铸造手册 第6卷 特种铸造(第4版)

第4版前言

第3版前言

第2版前言

第1版前言

本书主要符号表

第1章绪论1

1.1特种铸造1

1.2特种铸造发展概况1

1.3特种铸造方法比较3

参考文献8

第2章熔模铸造9

2.1概况9

2.1.1熔模铸造的特点9

2.1.2熔模铸造的应用10

2.2铸件工艺设计及工装设计12

2.2.1铸件工艺设计12

2.2.2压型设计与制造27

2.3易熔模制造43

2.3.1易熔模料分类43

2.3.2易熔模料的配制工艺44

2.3.3易熔模料的性能测定方法48

2.3.4易熔模制造工艺50

2.3.5制造易熔模的主要机械设备51

2.3.6易熔模常见缺陷、产生原因及防止方法54

2.4铸型制造55

2.4.1概述55

2.4.2制壳用耐火材料58

2.4.3制壳用黏结剂及其型壳63

2.4.4脱蜡及型壳焙烧79

2.4.5制壳用主要装置及设备79

2.5形成铸件复杂内腔的方法85

2.5.1陶瓷型芯85

2.5.2水溶性型芯92

2.5.3型芯脱除93

2.6铸钢的熔炼与浇注94

2.6.1铸钢牌号、成分、性能及用途94

2.6.2铸钢熔炼设备97

2.6.3铸钢熔炼常用材料100

2.6.4感应熔炼102

2.6.5铸钢的浇注109

2.7高温合金真空熔炼及浇注112

2.7.1高温合金牌号、成分、性能及用途112

2.7.2高温合金熔炼与重熔浇注112

2.7.3定向凝固及单晶铸造工艺123

2.7.4细晶铸造125

2.8钛合金的熔炼与浇注125

2.8.1钛合金牌号、成分、性能125

2.8.2钛合金熔炼与浇注的设备和方法126

2.9清理与防锈129

2.9.1铸件模组清壳129

2.9.2切割浇冒口130

2.9.3铸件表面清理131

2.9.4焊补134

2.9.5铸件热等静压处理137

2.9.6铸件防锈138

2.10铸件质量检查及缺陷防止方法139

2.10.1铸件质量检查139

2.10.2常见缺陷产生原因及防止方法140

参考文献142

第3章石膏型铸造143

3.1概述143

3.1.1工艺流程143

3.1.2工艺特点143

3.1.3应用范围143

3.2石膏型铸件工艺设计145

3.2.1铸件精度145

3.2.2铸造工艺参数选择145

3.2.3浇注系统及冒口设计146

3.2.4冷铁的应用146

3.3石膏型铸造工艺147

3.3.1母模147

3.3.2石膏型用原材料148

3.3.3石膏浆料149

3.3.4灌浆152

3.3.5石膏型的蒸汽处理、干燥和脱蜡152

3.3.6焙烧153

3.3.7浇注153

3.3.8石膏型铸件清整154

3.4首饰石膏型铸造155

3.4.1制首饰熔模155

3.4.2制首饰石膏型156

3.4.3首饰合金及其熔炼、浇注157

3.5石膏型铸件缺陷分析及防止措施160

参考文献160

第4章陶瓷型铸造162

4.1概述162

4.1.1工艺流程162

4.1.2工艺特点163

4.2铸造工艺设计164

4.2.1铸造工艺方案确定164

4.2.2铸造工艺参数选择164

4.2.3母模164

4.2.4浇注系统和冒口设计165

4.3铸造工艺165

4.3.1铸型用原材料165

4.3.2制型工艺168

4.4铸件常见缺陷及防止方法171

4.5参考工艺及讨论172

参考文献173

第5章消失模铸造174

5.1概述174

5.1.1工艺流程174

5.1.2工艺特点174

5.1.3典型产品174

5.1.4铸件结构特点174

5.2泡沫模样制作176

5.2.1泡沫原料种类与检测176

5.2.2预发泡176

5.2.3泡沫模样的发泡成型177

5.2.4泡沫模样的质量检测方法180

