關(guān)于鑄鐵砝碼鑄造工藝技術(shù)研究 說明：

摘要：鑄造已有約6000年的歷史，它是人類比較早掌握的一種金屬熱加工工藝。約在公元前1700～前1000年之間，我國就已進(jìn)入青銅鑄鐵砝碼的全盛期，已達(dá)到相當(dāng)高的工藝水平。所謂鑄造是指溶化固態(tài)金屬，使之成為液態(tài)，并倒入特定形狀的鑄型中，待其凝固成形的加工方式，而且其具有多種工藝形式和技術(shù)方法。

1. 鑄造的定義

闡述鑄造是按照一定要求將金屬熔煉成液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)凝固冷卻、清整處理后，得到預(yù)定尺寸、形狀和性能的鑄鐵砝碼的工藝過程。在現(xiàn)代裝置制造工業(yè)中，鑄造是其中的基礎(chǔ)工藝之一。

2具體鑄造工藝的分析介紹

2.1關(guān)于鑄造的分析介紹

按照金屬液的澆注工藝，鑄造可分為重力鑄造和壓力鑄造。其中：重力鑄造是指在地球重力的作用下，將金屬液注入鑄型的工藝，也叫做澆鑄；壓力鑄造是指在不含重力的其他外力的作用下，將金屬液注入鑄型的工藝。目前，在有色金屬鑄造中，這兩種鑄造工藝是的、相對低的。

2.2關(guān)于砂型鑄造的分析介紹

所謂的砂型鑄造是以砂作為主要的造型材料，制作鑄型的傳統(tǒng)鑄造工藝。一般情況下，砂型采用重力鑄造，也可以采用低壓、離心鑄造等工藝，這要根據(jù)特殊要求而定。砂型鑄造有很廣的適應(yīng)性，大小件、簡單復(fù)雜件、單件、大批量等都可采用。以前砂型鑄造多用木材制作模具，通稱木模，它要比金屬型鑄造用的模具便宜得多，在生產(chǎn)小批量及大件時(shí)，其價(jià)格優(yōu)勢更為明顯。另外，砂型比金屬型具有更高的耐火度，因此熔點(diǎn)較高的材料如銅合金和黑色金屬等大多采用這種工藝。但是，砂型鑄造也有其短板，主要是每個(gè)砂質(zhì)鑄型被澆注一次后就損壞了，必須進(jìn)行重新造型，所以砂型鑄造的生產(chǎn)效率不高；另外，由于砂軟且多孔，因而利用砂型鑄造的鑄鐵砝碼不僅表面粗糙，而且其尺寸的精確度也不高。

2.3關(guān)于金屬型鑄造的分析介紹

所謂金屬型鑄造是指鑄造用中空鑄型模具時(shí)采用耐熱合金鋼制作的現(xiàn)代工藝，其主要包括重力鑄造和壓力鑄造兩種形式。金屬型的鑄型模具可以多次反復(fù)使用，每進(jìn)行一次金屬液的澆注，就能夠得到一次鑄鐵砝碼，因此其具有很長的壽命和很高的生產(chǎn)效率。而且金屬型的鑄鐵砝碼不但具有很好的尺寸精度和光潔的表面，而且相同的金屬液在澆注的情況下，要比砂型鑄鐵砝碼的強(qiáng)度更高，更不易被損壞。所以，如果有色金屬的中、小鑄鐵砝碼需要大批量生產(chǎn)時(shí)，只要不需要過高的鑄鐵砝碼材料熔點(diǎn)，金屬型鑄造往往被優(yōu)先選用。同時(shí)，金屬型鑄造也有其不盡人意的地方，因?yàn)榻饘傩湍＞叩膬r(jià)格很高，如果是小批量的生產(chǎn)，那么每件產(chǎn)品上分?jǐn)偰＞哔M(fèi)用就是很高的，往往不易接受。另外，金屬型的模具受限于模具材料的尺寸、型腔加工的設(shè)備和鑄造設(shè)備的能力，對于特別大的鑄鐵砝碼往往束手無策。因此，對于小批量或大件的生產(chǎn)，一般很少或不采用金屬型鑄造。

