砂型与砂芯制造与选用.ppt

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1、第一节铸件综合质量观交货期1.铸件综合质量观内在质量外观质量价格↓砂型与砂芯制造2.铸件质量三个等级（JB/JQ82001—1990）质量品牌一等品：铸件质量达到当代工业发达国家20世纪80年代初水平，满足出口要求。优等品：达到国际同类铸件的当代先进水平。合格品：铸件质量满足用户（甲方）要求；铸件生产过程中（乙方）质量稳定。3.铸造厂商三大经营准则效率优先质量第一成本低廉第二节铸型工作条件及其与金属的相互作用第二节铸型工作条件及其与金属的相互作用热的作用1.铸型工作条件恶劣力的作用压铁压铁化学作用2.处于恶劣工作条件的部分是砂型接触区砂型接触区——与金属液直接接触及其受影响的薄层（面砂层

2、），与铸件壁厚相当。3.金属与砂型接触区的相互作用机械作用——冲击与冲刷等；热的作用——由热交换引起；化学作用——有机物、炭粉燃烧。结果：1）导致铸件尺寸、形状和性能改变；2）铸件可能出现表面夹砂、内外孔洞（气孔、砂眼）、裂纹和变形等缺陷。第一章砂型和砂芯的制造重点：型砂水分、透气性、强度；难点：型砂变形量的测试。型砂的分类按粘接剂的类型：粘土砂、树脂砂、水玻璃砂、油砂等。按粘结力产生机理不同：如图2-0-1。物理固结：不含粘结剂，用物理学原理。例如磁型铸造、V法造型。化学粘结：在造型（芯）时依靠粘结剂物理化学作用达到硬化，建立强度，使砂粒结合牢固。机械粘结：以粘土作粘结剂。湿型砂用原材料

3、及其质量要求湿型砂的组成：原砂（新砂和旧砂）+粘土+附加物+水影响型砂性能的三大因素：原材料的选择型砂的配比混制工艺砂型与砂芯1.型（芯）砂的性能要求1）强度（湿态抗压强度、干态抗拉强度）2）可塑性3）透气性4）对铸件收缩的退让性5）耐火度和化学稳定性6）出砂性（溃散性）可塑性：指型砂在外力作用下变形，去除外力后能完整地保持已有形状的能力。造型材料的可塑性好，造型操作方便，制成的砂型形状准确、轮廓清晰。退让性：铸件在冷凝时，体积发生收缩，型砂应具有一定的被压缩的能力，称为退让性。型砂的退让性不好，铸件易产生内应力或开裂。型砂越紧实，退让性越差。在型砂中加入木屑等物可以提高退让性。型（芯）砂

4、的要求型砂的要求：强度：型砂抵抗外力破坏的能力称为强度。型砂必须具备足够高的强度才能在造型、搬运、合箱过程中不引起塌陷，浇注时也不会破坏铸型表面。透气性：将会使铸件产生气孔、浇不足等缺陷。耐火性：高温的金属液体浇进后对铸型产生强烈的热作用，因此型砂要具有抵抗高温热作用的能力即耐火性。如造型材料的耐火性差，铸件易产生粘砂。造型材料：1）原砂：石英砂。主要成分SiO2。颗粒形状：尖角形、多边形、圆形石英质原砂（1）种类：天然硅砂、人造砂天然硅砂：由火成岩风化形成山砂：风化后就地储集。泥多、粒形不规则。六合、唐山海砂、湖砂、河砂：经过水利搬运。颗粒圆整，大小较均匀。海砂：北戴河、广东新会、福建东

5、山、山东湖砂：江西都昌、星子河砂：上海吴淞、河南郑庵风积砂：经风力搬运，颗粒更圆整、均匀。内蒙古。人造砂：石英砂岩：沉积的石英颗粒被胶体二氧化硅或氧化铁、碳酸钙等胶结成块状，质地疏松，易加工破碎，颗粒大多呈现多角状。石英岩：沉积的石英砂粒在地质高温高压作用下，经过变质而形成坚固、整体的岩石。SiO2含量高、质地坚硬，破碎后呈尖角状。c原砂的颗粒形状和表面状况颗粒形状（见图2-1-15）按表面情况分六种：尖角形、角形、半角形、半圆形、圆形、很圆整按圆球度分三级：高球形砂、半球形砂、少球形砂。湿型砂一般用圆形砂我国的分类：JB435-63；JB2488-78：圆形○、多角形□、尖角形ΔGB94

6、42-88《铸造用硅砂》：用角形系数表示角形系数E定义：单位质量原砂的实测表面积（即实际比表面积Sth）与单位质量同样粗细等直径假想圆球的表面积（即理论比表面积Sw）的比值。比值为1时砂粒为圆球形，比值大于1，砂粒的形状越偏向尖角形，可表示形状平均偏离圆球形的程度。d原砂的矿物组成、化学成分及烧结点硅砂的矿物组成需用专门的岩相分析技术和设备。主要成分是石英，其次为长石、云母、铁的氧化物、碳酸盐、硫化物。石英和长石、云母的特征见表2-1-8。硅砂的化学成分主要化验石英的含量铸造用硅砂根据GB9442-88，按SiO2的含量可以分为七级（见表2-1-9）选用：浇注温度高，选用石英含量高的原砂，

7、如铸钢。铸铁浇注温度低，可选用石英含量低的原砂，由于表面烧结可防止机械粘砂，同时膨胀量小可防止夹砂类缺陷。原砂的烧结点烧结点是指原砂颗粒表面或砂粒间混合物开始熔化的温度，是原砂各种组合成分耐火性能的综合反映。推测SiO2含量。硅砂的化学成分对铸件质量的影响：SiO2质量分数每降低5%，硅砂的烧结点下降约50℃。O非石英质原砂石英质原砂的缺陷：膨胀系数大、热性能差、化学稳定性差，劳动条件差。（1）镁砂（magnesite）