降低生产成本离心铸造

　　浅谈离心铸造的应用及其特点_电子/电路_工程科技_专业资料。工业技术 2 浅谈离心铸造的应用及其特点 陈楠 , 王蕊 （长春理工大学光电信息学院 , 长春 130012） 摘要：铸造是一种液态金属成型的方法。铸件已广泛应用于各工业部门和日常生活中，是

　　工业技术 2 浅谈离心铸造的应用及其特点 陈楠 , 王蕊 （长春理工大学光电信息学院 , 长春 130012） 摘要：铸造是一种液态金属成型的方法。铸件已广泛应用于各工业部门和日常生活中，是管套类及盘环类构件的成型手段，离心铸造是 将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造方法，本文主要介绍离心铸造的发展过程 , 分类 , 工作原理特点 及在加工中的铸造缺陷和应对方法加以简介。 关键词：离心铸造；铸造缺陷；特种铸造；离心铸造机i.37-1222/t.2017.10.002 1铸造方法的简介 铸造是一种液态金属成型的方法。铸造的方法有很多种，广泛 的应用是砂型铸造，随着现代工业技术水平的不断发展及人类社会对 其应用的需要， 对铸造技术提出了一系列新的， 更高的要求， 归纳起来， 主要有以下三方面： （1）不仅要求铸件的生产批量增大，而且更加追求其质量的 提高，如提高铸件的表面光滑成度 , 及尽量减少各种类型的铸造缺陷； （2）尽量简化其工艺步骤，提高其生产效率，提高其自动化在 造型中所占的比例，降低工人劳动强度； （3）把金属材料的消耗降到，降低生产成本。 为了实现上述目地，近些年来，人们将传统铸造工艺与现代科学 技术成果相结合的基础上，又发明了多种铸造方法，为了和传统的砂 型铸造方法作以区分， 除了传统砂型方法外 , 都称之为特种铸造方法。 常见的铸造方法介绍： 1）失腊铸造；2）金属型铸造；3）低压铸造；4）离心铸造；5） 陶瓷型铸造； 6）压力铸造；7）消失熔铸造；8）磁型铸造等。 特种铸造在其造型所使用的材料 , 方法以及模具上都和传统的砂 型铸造有着很大的不同 , 本文主要对离心铸造方法及铸造机加以介绍。 的，因而离心铸造便具有下述的一些特点： （1）在离心力的驱使下，金属结晶从铸型壁逐步向铸件内表面 顺序进行，具有一定方向性的冷却结晶，从而改善了补缩环境 , 使一 些熔渣、气体、夹杂物等杂质集中于铸件内表层，也是因为离心的件 用下使铸件其他部分组织细密，由于在离心力的驱使下 , 使金属液体 甩向铸型侧壁 , 使气孔、缩孔等铸造类缺陷在压力的作用下弥合，从 而得到组织致密的铸件 , 有助与其机械性能的提高。（2）离心铸造不 需要浇道口，也并不需要铸造冒口，铸造空心铸件时还可省去型芯， 金属利用率可达 80%-90%, 降低生产成本 , 提高生产效率。（3）对于 中空铸件的生产为适合 , 相比与传统的砂型铸造可以省去活动型芯 的拆装 , 节省原材料的消耗 , 降低其生产成本及劳动强度；（4）在离 心铸造中，铸造合金的类型几乎不受限制。 6离心铸造在生产过程中的缺陷分析 离心铸造的优点很多 , 但在铸造一些合金材料制成的管套类构件 时会出现包括其充型不完整，表面存在气孔，夹砂，裂纹，夹渣及表 面存在针刺等缺陷 , 下面对其主要缺陷作以介绍。 （1）裂纹缺陷 : 在铸造管类铸件时 , 有时会有横纵向裂纹的出现。 其中又以横裂纹居多 , 纵向裂纹主要出现在离心机使金属铸型在高速 旋转的状态下 , 铸型自身会产生一定的震动 , 会使金属在冷却结晶时 产生裂纹 , 因为此时铸件温度较高 , 强度较低 , 但在实际生产过程中横 裂纹出现的多，这些裂纹常出现在管的端面位置，在出型时管类铸 件容易开裂 , 严重的甚至沿中心位置断开 , 所以在生产中一定要控制 好铸型的转速。 （2）充型不完整。在离心铸造钢管中充型不完整常有两种情况： 种是浇注的的填充金属液不够 , 造成管套类构件的尺寸变小；第 二种是管子壁厚不均匀，这类缺陷在铸造壁厚为 7 到 8 mm 的管套类 铸件时尤为明显，所以要特别注意管套的长径比的值（L/D15）。 （3）气孔缺陷。这类缺陷主要存在于管套类构件的内表面 , 且直 径较小 , 一般为 0.25mm~3 mm，深 0.4mm~2.5mm，密度较大 。常以 片状区域出现。 （4）钢管表层夹砂。在钢管表面局部出现粗糙麻面并稍有凸起， 粗糙麻面有清晰的周边轮廓。严重时成为环带状夹砂。当去掉粗糙的 钢表层后可见存在其中的薄涂料层即夹砂。夹砂部位经过 1mm~2mm 的加工即可去除。但它严重影响铸皮质量，如是非加工的钢管就很可 能报废。这种缺陷多出现于挂涂料的钢管。 （5）铸件端面针刺。在铸造管类铸件时 , 在涂较厚的涂料时 , 铸 件端面的局部会出现针状的毛刺 , 直径在 0.5mm~1 mm 之内 , 其高度 在 2mm 之内 , 密度较大。, 如出现其 3、4、5、类缺陷时 , 都应加大机 械加工余量。 2离心铸造机的发展过程及现代应用 离心铸造从发明到现在以有七八十年的历史了，直到上世纪初才 逐步推广于工业生产。直到 40 年代初期我国才开始运用离心铸造方 法来生产铸铁管。而在现代 , 离心铸造已经是一种应用广泛的铸造方 法，尤其对生产盘环类及管套类铸件生产得心应手。离心铸造还可用 于诸如生产叶轮等异型铸件、造纸、无缝管坯、双金属铸件 ( 如钢套 镶铜轴承 )、干燥滚筒等。离心铸造机如今已实现了高度自动化、机 械化，一些机械化离心铸管已实现了十几万吨的年产量。 3离心铸造的基本原理 离心铸造是将熔融金属浇入高速旋转的金属铸型内 , 在离心铸造 机的作用下 , 铸型高速旋转 , 在其离心力的驱使下 , 冷却结晶的一种铸 造成型方法。 4离心铸造机的分类 为使铸型旋转 , 离心铸造就要在离心铸造机上进行。根据铸型旋 转空间位置的不同 , 离心铸造机可分为立式与卧式两大种类。 在立式离心铸造机上 , 铸型是绕垂直轴旋转的。由于离心力和液 态金属自身重力下 , 使铸件的内表面呈抛物面形状 , 造成铸件上薄下 厚。在其他条件不变的情况下 , 铸件的高度越高 , 壁厚差越大。所以 , 立式离心铸造主要用于小于直径盘环类铸
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