2.4關(guān)于壓鑄的分析介紹

壓鑄是指金屬型壓力鑄造在壓鑄機(jī)上進(jìn)行，這一鑄造工藝目前是生產(chǎn)高的。壓鑄機(jī)分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩類。熱室壓鑄機(jī)具有很高的自動化程度，損耗的材料也很少，與冷室壓鑄機(jī)相比，其具有更高的生產(chǎn)效率，但是受制于機(jī)件的耐熱能力，目前在鑄鐵砝碼生產(chǎn)中只能采用低熔點(diǎn)的鋅合金、鎂合金等材料。現(xiàn)今鋁合金壓鑄鐵砝碼廣泛被使用，但是因?yàn)槠漭^高的熔點(diǎn)，只能在冷室壓鑄機(jī)上生產(chǎn)。壓鑄的主要特點(diǎn)是在高壓、高速下，金屬液充填型腔，并在高壓下凝固、成形；而且其壓鑄鐵砝碼也存在不足之處，因?yàn)樵诟邏骸⒏咚傧拢饘僖撼涮钚颓坏倪^程中，難以避免在鑄鐵砝碼內(nèi)部夾裹型腔中的空氣，形成皮下氣孔，所以不宜熱處理鋁合金壓鑄鐵砝碼，不宜表面噴塑鋅合金壓鑄鐵砝碼，但是可以噴漆。

2.5關(guān)于鋁錠鑄造的凈化技術(shù)介紹

因?yàn)殇X液從電解槽被吸出后，其中含有各種雜質(zhì)，所以在鑄造之前需要對其進(jìn)行凈化。在工業(yè)上一般采取澄清、熔劑、氣體等凈化方法，也有對其凈化時(shí)嘗試使用定向凝固和過濾方法。下面主要介紹熔劑凈化和氣體凈化兩種技術(shù)方法。

2.5.1熔劑凈化技術(shù)

熔劑凈化技術(shù)是把熔劑加入鋁液中，從而有大量的細(xì)微液滴形成，這些細(xì)微液滴吸附和溶解鋁液中的氧化物，進(jìn)而形成新的液滴升到表面，待到其冷卻后，把形成的浮渣清除。凈化用的熔劑一般是一種鹽，它具有低熔點(diǎn)、小密度、很小的表面張、大活性、有很強(qiáng)吸附氧化渣的能力的特點(diǎn)。其在使用的過程中，先鐵籠里裝入小塊熔劑，再把鐵籠插入混合爐底部來回?cái)噭樱鹊饺蹌┗旰髮㈣F籠取出，在經(jīng)過5~10分鐘的靜止以后，把表面的浮渣撈出便可以澆鑄了。

2.5.2氣體凈化技術(shù)

氣體凈化所用氣體主要有氯氣、氮?dú)饣蚵鹊旌蠚怏w。

（1）氯氣凈化技術(shù)。在氯化凈化法中，在鋁液內(nèi)通入氯氣時(shí)，會有很多異常細(xì)小的AlCl3氣泡生成，并在鋁液內(nèi)充分混合。而這時(shí)溶解在鋁液中的氫，以及一些機(jī)械夾雜物就被AlCl3氣泡吸附住，并隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而被排出。通入氯氣時(shí)還能使某些比鋁更加負(fù)電性的元素氯化，如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應(yīng)的氯化物，得以分離出來，進(jìn)而達(dá)成凈化的目的。

（2）氮?dú)鈨艋夹g(shù)。氮?dú)鈨艋址Q為無煙連續(xù)凈化，其過濾介質(zhì)是氧化鋁球（418mm）。在鋁液內(nèi)直接通入N2。凈化爐內(nèi)被連續(xù)送入鋁液，通過氧化鋁球過濾層，經(jīng)過氮?dú)獾臎_洗后，可以清除鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫，進(jìn)而達(dá)成凈化的目標(biāo)。

（3）混合氣體凈化法技術(shù)。顧名思義，混合氣體凈化，就是通過氯氣和氮?dú)獾幕旌衔飦韺?shí)現(xiàn)鋁液的凈化，其作用：一方面脫去氫氣和分離氧化物，另一方面把鋁中某些金屬雜質(zhì)如鎂予以清除，常用的混合氣體是90%的氮?dú)夂?/span>10%氯氣，也可以采用10%的氯氣、10%的二氧化碳和80%氮?dú)狻?/span>

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