重力浇铸培训材料

重力浇铸培训材料重力浇铸培训材料 重力浇铸培训材料第一章铝合金重力浇铸的简介 一 铝合金铸造的分类和重力浇铸的定义及特点1 按铸型材料分有 砂型 金属型 熔模 石蜡消失模 陶瓷型等 2 按铸型在浇铸使得受力情况分有压力铸造 低压铸造 离心铸造 真空铸造 挤压铸造等 3 按铸造的使用期限分有一次铸模 铸型只能浇铸一次 如砂型 石 蜡型等 半永久型 铸型可以浇铸几十次 如泥型 石墨型等 永久型 铸型可以用上万次 如金属型等 浇铸车间用的是金属型重力铸造方式 就是利用重力将熔融的金属 液浇入金属型内 冷却脱模后得到的铸件方式 其特点是1 导热性良好2 铸件的组织致密 机械性能好3 铸件精确 度高 表面光洁生产效率比较高 为永久型 金属型 可浇铸几万 次 节省大量造型材料 铸件成本较低 二 浇铸系统 冒口 冷铁简介1 浇铸系统的基本概念为填充型腔 和冒口而开设于铸型中的一系列通道 称为浇铸系统 通常由浇口杯 外浇道 直浇道 横浇道和内浇道组成 浇口杯的作用是直接接受从浇包来的金属液 减少浇注金属液时的 冲击力 稳定液流 直浇道是垂直浇道 它是引导金属液沿一定方向进入横浇道 横浇道是连接直浇口底下的水平浇道 它能起改变金属液流动方向 降低流速 减少冲击作用 有时还能起集渣 补缩和缓冲作用 内浇道在浇铸系统中勇于引导金属液沿一定的部位进入型腔 内浇 道的数量 形状 位置 方向等对铸件的质量影响很大 在铸造生产过程中 采用怎样的浇铸系统极为重要 它直接影响着 铸件的质量 示图 1 浇口杯 2 直浇道 3 缓冲槽 4 过滤网 5 横浇道 6 内浇道 7 出气孔 2 冒口的形成 特点及应用铸造生产中 为防止铸件产生缩孔和缩 松缺陷 广泛采用设置冒口的工艺措施 即将冒口安置在铸件最后 凝固的部位 由冒口中的合金液补偿其体收缩 使收缩形成的孔洞 移入冒口 最后切去冒口就可以获得较致密的铸件 冒口同时还起着集渣和排气作用 有时还能利用冒口来观察合金液充满铸型的情况 3 冷铁的种类和应用铸造生产中 常用冷铁来加速铸件某处局部冷 却 它与浇注系统和冒口等配合使用 可以控制铸件的凝固过程 防止产生缩孔 缩松和热裂等缺陷冷铁可以加快铸件的凝固速度 细化结晶组织 提高铸件的机械性能和致密性 还可以用来划分冒 口的补缩区 控制和扩大冒口的补缩范围 提高冒口的补缩效率 冷铁分内冷铁和外冷铁两种 在铝合金铸造中广泛采用外冷铁 它是只与铸件的部分内 外表面接触而不熔接在一起的金属激冷物 三 铸造铝合金标准 1 化学成份合金中的主要成分及铁 镁等非主要成分为必检元素 其它元素可定期分析 2 力学性能铸件的机械性能 抗拉强度 伸长率 硬度等符合技术 标准的要求 一般用单铸试样做性能试验 特殊情况下也用铸件本体来做性能试 验 3 合金的铸造方法 变质处理和状态符号S 砂型铸造J 金属型铸造R 熔模铸造K 壳型铸造B 变质处理F 铸态T1 人工时效T2 退火T4 T8 固熔处理加时效 四 铸造用的主辅材料材料对铸件质量具有先天性的影响 因此对 铸造生产用的材料质量必须进行严格控制 铸造用材料分为主要材料和辅助材料两大类直接构成铸件实体的材 料叫主要材料 主要是金属材料 