《简明铸工手册》求取 ⇩

目 录1

第一章通用工艺资料1

一、铸造方法1

二、铸件工艺设计主要参数4

（一）铸件最小壁厚4

（二）铸件最小铸孔5

（三）熔模铸件的铸槽6

（四）熔模铸件平面6

（五）熔模铸件铸造圆角6

（六）起模斜度、分型负数7

1．起模斜度7

2．分型负数8

（七）铸造合金线收缩率11

（八）铸件的机械加工余量12

三、铸件尺寸精度26

（一）定义27

1．铸件基本尺寸27

2．壁厚27

3．错型（错箱）27

（二）铸件尺寸公差数值28

（三）错型值30

（四）铸件尺寸公差等级选用31

四、表面粗糙度33

五、铸件重量偏差34

六、铸造工艺设计35

（一）铸造工艺设计的内容和一般拟订程序35

（二）计算机辅助铸造工艺编制36

和管理系统36

1．分类38

（一）铸铁的分类及特征38

一、铸铁材料的基础知识38

第二章铸铁38

2．特征及用途39

（二）铸铁的金相组织42

1．铸铁金相组织的基本组元42

2．铁碳合金双重状态图46

（三）铸铁的凝固47

1．碳当量47

2．共晶度47

3．铸铁冷却曲线48

4．铸铁的凝固结晶过程及其室温49

组织49

（四）影响铸铁组织和性能的因素49

1．铸铁金相组织与力学性能的关系49

的影响54

2．铸铁的化学成分对组织与性能54

3．铸件冷却速度对铸铁组织与性能的影响56

4．铁液过热及炉前处理对铸铁组织与性能的影响62

5．炉料对铸铁组织与性能的影响63

二、铸铁合金63

（一）灰铸铁63

1．灰铸铁标准63

2．灰铸铁化学成分67

3．灰铸铁的铸造性能67

4．孕育处理78

5．灰铸铁热处理81

6．提高灰铸铁力学性能的途径82

（二）球墨铸铁84

1．球墨铸铁标准84

2．球墨铸铁化学成分84

（二）炉衬材料及其坩埚制备 789

3．球化处理89

4．球墨铸铁的孕育处理94

5．球墨铸铁的铸造性能94

1．蠕墨铸铁的力学性能100

6．球墨铸铁热处理100

（三）蠕墨铸铁100

2．蠕墨铸铁的金相组织104

3．蠕墨铸铁的化学成分106

4．蠕化处理107

5．蠕墨铸铁的铸造性能109

（四）可锻铸铁109

1．可锻铸铁标准109

2．可锻铸铁化学成分113

4．可锻铸铁热处理117

3．可锻铸铁生产过程117

5．缩短可锻铸铁退火周期的措施124

1．耐磨铸铁125

2．耐热铸铁125

3．耐蚀铸铁125

三、铸铁熔炼125

（一）冲天炉熔炼125

1．冲天炉熔炼的技术要求125

2．冲天炉结构及工艺参数125

（五）特种铸铁125

3．冲天炉炉衬及修炉操作要点129

4．冲天炉炉料137

5．冲天炉配料143

7．冲天炉熔炼常见故障及排除方法147

8．冲天炉用鼓风机147

6．冲天炉熔炼操作工艺147

9．冲天炉的强化155

（二）工频感应电炉熔炼158

1．工频感应电炉结构159

2．修炉与烘炉160

3．工频感应电炉熔炼操作工艺162

（三）双联熔炼164

1．冲天炉与工频感应前炉双联164

3．冲天炉与工频感应浇包双联165

2．冲天炉与工频感应电炉双联165

（四）铸铁脱硫技术167

1．脱硫剂167

2．脱硫工艺167

四、铸铁用型砂、芯砂及造型辅助材料167

（一）原材料167

1．造型用砂167

2．造型用膨润土和粘土167

3．型砂和芯砂用粘结剂171

4．型砂和芯砂的附加材料171

（二）型砂和芯砂的配方176

（三）型砂和芯砂的配制工艺176

1．原材料的准备176

2．型砂配制工艺操作要点182

3．混砂机安全操作注意事项183

（四）涂料185

五、铸铁铸造工艺186

（一）对铸铁件结构要求186

（二）铸铁件的铸造工艺189

1．确定浇注位置的一般原则189

2．确定分型面的一般原则189

3．浇注系统的确定190

4．砂芯的设计196

6．铸造工艺文件205