5.3泡沫模样的分片与粘接182

5.3.1对泡沫模样的分片处理182

5.3.2黏结剂184

5.3.3粘接机的应用184

5.4消失模涂料186

5.4.1涂料组分及其作用187

5.4.2商品涂料与自配涂料188

5.4.3涂料配制与涂挂189

5.5干砂充填与震实造型189

5.5.1造型用砂189

5.5.2砂箱结构190

5.5.3加砂方式191

5.5.4干砂充填震实原理191

5.6消失模浇冒系统194

5.6.1浇注系统的结构类型194

5.6.2浇注系统各组元的结构及尺寸196

5.6.3冒口结构设计197

5.6.4浇注工艺198

5.7铸造缺陷及其防止对策199

5.7.1铸钢件增碳缺陷及防止对策199

5.7.2铸铁件皱皮缺陷及防止对策199

5.7.3防止泡沫模样和铸件变形的措施200

5.7.4铸铝件的针孔、缩松缺陷及防止对策200

5.7.5其他铸件缺陷的产生原因及

防止措施201

5.8消失模铸造尾气的无害化处理202

5.8.1活性炭吸附脱附法202

5.8.2喷淋塔法203

5.8.3蓄热式热氧化（RTO）法204

5.9铝合金消失模铸造工艺探讨205

5.9.1泡沫模样205

5.9.2涂料205

5.9.3铝合金熔炼206

5.9.4浇注系统206

参考文献206

第6章V法铸造207

6.1概述207

6.1.1工艺流程207

6.1.2工艺特点207

6.1.3V法铸造的发展过程及现状209

6.2V法铸造工艺特性209

6.2.1工艺方案设计原则209

6.2.2金属学特性213

6.2.3铸件的质量特点和缺陷分析214

6.3V法铸造关键工艺装备及生产线216

6.3.1砂箱216

6.3.2薄膜烘烤器218

6.3.3震实台219

6.3.4起模机构220

6.3.5砂处理系统221

6.3.6真空系统222

6.3.7造型线的布局与设计225

6.4V法铸造用材料230

6.4.1塑料薄膜230

6.4.2涂料232

6.4.3型砂233

6.4.4冷铁234

6.4.5砂芯234

6.5V法铸造用模板235

6.5.1模板结构235

6.5.2模板材料235

6.5.3模板设计236

6.6V法铸造典型案例237

6.6.1铸铁件237

6.6.2铸钢件239

6.6.3非铁合金铸件240

参考文献241

·ⅩⅦ·第7章金属型铸造242

7.1概述242

7.1.1铸造原理242

7.1.2工艺流程242

7.1.3工艺特点242

7.1.4应用范围243

7.2铸件工艺设计244

7.2.1基准面的选择244

7.2.2铸件在金属型中的位置245

7.2.3分型面的选择246

7.2.4铸件工艺设计247

7.2.5浇注系统250

7.2.6冒口设计264

7.2.7铸件工艺图示例268

7.3金属型设计270

7.3.1金属型结构类型270

7.3.2金属型结构设计273

7.3.3金属型操纵机构设计290

7.3.4金属型的加热和冷却305

7.3.5金属型用材料及其选择309

7.3.6金属型的尺寸公差等级及表面粗糙度311

7.3.7金属型的使用寿命312

7.3.8金属型结构示例314

7.4金属型铸造机316

7.4.1金属型铸造机的分类316

7.4.2通用金属型铸造机316

7.4.3铸造机的选定324

7.4.4铸造生产流水线325

7.5铸造工艺326

7.5.1金属型的准备326

7.5.2金属型的浇注工艺330

7.5.3金属型的试铸331

7.5.4典型铸件铸造工艺示例332

7.6铸件常见缺陷及防止方法339

参考文献341

第8章压力铸造342

8.1概述342

8.1.1压铸原理和工艺流程342