不直接构成铸件所消耗的材料叫 辅助材料 包括五金 化工 型 芯 砂等材料 控制主 辅材料 质量的手段是入厂的主辅要有质量保证单 无质量保证单或保证单 不全时 应由试验室试验或做工艺试验 第二章铸件的主要缺陷及产生原因和解决方法本章仅对工人操作有 关事项作了简要介绍 对操作无关的工装 浇注系统设计和工艺文 件的合理性未提及 铝合金常见缺陷分析 1 疏松铸件表面疏松是露出表面的凹陷 具有粗糙的表面 呈灰白 色 严重的疏松就形成缩孔 内部缩孔为蜂窝状 表面粗糙呈暗灰 色 1 产生原因补缩不良 局部过热和铸件上有热节部位 铸件局部 壁厚过厚等 铸件通气不良 等原因造成 2 解决办法 降低金属液的浇注温度 提高模温 用涂料调剂 温差来保证顺利凝固 严格控制芯 型 砂配制水分 金属型的通气孔 通气槽 通气塞要经常清理 保持畅通 D 补刷冒口涂料 加设冒口 在缩松处加设冷铁或水气冷却 2 氧化夹渣位于铸件表面层 呈一条黄色流纹状 在产品表面抛丸 后又形状不规则的空洞 表面有氧化皮 1 产生原因A 炉料不干净 精炼处理不妥当 搅拌不均匀 镇 静时间不够 B 浇注过程中 由于金属液流动不平稳或操作不当 造成合金氧化 而生成氧化夹渣 2 解决办法A 使用纯净的炉料 仔细地精炼合金 精炼后镇静 时间要足够 B 浇注前 把液面上的氧化皮扒除平干净C 改进浇铸系统 3 熔剂夹渣大块的呈暗褐色 外形不规则 小点状夹渣不易发现 1 产生原因A 使用的变质剂不符合技术要求 B 浇包和坩埚洗涤不干净 C 浇注前 静置时间不够 浇注后 浇包或坩埚内合金剩余量太少 2 解决办法A 用合格的变质剂 B 浇包和坩埚在使用前前洗涤干净 取合金液时 用浇包的底部轻轻拨开表层 然后用大口舀取 C 精炼和变质处理后要足够的静置时间 4 裂纹热裂发生时 金属还是液态的 形成的裂纹是中间大两头尖 纹缝呈暗灰色 冷裂的裂开断面非常光洁 呈银灰色 1 产生原因A 铸件浇注温度过高 B 模具工作温度太低 C 金属模开模时间过早 D 开模顶出不平衡 等 2 解决办法A 降低合金液浇注温度 B 提高模温 C 严格按工艺操作 待金属液全凝固后再开模 D 调整模具设备的顶出 或加设顶出干 使铸件顶出平衡 5 气孔内部气孔一般呈圆形和蛋形 具有光滑的内表面 呛孔的形状不规则 表面粗糙 1 产生原因A 浇注时合金液流不平稳 将气体卷入合金液中 形成气孔 B 型 芯 砂中混入有机杂质 浇注时受热产生大量气体 C 炉料不干净 含有水分 D 金属熔化时间过长 2 解决办法A 型 芯 砂中不得混入有机杂质 B 炉料表面必须干净 C 严格控制熔化时间 D 改进浇铸系统 使铝液平稳的浇注 6 冷隔 欠铸 铸件金属被氧化皮隔开 不完全融为一体 形成冷 隔 严重的为浇不足 1 产生原因A 金属液温度太低模具温度低 B 浇注中断或浇 注速度太慢 2 解决办法A 提高模温和料温 B 浇注时要保持金属液平稳地 流入型腔 使外浇口保持充满 C 型 芯 砂应干燥 严格控制型 芯 砂水分 7 针孔针孔式集中的小孔 1 产生原因A 炉料不干净B 精炼除气不彻底C 熔化时间过长 温度太高 易吸气 D 空气中湿度大 易使合金吸气 2 解决办法A 炉料表面必须干净 