5．铸造圆角205

（一）手工造型215

1．造型前的准备215

2．造型215

六、造型、造芯215

3．修型217

4．造芯217

5．下芯218

1．砂型紧实度222

2．机械紧实222

（二）机械造型、造芯222

6．合箱222

7．压箱或紧固222

3．机械起模226

4．造型机及造芯机型号表示法229

（三）造型、造芯用工艺装备231

1．木制模样与芯盒231

2．金属模样与芯盒236

3．砂箱236

七、浇注、落砂和清理237

（一）浇注237

1．浇注操作规程237

2．浇注安全操作要点238

3．浇包的类型238

1．铸型冷却241

2．机械落砂241

（二）落砂241

（三）清理243

1．清理工艺流程243

2．清理规范243

八、铸铁件的修补及涂漆249

（一）修补249

1．焊接修补249

2．金属液熔补250

3．浸渍修补251

（二）涂漆252

（二）命名253

第三章铸钢253

（一）分类253

一、铸钢分类和命名253

（三）热处理状态的名称、定义及代号256

二、铸钢材质257

（一）碳素铸钢257

1．一般工程用碳素铸钢257

2．焊接结构用碳素铸钢（GB7659—87）260

（二）低合金铸钢260

1．锰系低合金铸钢262

2．铬系低合金铸钢263

（三）高锰钢272

（四）不锈（耐酸）铸钢272

1．一般不锈（耐酸）铸钢278

2．工程结构用中、高强度不锈铸钢278

（五）耐热铸钢279

（六）铸造工具钢289

三、铸钢熔炼289

（一）炼钢用原材料289

1．金属材料289

2．辅助材料290

（二）电弧炉293

1．电弧炉主要技术性能指标293

2．电弧炉砌筑和维修293

3．补炉301

（三）碱性电弧炉熔炼工艺301

1．氧化法熔炼301

2．返回吹氧法熔炼305

3．不氧化法熔炼310

4．炉内喷粉技术312

1．浇包（盛钢桶）317

（四）酸性电弧炉熔炼特点317

（五）铸钢的浇注317

3．浇注时间320

2．浇注温度320

4．镇静时间323

四、铸钢用型砂、芯砂及涂料323

（一）造型原材料323

1．硅砂（石英砂）323

2．石灰石原砂324

3．铬铁矿砂324

4．锆砂（粉）326

5．镁砂326

（二）型砂和芯砂327

1．粘土砂327

2．水玻璃砂327

3．石灰石砂327

1．对铸钢件浇注系统的要求336

（一）浇注系统336

2．浇注系统断面尺寸的确定336

4．呋喃树脂砂336

（三）涂料336

五、铸钢工艺336

1．常用冒口的形状338

（二）冒口338

2．冒口的有效补缩距离（范围）339

3．提高冒口补缩率的方法341

4．冒口尺寸的确定353

（三）铸钢件工艺实例354

1．ZG310-570铸钢齿轮铸造工354

艺图354

1．水爆温度357

4．防裂和安全措施357

3．水爆池中水温357

2．保温时间357

（四）水爆清砂357

2．铸钢齿轮工艺卡357

（五）浇冒口切割（气割）365

1．准备工作365

2．气割工艺参数366

3．气割余量366

4．热割冒口366

（六）焊补366

1．焊前的准备工作366

2．铸件预热367

4．焊补工艺要点368

3．焊条368

一、有色合金材质370

（一）铸造铝合金370

1．铸造铝合金的化学成分370

第四章铸造有色合金370

2．铸造铝合金的性能371

3．铸造铝合金的热处理374

4．铸造铝合金的用途374

（二）铸造铜合金374

1．铸造铜合金的化学成分374

2．铸造铜合金的性能374

3．铜合金的热处理规范375

4．铸造铜合金的用途375

4．铸造镁合金的用途403

3．铸造镁合金的热处理403

1．铸造镁合金的化学成分403

2．铸造镁合金的性能403

（三）铸造镁合金403

