不锈钢铸造工艺

主要的工艺环节简述如下:

1. 配砂型砂( 包括芯砂) 是多种造型材料的混合物。根据铸件对型砂的要求, 将造型材料按一定的比例均匀地混和, 这项工作叫做配砂。

型砂通常是由砂子和粘结剂所组成。砂子是耐高温的材料，是型砂中的主体。粘结剂的作用是把砂粒粘结在一起。粘结剂中应用最广泛的为粘土。有时为了满足某些性能要求，型砂中还加入其它造型材料，如煤粉、术屑等。型砂性能对铸件产量和质量的影响很大。例如型砂的可塑性不好，就不易得到清晰的型腔; 型砂的强度不高，则容易在起模和搬运过程中发生损坏，在浇注过程中发生冲砂等; 型砂的透气性差，就不能将浇注过程中产生的大量气体及时排出，而这些气体进入金属液, 就会使铸件产生气孔; 型砂的耐火性不好, 在浇入高温的金属液后，型砂就会因熔化而粘结在铸件的表面上, 形成粘砂; 型砂的退让性不好，会对凝固后的铸件收缩产生较大的阻力, 由此可能使铸件形成裂纹等

造型材料的质量, 配砂工作的好坏等，将影响型砂的性能, 进而影响铸件的质量。生产中对配制好的型砂，经常用仪器进行测定, 以保证型砂的各项附合要求。较为简便的检验方法, 用手抓起一把型砂，紧捏后放开，如砂团不松散而且不粘手，手印清楚，把它折断时，断面平整均匀, 则表示型砂的强度、可塑性等性能较好。

2. 造型利用铸模或其它方法制成所需的砂型, 这项工作叫做造型。实际生产中, 铸件的形状、大小和技术要求等，变化很大，因而造型方法也是多种多样的。现粗略分类简述如下:

(1) 按造型方法分，有手工造型和机器造型。虽然手工造型没有机器造型产量高、质量好, 但由于需要准备的工作量较少, 灵活性和适应性又较大，所以当铸件生产的批量不大时，目前还是采用手工造型。

(2) 按造型用的铸模分, 有实样模造型和刮板造型。对造型来说, 实样模造型比刮板造型容易，但做铸模的工时和所用去的材料较多。生产中一般是采用实样模造型, 特别是铸件的生产数量较多时。

(3) 按砂型所处的地点分, 有砂箱造型和地面造型。把砂型做在地坑内，可以节省砂箱，但不能搬移, 造型较不方便。一般情况下，宜采用砂箱造型。

(4) 按砂型是否烘干分，有湿型和干型。砂型在浇注前不进行烘干的叫湿型( 又叫潮模), 在浇注前要进行烘干的叫干型( 又叫烘模〉。两者相比较, 干型的强度等性能较好，但要多经一道烘干工序。重量较大，质量要求较高的铸件常用干型浇注。

造型工作中，不仅要用经济、简便的方法把砂型制造出来, 而且要根据具体的铸件, 采取有效的措施, 防止铸件产生缺陷。例如: 浇注的金属液在型腔内流动时, 温度要不断下降, 如果浇口大小开得不合适，就有可能在金属液还未充满型腔, 就停止流动, 使铸件某些部分，尤其是细薄或是棱角的部分浇不足。为了使金属液能很好地充满型腔，对于薄壁的铸件，造型时，浇口就要开得大些。还要指出的，各种金属液的流动性是不相同的，例如灰铸铁比铸钢的流动性要好得多，所以灰铸铁可以浇出壁厚更薄的铸件。金属液从高温冷却到凝固，再冷却到室温，在体积或尺寸方面都要缩小, 也就是说具有收缩性。收缩性大的铸件, 当表层凝固而内部金属液继续收缩时, 往往会在铸件厚大的部分形成孔洞, 即所谓缩孔，为防止铸件产生缩孔，造型时要考虑补缩的问题, 最常用的方法就是设置冒口。

