓铸造是指溶化固态金属,使之成为液态,并倒入特定形状的铸型中,待其凝固成形的加工方式,而且其具有多种工艺形式和技术方法。

  1. 铸造的定义

阐述铸造是按照一定要求将金属熔炼成液体并浇进铸型里,经凝固冷却、清整处理后,得到预定尺寸、形状和性能的铸铁砝码的工艺过程。在现代装置制造工业中,铸造是其中的基础工艺之一。

2具体铸造工艺的分析先容

2.1关于铸造的分析先容

按照金属液的浇注工艺,铸造可分为重力铸造和压力铸造。其中:重力铸造是指在地球重力的作用下,将金属液注入铸型的工艺,也叫做浇铸;压力铸造是指在不含重力的其他外力的作用下,将金属液注入铸型的工艺。目前,在有色金属铸造中,这两种铸造工艺是最常用的、相对价格最低的。

2.2关于砂型铸造的分析先容

所谓的砂型铸造是以砂作为主要的造型材料,制作铸型的传统铸造工艺。一般情况下,砂型采用重力铸造,也可以采用低压、离心铸造等工艺,这要根据特殊要求而定。砂型铸造有很广的适应性,大小件、简单复杂件、单件、大批量等都可采用。以前砂型铸造多用木材制作模具,通称木模,它要比金属型铸造用的模具便宜得多,在生产小批量及大件时,其价格优势更为明显。另外,砂型比金属型具有更高的耐火度,因此熔点较高的材料如铜合金和黑色金属等大多采用这种工艺。但是,砂型铸造也有其短板,主要是每个砂质铸型被浇注一次后就损坏了,必须进行重新造型,所以砂型铸造的生产效率不高;另外,由于砂软且多孔,因而利用砂型铸造的铸铁砝码不仅表面粗糙,而且其尺寸的精确度也不高。

2.3关于金属型铸造的分析先容

所谓金属型铸造是指铸造用中空铸型模具时采用耐热合金钢制作的现代工艺,其主要包括重力铸造和压力铸造两种形式。金属型的铸型模具可以多次反复使用,每进行一次金属液的浇注,就能够得到一次铸铁砝码,因此其具有很长的寿命和很高的生产效率。而且金属型的铸铁砝码不但具有很好的尺寸精度和光洁的表面,而且相同的金属液在浇注的情况下,要比砂型铸铁砝码的强度更高,更不易被损坏。所以,如果有色金属的中、小铸铁砝码需要大批量生产时,只要不需要过高的铸铁砝码材料熔点,金属型铸造往往被优先选用。同时,金属型铸造也有其不尽人意的地方,因为金属型模具的价格很高,如果是小批量的生产,那么每件产品上分摊模具费用就是很高的,往往不易接受。另外,金属型的模具受限于模具材料的尺寸、型腔加工的设备和铸造设备的能力,对于特别大的铸铁砝码往往束手无策。因此,对于小批量或大件的生产,一般很少或不采用金属型铸造。

2.4关于压铸的分析先容

压铸是指金属型压力铸造在压铸机上进行,这一铸造工艺目前是生产效率最高的。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。热室压铸机具有很高的自动化程度,损耗的材料也很少,与冷室压铸机相比,其具有更高的生产效率,但是受制于机件的耐热能力,目前在铸铁砝码生产中只能采用低熔点的锌合金、镁合金等材料。现今铝合金压铸铁砝码广泛被使用,但是因为其较高的熔点,只能在冷室压铸机上生产。压铸的主要特点是在高压、高速下,金属液充填型腔,并在高压下凝固、成形;而且其压铸铁砝码也存在不足之处,因为在高压、高速下,金属液充填型腔的过程中,难以避免在铸铁砝码内部夹裹型腔中的空气,形成皮下气孔,所以不宜热处理铝合金压铸铁砝码,不宜表面喷塑锌合金压铸铁砝码,但是可以喷漆。

2.5关于铝锭铸造的净化技术先容

因为铝液从电解槽被吸出后,其中含有各种杂质,所以在铸造之前需要对其进行净化。在工业上一般采取澄清、熔剂、气体等净化方法,也有对其净化时尝试使用定向凝固和过滤方法。下面主要先容熔剂净化和气体净化两种技术方法。

2.5.1熔剂净化技术

熔剂净化技术是把熔剂加入铝液中,从而有大量的细微液滴形成,这些细微液滴吸附和溶解铝液中的氧化物,进而形成新的液滴升到表面,待到其冷却后,把形成的浮渣清除。净化用的熔剂一般是一种盐,它具有低熔点、小密度、很小的表面张、大活性、有很强吸附氧化渣的能力的特点。其在使用的过程中,先铁笼里装入小块熔剂,再把铁笼插入混合炉底部来回搅动,等到熔剂化完后将铁笼取出,在经过5~10分钟的静止以后,把表面的浮渣捞出便可以浇铸了。

2.5.2气体净化技术

气体净化所用气体主要有氯气、氮气或氯氮混合气体。

1)氯气净化技术。在氯化净化法中,在铝液内通入氯气时,会有很多异常细小的AlCl3气泡生成,并在铝液内充分混合。而这时溶解在铝液中的氢,以及一些机械夹杂物就被AlCl3气泡吸附住,并随着AlCl3气泡上升到铝液表面而被排出。通入氯气时还能使某些比铝更加负电性的元素氯化,如钙、钠、镁等均因通入氯气而生成相应的氯化物,得以分离出来,进而达成净化的目的。

2)氮气净化技术。氮气净化又称为无烟连续净化,其过滤介质是氧化铝球(418mm)。在铝液内直接通入N2。净化炉内被连续送入铝液,通过氧化铝球过滤层,经过氮气的冲洗后,可以清除铝液中的非金属夹杂物以及溶解的氢,进而达成净化的目标。

3)混合气体净化法技术。顾名思义,混合气体净化,就是通过氯气和氮气的混合物来实现铝液的净化,其作用:一方面脱去氢气和分离氧化物,另一方面把铝中某些金属杂质如镁予以清除,常用的混合气体是90%的氮气和10%氯气,也可以采用10%的氯气、10%的二氧化碳和80%氮气。

上述是关于铸铁砝码铸造工艺技术研究的详细内容,望采纳!

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