（四）铸造锌合金434

1．铸造锌合金的化学成分434

2．铸造锌合金的性能及用途434

二、有色合金熔炼446

（一）熔炼前的准备工作446

1．金属炉料446

2．坩埚449

3．配料453

2．中间合金的熔炼455

3．熔炼工艺455

1．中间合金锭、铸铝合金锭455

化学成分、涂料及熔剂455

（二）铸铝合金的熔炼455

4．炉前检验486

5．浇注注意事项486

（三）铸造铜合金的熔炼486

1．中间合金锭、铸造铜合金锭化学成分及熔剂486

2．中间合金的熔炼492

3．熔炼工艺492

2．熔炼工艺502

1．镁合金熔剂502

（四）铸造镁合金的熔炼502

4．炉前检验502

3．浇注504

4．安全技术504

（五）铸造锌合金的熔炼504

（二）浇注系统511

1．常见浇注系统形式511

（一）工艺设计主要参数511

三、砂型铸造511

2．最小断面的总截面积确定512

3．浇注系统各单元断面比例512

4．过滤网512

5．缝隙式浇注系统514

（三）冒口与冷铁514

1．冒口527

2．冒口有效补缩距离527

3．冷铁527

2．镁合金铸件用型砂、芯砂531

3．铜合金铸件用型砂、芯砂531

1．铝合金铸件用型砂、芯砂531

（四）型砂、芯砂531

1．金属型铸件设计主要参数545

2．金属型模设计的主要工艺参数545

（一）金属型铸造545

四、特种铸造545

4．砂型涂料545

3．浇注系统548

4．冒口548

5．金属型浇注工艺548

1．低压铸造的工艺特点556

（二）铝合金的低压铸造556

2．铸型工艺设计557

3．低压铸造工艺557

（三）铜合金的离心铸造558

1．离心铸造的模具设计558

2．离心铸造的主要工艺参数568

五、有色合金铸件的修补572

（一）焊补法572

（二）浸渗法574

（一）壁厚577

一、压铸件577

第五章压力铸造577

（二）肋条578

（三）铸造圆角580

（四）起模斜度581

（五）铸孔582

（六）压铸齿轮与螺纹584

（七）凸纹、直纹与网纹586

（八）图案，文字和符号587

（九）槽隙588

（十）嵌件589

（十一）加工余量590

（十二）分类及级别591

（十三）尺寸精度（JB2702—80）593

（十四）表面要求597

二、压铸合金603

（一）压铸锌合金603

（二）压铸铝合金606

（三）压铸镁合金610

（四）压铸铜合金612

三、压铸机614

（一）压铸机的分类614

（二）热压室压铸机615

（三）冷压室压铸机617

1．立式冷室压铸机617

2．卧式冷室压铸机618

（四）目前国产常用压铸机的型号和620

主要参数620

1．热压室压铸机620

2．立式冷压室压铸机622

3．卧式冷压室压铸机624

4．全立式压铸机630

四、压铸模631

（一）压铸模的结构631

1．压铸模的组成631

2．压铸模基本结构634

（二）分型面634

（三）浇道及溢流排气系统635

（四）压铸模零件636

1．膜板636

2．圆形镶块638

3．矩形镶块640

4．A型导柱642

5．B型导柱644

6．A型导套646

7．B型导套648

8．推板、推杆固定板649

9．推板导柱650

10．推板导套652

11．推杆654

12．复位杆656

13．推板垫圈657

14．限位钉658

15．垫块659

（五）压铸模材料和热处理660

1．压铸模零件材料660

2．3 Cr 2 W 8 V钢的性能及热处理661

3．4 Cr 5 MoVSi钢的成分及热处理664

（一）比压666

1．常用比压666

2．比压与强度的关系666

五、压铸工艺666

（二）速度667

1．内浇道速度667

2．内浇道速度与强度的关系667

（三）时间668

1．填充时间668

2．持压时间669