当铸件凝固后继续收缩时, 如果受到砂型和泥芯的阻碍，就可能产生裂纹。为此，造型时常需要采用一定的防裂措施。各种金属的收缩性是不相同的, 例如: 灰铸铁的收缩性比铸钢小得多，是常用金属中最小的一种, 所以灰铸铁件比较不容易产生缩孔、裂纹缺陷。

3. 熔炼将固态的金属炉料熔成具有一定成分和温度的液态合金, 这项工作叫做熔炼。铸工车间中，熔炼金属的炉子的类型很多，如冲天炉、电炉、增锅炉等。熔炼铸铁的炉子, 最广泛应用的为冲天炉。

冲天炉的炉壁是用耐火材料制成，外面围以钢板炉壳。金属炉料和焦炭等按一定的比例分批从加料口加入炉中。从鼓风机来的空气, 经过炉身下部的风箱和进风口进入炉中。焦炭燃烧时放出的热量使金属炉料熔化。熔化了的铁水贮在炉底或前炉, 待积到一定数量时，凿去出铁口内的泥塞，铁水便流出, 通过出铁槽流入铁水包中。

熔炼工作中，要控制好金属浓的成分和温度, 否则会产生成批的废品。

4. 浇注以合适的温度和速度，将符合要求的金属液浇入砂型中, 这项工作叫做浇注。浇注是通过浇包进行的。浇注的时候, 浇包要靠近浇口，不要太高, 否则金属液会从浇口溅出来; 要使浇口保持注满状态，以免熔渣( 垃圾) 进久型中，使铸件产生夹渣缺陷。

浇注前，要穿戴好防护用具, 和金属液接触的工具要预热，以免引起金属液飞溅时伤人。

5. 清理清除铸件上的浇冒口和表面粘砂等, 这项工你叫做清理。铸铁件的浇冒口可用敲断方法去除，铸钢件等常用气割方法去除。铸件表面清理工作可用滚筒、抛丸等设备来完成。在缺乏设备或是铸件上难以清理的部位, 可用手锤、凿子和钢丝刷等来进行。锤击时应注意锤打的方向和力的大小, 以兔损坏铸件。

用粘土粘结砂作造型材料生产铸件，是历史悠久的工艺方法，也是应用范围最广的工艺方法。说起历史悠久，可追溯到几千年以前；论其应用范围，则可说世界各地无一处不用。

值得注意的是，在各种化学粘结砂蓬勃发展的今天，粘土湿型砂仍是最重要的造型材料，其适用范围之广，耗用量之大，是任何其他造型材料都不能与之比拟的。据报道，美国钢铁铸件中，用粘土湿型砂制造的占80%以上；日本钢铁铸件中，用粘土湿型砂制造的占73%以上。

适应造型条件的能力极强，也是粘土湿型砂的一大特点。1890年震压式造型机问世，长期用于手工造型条件的粘土湿型砂，用于机器造型极为成功，并为此后造型作业的机械化、自动化奠定了基础。近代的高压造型、射压造型、气冲造型、静压造型及无震击真空加压造型等新工艺，也都是以使用粘土湿型砂为前提的。

各种新工艺的实施，使粘土湿型砂在铸造生产中的地位更加重要，也使粘土湿型砂面临许多新的问题，促使我们对粘土湿型砂的研究不断加强、认识不断深化。

现今，随着科学技术的速发展，各产业部门对铸件的需求不断增长，同时，对铸件品质的要求也越来越高。现代的铸造厂，造型设备的生产率已提高到前所未有的水平，如果不能使型砂的性能充分适应具体生产条件，或不能有效的控制其稳定、一致，则不用多久就可能将铸造厂埋葬于废品之中。

随着科学技术的发展，目前采用粘土湿型砂的铸造厂，一般都适合其具体条件的砂处理系统，其中包括：旧砂的处理、新砂及辅助材料的加入、型砂的混制和型砂性能的监控。

粘土湿砂系统中，有许多不断改变的因素。如某一种或几种关键性能不能保持在控制范围之内，生产中就可能出现问题。一个有效的砂处理系统，应能监控型砂的性能，如有问题，应