充分预热B 坩埚 工具必须 涂涂料并预热C 尽量缩短熔化时间 严格控制熔化温度D 严格进 行合金的精炼除气 8 比重偏析在同一铸件中出现化学成份不均匀一致现象 铸件下部 富集着较多比重大的元素 1 产生原因A 液态金属在熔融状态下保持时间太长B 熔炼浇注 过程中合金搅拌不均匀C 坩埚底部金属液预留过少D 铸件冷却太 慢 2 解决办法A 尽量缩短液体金属保温时间B 注意搅拌 尽可能 缩短浇注时间C 严格控制坩埚底部应留存的锅底料D 加快铸型冷 却速度 缩短合金液处于液态时间第三章操作工应知应会从前章节 铸件主要缺陷产生原因 我们可以知道 铸件质量的好坏与操作工 有很大关系 首先 我们应当知道 现场使用的 作业指导书 等工艺规程 是 前人经验总结和工艺人员工作经验加上工艺试验而写出来指导工人 生产操作的工艺文件 它具有一定的科学性和可操作性 按 作业 指导书 操作 可以最大限度的减少不合格品 所以每位操作工在 上岗以前必须学习 熟悉本工序的 作业指导书 技术条件 等工艺规程 为了确保工艺规程能切实被贯彻执行 在工人上岗以 前 必须进行上岗前培训 经培训合格后 方能上岗独立工作 操作工必须熟悉自己操作的工装的性能和使用方法 遵守 操作规 程 使用工装时 如发现有故障或不正常的现象 应立即停止使 用 报告有关人员 分析原因及时排除 一 制芯工序控制配砂的主要技术环节 以生产合格的铸件 将铸 造缺陷减少到最低限度 是每位配砂工的工作原则 一 材料准 备 1 进厂的每批原砂必须进行含泥量 水分 粘度等检查 对包装已 破的原砂 更应该注意其水分含量是否超标 2 原砂应存储在干燥地方 砂与地面间必须有垫木 3 每批树脂 三乙胺等有机试剂都要经过质保检验 合格方可使用 有机试剂应存储在远离火种 环境干燥之地 并密封包装 使用前要检查有效期 超过有效期的不得使用 冷芯使用材料有精选砂50 100目 树脂 三乙胺 热芯使用70 14 0目的覆膜砂 二 模具 设备准备 1 按 作业指导书 对设备工装进行运行前开机清理等准备工作 2 造型前 芯盒的残积物必须清理干净 在造芯过程中 活块之间 分形面之间不得有砂子 残积物 3 要严格按 作业指导书 规定 进行加砂 混砂工作 4 出芯时 为防止型芯尺寸变化 要轻拿轻放 一般不许敲打芯盒 如需敲打 只得使用硬度较低的橡胶锤 木锤 且不得用力过度 型腔内粘砂可用竹签和木棒清除 5 检查砂芯表面是否有缺肉 疏松等缺陷 折断的砂芯应报废 对 深度 表面积超过 作业指导书 规定的缺陷芯子 不准修复使用 应立即报废 6 操作工应每模用气枪清理芯盒及分型面 确保型腔及分型面上无 残砂 7 按 作业指导书 清理射砂嘴 排气塞和上下型腔 要确保射砂 嘴内无粘砂硬结 排气塞畅通 芯盒上下型腔内无杂物 8 停机后 操作工应按 作业指导书 做好设备 工装的清理 包 括树脂抽送管路 混砂机射砂头等 停机工作 三 型芯清理 修补 1 型芯上的披逢 毛刺 浮砂必须清理干净 2 若型芯上的冷铁缝隙 工作面不平整或缺肉处 均须用涂膏进行 涂补 涂补处必须平整光滑 不得凹凸不平 修补膏要在规定的时间内使用完 3 涂料用工业酒精搅匀后方可使用 用时要经常搅拌 