3．留模时间669

（四）温度670

1．浇注温度670

2．模具温度670

3．内浇道速度对合金温度的影响670

（五）涂料671

1．石墨涂料671

2．乳化涂料672

3．其它涂料673

2．直浇道（浇口杯）结构尺寸674

第六章熔模精密铸造674

一、铸件工艺设计674

1．浇口杯674

（一）浇注系统674

3．横浇道676

4．内浇道676

5．冒口680

（二）工艺出品率682

二、压型设计与制造683

（一）压型分类683

（二）型腔尺寸的计算684

（三）石蜡、硬脂酸模料的成分与收缩率的关系684

（四）常用合金的自由收缩率684

（五）综合线收缩率K值的经验数据685

1．碳素钢、合金结构钢的K值685

2．有色合金的K值686

（六）石膏压型687

1．β型熟石膏压型687

2．α半水石膏压型（铸型）688

（七）易熔合金压型691

1．常用易熔合金成分及性能691

2．分型剂种类692

3．预热692

4．熔化浇注692

三、制模材料及工艺693

（一）模料原材料693

（二）蜡基模料694

1．石蜡－硬脂酸模料694

2．石蜡－低分子聚乙烯模料694

3．石蜡－褐煤蜡模料694

4．石蜡－热塑性高聚物模料696

2．松香－蜡基模料的配比及性能697

（三）松香基模料697

1．松香及改性松香的主要性能697

1．固体充填模料699

（四）尿素模料699

（五）充填模料699

3．液体充填模料700

（六）制模主要工艺参数700

（七）分型剂700

2．气体充填模料700

（八）石蜡－硬脂酸模料回收处理701

1．酸处理法701

2．电解处理法701

3．活性白土处理法702

性质703

2．几种制壳耐火材料线膨胀率703

3．石英703

1．几种制壳材料的主要物理、化学703

（一）耐火材料703

四、制壳材料及工艺703

4．电熔刚玉705

5．铝－硅系耐火材料706

（二）粘结剂710

1．水玻璃710

6．锆石710

2．硅溶胶714

3．硅酸乙酯715

1．氯化铵715

（三）硬化剂715

2．结晶氯化铝716

3．聚合氯化铝718

（四）表面活性剂724

1．常用表面活性剂724

2．表面活性剂水溶液浓度与表面728

张力的关系728

（五）制壳工艺728

1．水玻璃型壳728

3．真空中频感应炉技术规格737

2．硅酸乙酯和硅溶胶型壳749

1．熔失熔模工艺774

（六）熔失熔模及焙烧774

2．型壳焙烧规范780

五、型芯780

（一）陶瓷型芯制造工艺流程780

（二）陶瓷型芯主要原材料781

（三）常用陶瓷型芯配方782

（四）常用增塑剂配方783

（五）增塑剂用量与型芯性能的关系783

（六）石英基陶瓷型芯焙烧温度规范784

（七）刚玉基陶瓷型芯焙烧温度规范784

1．常用中频发电机式感应电炉规格785

（一）感应炉785

（八）常用强化剂配方785

的析晶作用785

（九）半透明石英玻璃在不同温度下785

六、熔炼浇注785

2．GGW-0.15中频感应炉炉体787

结构787

4．可控硅变频中频感应炉技术规格787

1．炉衬材料的技术要求789

（三）造渣材料（熔剂）790

1．造渣材料技术规格790

3．坩埚烧结规范790

2．炉衬材料配比790

2．酸性造渣材料的组成791

3．碱性造渣材料的组成791

（四）酸性感应炉熔炼中合金元素收791

得率791

（五）碱性感应炉熔炼中合金元素收793

得率793

（六）常用铸钢及合金浇注温度794

（七）合金种类与型壳温度795

（八）铸件结构特点与铸造温度795

（九）铸件合金种类与铸型冷却时间795

七、铸件清理与热处理796

（一）合金种类、壁厚和喷丸气压的796

关系796

（二）铁丸粒度、合金种类与铸件壁厚的关系796

（四）电液压清砂设备工艺参数及作用798

