第二章__铸造、锻造、焊接PPT课件
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常用手工造型方法：挖砂造型；活块造型；刮 板造型；三箱造型。
2、机器造型 （1）机器造型基本原理：填砂；震击紧砂；辅助 压实；起模。 （2）机器造型的工艺特点：紧砂、起模机械化， 生产率高、铸件质量好
三、铸造合金的铸造性能
（一）合金的流动性 1、概念：液态合金充填铸型的能力。 2、影响合金流动性的因素 （1）合金成分；（2）浇注温度；（3）铸造工艺 （二）合金的收缩 1、概念：体积、尺寸缩小的现象 2、影响合金收缩的因素 （1）合金的化学成分；（2）浇注温度；（3）铸型工艺 （三）常用合金的铸造性能 1、灰铸铁；2、碳素铸铁；3、有色金属
冲压Stamping：通过装在压力机上的模具对板料
施压，使之产生分离或变形，从而获得一定形状、
尺寸和性能的零件或毛坯。
一、金属的锻造性能
锻造性能：塑性与变形抗力是金属的 重要状态属性，它决定了金属加工成 形的工艺性能和使用性能。
– 塑性Plasticity：金属产生塑性变形而不 破坏的能力。可以用最大变形程度来表示 塑性的高低。
➢ 工艺过程：
➢ 特点和应用：
1、铸件尺寸精度高，表面光洁； 2、可铸造形状复杂零件； 3、工艺过程复杂，生产周期长，成本高； 4、适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或
无切削精密铸件。
➢ 应用实例：航空发动机等轴晶叶片的制备
航空发动机叶片早期采用变形高温合金材料，随着 合金材料强度要求的提高，人们采用合金化的方法来提 高强度，效果明显，但同时也增加了材料的加工难度。
四、常用特种铸造方法
为获得高质量、高精度的铸件，提高生产率，人们在 砂型铸造的基础上，创造了多种其它的铸造方法；通常把 这些有别于砂型铸造的其他铸造方法通称为特种铸造。
七种常见的特种铸造方法
熔模铸造
压力铸造
低压铸造
消失模 铸造
特种铸造
金属型 铸造
连续铸造
离心铸造
金属型铸造：
➢ 定义：将液态金属浇入金属铸型中以获得铸件的方法。 ➢ 工艺过程：
– 变形抗力Resistance of Deformation ： 金属对于产生塑性变形的外力的抵抗能力。 通常用流变应力来表示。
1. 内在因素影响 ▪ 化学成分的影响 ▪ 金属组织的影响 2. 外在因素影响
▪ 变形应力状态的影响
二、自由锻造
▪ 概念：Baidu Nhomakorabea用冲击力或压力使金属坯料在两个抵铁间产生塑性
第二章 铸造、锻造、焊接
金属材料的热加工方法
第一节 铸造 第二节 锻压 第三节 焊接 第四节 典型零件的毛坯选择
第一节 铸造
定义：铸造是指将熔融态的金属（或合金）浇注于
特定型腔的铸型中凝固成形的金属材料成形方法。
铸造的基本过程：
液态 金属
充型
凝固 收缩
铸件
实质：液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其中
目前，世界各国等轴晶叶片的生产通常利用真空环境 下的熔模铸造来解决这一技术难题。
压力铸造：
➢ 定义：是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室中，
使之在高压和高速下充填型腔，并在高压下成形结晶而获 得铸件的一种铸造方法。
➢ 工艺过程：
大型压铸机及压铸模
➢ 特点和应用：
1、浇注时间短，易于机械化、自动化作业； 2、铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好； 3、铸件尺寸精度高，表面光洁； 4、凝固速度快，排气困难，易形成疏松和缩孔； 5、模具成本高，铸件尺寸受限； 6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
离心铸造：
➢ 定义：是指将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金
属在离心力的作用下充填型腔并凝固成形的铸造方法。
工艺过程
➢ 特点和应用：
1、离心力改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少； 2、改善金属的流动性，提高了充型能力； 3、简化了中空圆柱形铸件的生产过程； 4、成分偏析严重，尺寸难以控制； 5、特别适于横截面呈圆柱的铸件生产。
程难以控制，易出现铸造缺陷，铸件质量不够稳定，废 品率高；铸件的力学性能差。
二、 砂型铸造
砂型铸造就是将熔化的金属浇入到砂型型腔中，经 冷却、凝固后，获得铸件的方法。
砂型铸造概略图
（一）砂型铸造的工艺过程