防止上下分 层 配制好的涂料要在 作业指导书 规定时间内用完 四 涂激冷涂料 1 涂前应检查砂芯修补是否合格 2 按 作业指导书 规定 在指定部位涂上涂料 激冷涂料能使铸件冷却加快 表面致密 未指定部位不允许涂抹 不得有漏刷 涂刷不匀 沾粘杂物 表面 粗糙等 3 配制前要检查涂料使用期限 不许超期使用 4 每次用毛刷沾取涂料时 应搅拌一下 防止涂料上下分层 二 熔化工操作铸件质量的好坏与合金的熔炼工艺有着重要联系 如 常见的缺陷 针孔 氧化夹渣 化学成份偏折等与熔炼质量关系密切 因此 为了获得合格 优质铸件 必须对铝合金熔炼进行严格控制 保证所熔炼合金的化学成份 机械性能和金相组织都能达到技术 标准要求 并基本消除不符合标准的冶金缺陷 一 工具熔化工在熔炼前首先应检查坩埚及工具是否完好 并进 行仔细清理 然后将坩埚 工具预热至一定温度后喷涂料 坩埚涂 料厚度约1 2mm 工具涂料厚度约为0 8 1mm 喷涂完毕后的坩埚 工具在不低于250 300 预热状态下待用 操作工具应放置整齐 每次使用后及时将工具表面的氧化皮除去 并清理干净 压 钟 罩在使用前必须保证其孔洞穿通 二 炉料炉料必须保持清洁 干燥 若炉料表面有油污 锈蚀斑 点和粘砂等脏物时 须经吹砂处理后才能用于生产 回炉料的用量应严格按 作业指导书 执行 变质剂 发泡剂 打 渣剂等辅料必须在合格有效期内 三 熔炼A坩埚炉 1 待坩埚预热至暗红色时开始装料 合金熔化过程中应经常检查炉 料的熔化情况 保证炉料顺畅下降 不允许炉料搭棚卡住 造成下 部已经熔化的合金液过热吸气 氧化 铝锭和回路料要严格按照工艺要求称重配比 充分预热 做到快速 熔化 2 合金的除气 除渣 变质和发气处理过程必须严格按 作业指导 书 规定的程序进行 其温度 搅拌 静置时间必须严格遵守 3 合金液超过有效浇注时间允许两次精炼与变质 发气处理起过80分钟 须重新发起处理 发气片按0 05 0 1 加入 发气后尚须静止8 10分钟方可继续浇注 但总的熔化时间应符合工艺规程的要求 4 在熔炼过程中 搅拌必须均匀 同时应避免将铝液表面氧化膜搅 入坩埚内 合金的搅拌时间应按 作业指导书 规定进行 5 在熔化过程中 合金液的温度不得超过下一道工序 浇铸产品的 工艺要求浇铸温度 的规定温度 合金从开始熔化到浇注完毕时间 以及合金有效浇注时间 按工艺规程的要求 3小时内 进行控制 6 熔化工作场地应保持干燥 在熔炉过程中禁止对着熔化炉方向吹 风和喷涂料 7 测温仪表必须准确 对仪表 电偶等应按时检查 校准 保持良 好的使用状态 当发现温度超出工艺范围时 应立即停下调整炉温 8 除气时按照工艺要求氩气流量 石墨转子转速 转子探入铝液深 度 料温 除气时间 转子的除气状况 要严加注意 不可忽视 除气后静止时间必须保持足够长8 10分钟 以使液内杂质能充分浮 上表面层打渣除去 发气处理后静止时间必须保证 否则液内气体无法均匀分散 径直 结速后取样抽真空 测铝液密度在工艺要求范围内 9 坩埚底部100mm以下的约1 4合金液不允许浇注铸件 要作合料处 理 回炉料不允许无限反复使用 10 电保温炉必须按照作业指导书和工艺要求定期清炉 按时取样 