8.1.2压铸生产组成343

8.1.3压铸工艺特点343

8.2压铸件设计规范344

8.2.1压铸合金选择344

8.2.2压铸件体素344

8.2.3压铸件结构352

8.2.4压铸件的精度与质量357

8.2.5压铸件镶件363

8.3压铸机与周边设备368

8.3.1压铸机368

8.3.2压铸单元与周边设备375

8.4压铸模具设计382

8.4.1压铸模具的组成382

8.4.2基本设计原则382

8.4.3设计步骤与内容382

8.4.4分型面383

8.4.5浇注系统385

8.4.6排溢系统设计395

8.4.7压铸模成形零件398

8.4.8抽芯机构406

8.4.9顶出机构421

8.4.10模具结构零件428

8.4.11模具的温度控制系统437

8.4.12压铸模具的技术要求和条件438

8.5压铸工艺与压铸生产440

8.5.1压射过程的阶段440

8.5.2压铸工艺参数及其确定方法441

8.5.3压铸生产444

8.5.4压铸辅助工艺449

8.5.5p-Q2技术及应用459

8.6压铸件缺陷及消除措施464

8.6.1压铸件缺陷的分类464

8.6.2各类缺陷的特征、检查方法及消除措施464

8.6.3压铸件中的硬点分析472

8.7压铸合金473

8.7.1压铸铝合金473

8.7.2压铸镁合金482

8.7.3压铸锌合金487

8.7.4压铸铜合金490

8.7.5压铸合金相关性能比较492

8.7.6压铸有色合金试样492

参考文献496

第9章反重力铸造497

9.1概述497

9.1.1低压铸造497

9.1.2差压铸造498

9.1.3真空吸铸499

9.1.4调压铸造501

9.1.5反重力铸造液面加压过程502

9.1.6反重力铸造工艺特点503

9.2反重力铸造设备504

9.2.1反重力铸造设备主体504

9.2.2熔化/保温炉及密封系统512

9.2.3液面加压控制系统519

9.3成形工艺设计525

9.3.1反重力铸造工艺流程525

9.3.2浇注工艺参数的设定527

9.3.3反重力铸造工艺的应用531

9.4铸件工艺设计535

9.4.1铸件的凝固顺序及补缩535

9.4.2浇注系统的设计537

9.4.3铸型设计539

9.5铸件常见缺陷及设备故障分析542

9.5.1反重力铸造铸件常见的缺陷及防止方法542

9.5.2设备故障分析及防治543

参考文献544

·ⅩⅧ·第10章挤压铸造545

10.1概述545

10.1.1工艺原理545

10.1.2工艺分类545

10.1.3工艺过程546

10.1.4工艺特点546

10.1.5应用范围546

10.2挤压铸造合金的组织与性能547

10.2.1压力下结晶对合金组织、性能的影响547

10.2.2各种合金挤压铸造件（挤铸件）的性能548

10.3挤铸件设计及挤铸工艺选择551

10.3.1挤铸工艺的特征551

10.3.2挤铸工艺和凹型分型方式的选择553

10.3.3挤铸件的设计554

10.4挤压铸造机555

10.4.1立式挤压铸造机（立式挤铸机）555

10.4.2卧式挤压铸造机（卧式挤铸机）556

10.4.3挤压铸造机的选择原则557

10.5挤压铸造铸型的设计558

10.5.1挤铸型压力补缩的设计原则558

10.5.2避免气体及夹杂物卷入的挤铸型设计559

10.5.3挤铸型的设计参数560

10.5.4挤铸型常用材料561

10.6挤压铸造工艺参数561

10.6.1压力561

10.6.2开始加压时间562

10.6.3保压时间562

10.6.4加压速度与充型速度562

10.6.5浇注温度562

10.6.6挤铸型工作温度562

10.6.7铸型涂料562