1、主要工序：制造模样、芯盒；配制型砂、芯砂； 造型、造芯；烘干、合箱；熔炼金属、浇注；落 砂、清理、检验等。
变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件。
▪ 特点：
▪ 金属坯料在抵铁间受压变形时，可朝各个方向自由流动， 不受限制。
▪ 工艺灵活，所用工具简单，设备和工具的通用性强，成本 低。
▪ 自由锻锻件精度较低，加工余量较大，生产率低， ▪ 其形状和尺寸主要由操作者的技术来控制。
2、造型材料 造型材料的分类：型砂、芯砂。
造型材料的组成：原砂、黏合剂、水、附加物。
型（芯）砂的性能：强度、透气性、可塑性、 耐火性、退让性。
（二）造型的基本方法、特点和应用
造型分类：手工造型、机器造型。 造型工艺过程：模型置于砂箱中→填砂→紧实→ 制作出气道→起模→制作浇注系统与冒口→安放砂心→ 合箱 1、手工造型：整模造型；分模造型；
凝固和冷却。
砂型铸造概略图
一、铸造的特点及其应用
▪ 特点：
⑴铸造可以生产形状复杂，特别是内腔复杂的铸件 ⑵铸造可用各种合金来生产铸件。 ⑶铸造既可用于单件生产，也可用于批量生产。 ⑷铸件与零件的形状、尺寸很接近，因而铸件的加工余量
小，可以节约金属材料和加工工时 ⑸铸件的成本低。
▪ 缺点：铸造生产工艺过程复杂，工序多，一些工艺过
第二节 锻压
锻压：是锻造Forging与冲压Stamping的总称。对
坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、 形状，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛 坯的成形加工方法。
锻造Forging：在加压设备及工（模）具的作用下，
使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获 得一定的几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方 法。工（模）具一般作直线运动。
➢ 特点和应用：
1、可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高； 2、铸件精度高，表面粗糙度较低； 3、金属散热性能好，晶粒细化，机械性能好； 4、不透气且无退让性，易造成铸件浇不足或开裂。 5、适于生产大批量有色金属铸件。
熔模铸造：
➢ 定义：是指利用易熔材料制成模型，并在模型表面粘
结一定厚度的耐火材料，然后将模型熔化而使金属液充满 型腔的一种铸造方法。
2、机器造型 （1）机器造型基本原理：填砂；震击紧砂；辅助 压实；起模。 （2）机器造型的工艺特点：紧砂、起模机械化， 生产率高、铸件质量好
三、铸造合金的铸造性能
（一）合金的流动性 1、概念：液态合金充填铸型的能力。 2、影响合金流动性的因素 （1）合金成分；（2）浇注温度；（3）铸造工艺 （二）合金的收缩 1、概念：体积、尺寸缩小的现象 2、影响合金收缩的因素 （1）合金的化学成分；（2）浇注温度；（3）铸型工艺 （三）常用合金的铸造性能 1、灰铸铁；2、碳素铸铁；3、有色金属
冲压Stamping：通过装在压力机上的模具对板料
施压，使之产生分离或变形，从而获得一定形状、
尺寸和性能的零件或毛坯。
一、金属的锻造性能
锻造性能：塑性与变形抗力是金属的 重要状态属性，它决定了金属加工成 形的工艺性能和使用性能。
– 塑性Plasticity：金属产生塑性变形而不 破坏的能力。可以用最大变形程度来表示 塑性的高低。
➢ 工艺过程：
➢ 特点和应用：
1、铸件尺寸精度高，表面光洁； 2、可铸造形状复杂零件； 3、工艺过程复杂，生产周期长，成本高； 4、适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或
无切削精密铸件。
➢ 应用实例：航空发动机等轴晶叶片的制备
航空发动机叶片早期采用变形高温合金材料，随着 合金材料强度要求的提高，人们采用合金化的方法来提 高强度，效果明显，但同时也增加了材料的加工难度。
四、常用特种铸造方法
为获得高质量、高精度的铸件，提高生产率，人们在 砂型铸造的基础上，创造了多种其它的铸造方法；通常把 这些有别于砂型铸造的其他铸造方法通称为特种铸造。
七种常见的特种铸造方法
熔模铸造
压力铸造
低压铸造
消失模 铸造
特种铸造
金属型 铸造
连续铸造
离心铸造
金属型铸造：
➢ 定义：将液态金属浇入金属铸型中以获得铸件的方法。 ➢ 工艺过程：
– 变形抗力Resistance of Deformation ： 金属对于产生塑性变形的外力的抵抗能力。 通常用流变应力来表示。