并测铝液真空度 真空度超标必须停产 11 中转包必需每班清理炉壁 不得受潮 烘烤温度达到工艺要求 B集中熔炼炉1 做好开机前的准备 检查液化气 压缩空气 电源已 打开 间隔时间较长要提前烘炉 2 安照照作业指导书工艺卡配料 加料 设定炉温 3 做到每天早班打渣清炉 4 料温达到工艺要求方可放料 放料要注意安全 放料口确认堵紧 密封严实 5 中转包烘烤温度必须大于780 才可进行放料作业 三 浇注操作工 一 金型涂料 1 配制涂料的原材料应符合技术条件 涂料的成份 配制过程应按 工艺规程执行 2 涂料配制后应妥善保管 防止脏物混入 配制的涂料不能放置过 久 4小时内 二 模具 1 涂型金属模具喷涂工作对浇注的铸件质量至关重要 它对控制模 具的保温性能 改善铝合金液流动性能 增加模具的排气性能 改 善产品外观质量起着重要的作用 1 模具工作面必须清理干净 喷砂 浇冒口部分应光洁 排气 塞应畅通 2 模具按要求预热至所需要温度 约170 230 然后按涂型作业指导书要求将各部分涂以相应涂料 所用涂料必须调匀 涂料层必须无流痕 浮纹 保证均匀涂挂 非 工作面的多余涂料必须清理干净 靠近冒口处的涂料要稍厚 铸件 壁厚较厚远离冒口处要薄 清理好各排气道 排气塞 保证其有良好的排气功能 3 涂料后模具应按规定的温度预热 保证在规定的模温250 320 下浇注铸件 2 检查模具上日期 班次是否正确 3 检察模具定位基准部位是否平整 光滑 清除涂料烧结物 4 检察模具型腔内有无涂料脱落 起皮 粘铝 如有 则做好清理 补喷涂处理 并将非工作面的多余涂料清理干净 三 浇铸 1 金属液的浇铸温度必须符合 作业指导书 规定 2 浇铸前 浇包 撇渣勺等工具必须充分预热 3 模具上的水汽冷却管路和冷却参数 必需按照工艺要求连接设定 并确定可靠 4 舀取金属液时 必须按 作业指导书 进行操作 先用勺子底部 轻刮开铝液表面氧化层 然后舀入铝液 避免混入氧化膜 熔剂等 5 浇铸时 合金液应保持平稳 不中断 浇注时间为8 10秒 手工倒料原则是先慢后快再慢 浇包嘴应与浇口杯保持50mm以下的 高度 如下进 倾转浇注 铝液倒入浇包后稍带静置后 方可倾 转浇铸 6 合金液浇铸必须在精炼 变质 发气处理后的有效时间内 不允 许超过规定时间 7 留模时间必须充分 不能提前出模 以避免补缩不完全等 8 出模的铸件需冒口向上 摆放在操作台上继续冷却 放入框中必 须保持柳木姿势摆放 9 铸件必须在指定部位打班次 序号或炉号 10 首件必须报检 要做到尺寸合格 外观合格才可生产 11 浇注过程中应随时清除型面及配合面的铝块及杂物 12 浇注中 发现涂料磨损 局部脱落时 允许补喷涂料 13 应按规定填写各种记录表 卡 单 四 工序巡检车间工序巡检是确保产品质量的重要因素 由于铸造 生产过程中 变动因素很多 所以应严格按规定进行质量控制 以 保证铸件质量 一 砂 芯 检验 1 查原砂入厂检验单和复验单是否合格 2 抽查原砂中有无杂物 原砂存放是否符合要求 3 检查砂 型 芯有无毛刺 裂纹 凹凸不平的工作面 4 冷铁的安放位置和数量是否正确 5 形成铸件基准面的芯子是否平整清洁 有无缺陷 砂芯补膏是否 完好 激冷涂