10.7挤压铸造件的缺陷563

10.7.1表面粗糙类缺陷563

10.7.2表面损伤类缺陷565

10.7.3缩松、缩孔及渗漏类缺陷565

10.7.4气孔、气泡类缺陷566

10.7.5夹渣和硬点类缺陷566

10.7.6裂纹类缺陷568

10.7.7几何形状与图样不符类缺陷569

10.7.8化学成分与力学性能不符合要求类缺陷570

10.8挤压铸造工艺应用示例570

参考文献577

第11章离心铸造578

11.1概述578

11.1.1基本原理及分类578

11.1.2离心铸造的优点和局限性579

11.1.3离心铸造工艺的应用范围579

11.2离心铸造生产原理579

11.2.1离心铸造原理579

11.2.2金属液在铸型内的流动581

11.2.3离心铸造时金属液凝固特点582

11.3离心铸造工艺584

11.3.1对离心铸造金属液和生产方式的要求584

11.3.2浇注温度选择584

11.3.3金属液的定量585

11.3.4铸型涂料工艺585

11.3.5铸型衬砂工艺589

11.3.6铸件脱型及后处理590

11.4离心铸造用铸型591

11.4.1水冷离心机用金属型591

11.4.2热模法离心机用金属型595

11.4.3其他离心铸造用铸型596

11.5离心球墨铸铁管602

11.5.1离心球墨铸铁管标准602

11.5.2离心球墨铸铁管生产工艺604

11.5.3水冷金属型离心铸管608

11.5.4热模法离心铸管617

11.5.5辅助生产工艺和设备621

11.5.6主要缺陷与防止措施627

11.6离心灰铸铁排水管630

11.6.1灰铸铁排水管标准630

11.6.2灰铸铁排水管生产工艺631

11.6.3排（污）水管生产用离心铸管机633

11.6.4主要缺陷与防止措施634

11.7离心铸造缸套635

11.7.1缸套的材质和化学成分635

11.7.2缸套的离心铸造工艺636

11.7.3缸套生产用离心铸造机637

11.7.4主要缺陷与防止措施639

11.8离心铸造复合轧辊640

11.8.1复合轧辊的类型和特性640

11.8.2复合轧辊的化学成分和性能641

11.8.3复合轧辊生产用离心铸造机643

11.8.4轧辊离心铸造工艺参数645

11.8.5铸铁轧辊的时效处理646

11.8.6主要缺陷与防止措施647

11.9离心铸造合金钢管648

11.9.1离心钢管的使用场合和材质成分648

11.9.2离心钢管的铸造工艺特点649

11.9.3主要缺陷与防止措施650

11.10轴瓦651

11.10.1轴瓦常用的材料651

11.10.2轴瓦离心铸造653

11.10.3主要缺陷与防止措施654

11.11轮类铸件655

11.11.1轮类铸件特性655

11.11.2铜合金叶轮655

11.11.3合金钢涡轮656

11.11.4钛合金轮656

11.11.5铝合金轮657

11.11.6铜碗形轴瓦657

参考文献657

第12章连续铸造659

12.1铸铁型材水平连续铸造659

12.1.1铸铁型材的特点与应用660

12.1.2铸造工艺及常用工艺装备664

12.1.3水平连续铸造铸铁型材的设备666

12.1.4铸铁型材的生产和质量控制668

12.2铸铁空心型材垂直上引无芯连续铸造671

12.2.1垂直上引无芯连续铸造工艺的原理、特点及应用671

12.2.2垂直上引无芯连续铸造设备673

12.2.3垂直连续铸造工艺控制676

12.2.4连续铸造铸铁空心型材的材质与性能677

12.2.5铸铁空心型材的金相组织及其控制679

12.2.6连铸铸铁空心型材组织和性能的延伸开发681

12.2.7垂直连铸铸铁空心型材的常见缺陷及防止方法682

参考文献684