1. 内在因素影响 ▪ 化学成分的影响 ▪ 金属组织的影响 2. 外在因素影响
▪ 变形应力状态的影响
二、自由锻造
▪ 概念：Baidu Nhomakorabea用冲击力或压力使金属坯料在两个抵铁间产生塑性
第二章 铸造、锻造、焊接
金属材料的热加工方法
第一节 铸造 第二节 锻压 第三节 焊接 第四节 典型零件的毛坯选择
第一节 铸造
定义：铸造是指将熔融态的金属（或合金）浇注于
特定型腔的铸型中凝固成形的金属材料成形方法。
铸造的基本过程：
液态 金属
充型
凝固 收缩
铸件
实质：液态金属（或合金）充填铸型型腔并在其中
目前，世界各国等轴晶叶片的生产通常利用真空环境 下的熔模铸造来解决这一技术难题。
压力铸造：
➢ 定义：是指将液态或半液态合金浇入压铸机的压室中，
使之在高压和高速下充填型腔，并在高压下成形结晶而获 得铸件的一种铸造方法。
➢ 工艺过程：
大型压铸机及压铸模
➢ 特点和应用：
1、浇注时间短，易于机械化、自动化作业； 2、铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好； 3、铸件尺寸精度高，表面光洁； 4、凝固速度快，排气困难，易形成疏松和缩孔； 5、模具成本高，铸件尺寸受限； 6、适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
离心铸造：
➢ 定义：是指将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金
属在离心力的作用下充填型腔并凝固成形的铸造方法。
工艺过程
➢ 特点和应用：
1、离心力改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少； 2、改善金属的流动性，提高了充型能力； 3、简化了中空圆柱形铸件的生产过程； 4、成分偏析严重，尺寸难以控制； 5、特别适于横截面呈圆柱的铸件生产。
程难以控制，易出现铸造缺陷，铸件质量不够稳定，废 品率高；铸件的力学性能差。
二、 砂型铸造
砂型铸造就是将熔化的金属浇入到砂型型腔中，经 冷却、凝固后，获得铸件的方法。
砂型铸造概略图
（一）砂型铸造的工艺过程
1、主要工序：制造模样、芯盒；配制型砂、芯砂； 造型、造芯；烘干、合箱；熔炼金属、浇注；落 砂、清理、检验等。
变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件。
▪ 特点：
▪ 金属坯料在抵铁间受压变形时，可朝各个方向自由流动， 不受限制。
▪ 工艺灵活，所用工具简单，设备和工具的通用性强，成本 低。
▪ 自由锻锻件精度较低，加工余量较大，生产率低， ▪ 其形状和尺寸主要由操作者的技术来控制。
2、造型材料 造型材料的分类：型砂、芯砂。
造型材料的组成：原砂、黏合剂、水、附加物。
型（芯）砂的性能：强度、透气性、可塑性、 耐火性、退让性。
（二）造型的基本方法、特点和应用
造型分类：手工造型、机器造型。 造型工艺过程：模型置于砂箱中→填砂→紧实→ 制作出气道→起模→制作浇注系统与冒口→安放砂心→ 合箱 1、手工造型：整模造型；分模造型；
凝固和冷却。
砂型铸造概略图
一、铸造的特点及其应用
▪ 特点：
⑴铸造可以生产形状复杂，特别是内腔复杂的铸件 ⑵铸造可用各种合金来生产铸件。 ⑶铸造既可用于单件生产，也可用于批量生产。 ⑷铸件与零件的形状、尺寸很接近，因而铸件的加工余量
小，可以节约金属材料和加工工时 ⑸铸件的成本低。
▪ 缺点：铸造生产工艺过程复杂，工序多，一些工艺过
第二节 锻压
锻压：是锻造Forging与冲压Stamping的总称。对
坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、 形状，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛 坯的成形加工方法。
锻造Forging：在加压设备及工（模）具的作用下，
使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获 得一定的几何形状、尺寸和质量的锻件的加工方 法。工（模）具一般作直线运动。
➢ 特点和应用：
1、可重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高； 2、铸件精度高，表面粗糙度较低； 3、金属散热性能好，晶粒细化，机械性能好； 4、不透气且无退让性，易造成铸件浇不足或开裂。 5、适于生产大批量有色金属铸件。
熔模铸造：
➢ 定义：是指利用易熔材料制成模型，并在模型表面粘
结一定厚度的耐火材料，然后将模型熔化而使金属液充满 型腔的一种铸造方法。