（三）化学清砂的工艺参数798

（五）各种有害因素来源及防护措施799

（六）打磨砂轮材料种类及用途800

（七）常用热处理规范800

（八）铸件洗涤液的成分、温度及用途802

（九）防锈液的成分及含量802

第七章铸造测试技术803

一、造型材料性能的测定803

（一）型砂，芯砂常温工艺性能的测定803

1．型砂，芯砂物理力学性能指标803

（GB2984—81）807

2．工艺试验标准砂样的制备807

3．型砂，芯砂透气性的测定809

（GB2684—81）809

4．强度的测定（GB2684—81）813

5．含水量的测定818

6．紧实率的测定（GB2684—81）818

7．表面硬度的测定820

8．旧砂中有效粘土含量的测定821

9．型砂韧性的测定821

10．流态砂性能的测定822

11．呋喃树脂砂抗拉强度、抗弯强822

度的测定822

（三）工业生产中型砂性能的自动825

1．SKR型砂水分自动控制仪使用825

测试825

步骤825

1．型砂发气性的测定825

2．型砂发气性的测定步骤825

2．ZUYK-76型料位自动控制器的826

使用826

（JB/Z78—65）827

（四）熔模铸造蜡基模料和型壳高温827

性能的测定827

1．蜡基模料耐热值的测定827

2．蜡基模料硬度的测定（JB/Z81—65）829

3．蜡基模料灰分的测定（JB/Z82—65）830

4．蜡基模料酸值的测定（JB/Z83—65）831

5．型壳高温热变形的测定832

（JB2980—81）832

6．型壳高温抗弯强度试验834

（JB2981—81）834

（二）型砂，芯砂高温工艺性能的测835

定835

（五）型砂及特种铸造测试仪器835

一览表835

二、温度的检测848

（一）铸造合金熔炼中常用测温方法848

（二）热电偶高温计测温法849

1．热电偶高温计849

2．热电偶高温计的使用859

（三）光学高温计测温法887

1．原理与性能887

2．使用方法887

3．使用注意事项889

（四）连续测温892

1．连续测温的位置和装置方法892

2．一次仪表和二次仪表的选择898

3．连续测温的特点及装置结构898

调节899

4．比色高温计与前炉铁液温度的899

（五）几种常用测温仪900

三、合金熔炼工艺测试902

（一）冲天炉配料加料的检测902

1．炉料的称重902

2．料位的检测908

（二）冲天炉风压、风量的检测914

1．风压测量914

2．风量测量916

（三）冲天炉其他项目的检测925

（四）合金熔炼过程测试仪一览表927

四、化学分析935

（一）合金成分的化学分析935

（二）炉渣分析935

五、力学性能的测定950

（一）灰铸铁力学性能的测定950

1．抗拉试验950

2．抗压试验954

3．抗弯试验955

1．抗拉试验957

（二）可锻铸铁力学性能的测定957

2．硬度试验958

（三）球墨铸铁力学性能的测定958

（四）铸钢力学性能的测定962

（五）铸造铜合金力学性能的测定962

（六）铸造铝合金力学性能的测定962

（七）有色压铸合金试样（JB3072—82）969

1．试样类型和尺寸969

2．试样要求970

（一）铸铁炉前质量检测972

一、铸铁炉前质量检测方法972

第八章 炉前质量检测方法及铸件972

缺陷分析972

1．炉前检测方法973

2．炉前热分析978

（二）孕育铸铁的炉前检测984

（三）蠕墨铸铁的炉前检测986

（四）球墨铸铁的炉前检测988

1．炉前检测方法988

2．热分析法988

3．微分热分析法995

4．比电阻法996

5．缩前膨胀率法998

（五）可锻铸铁的炉前检测1001

二、钢液成分的炉前质量检测方法1004

（一）炉前质量检测1004

（二）结晶定碳法1010

1．结晶定碳仪的原理及结构1010

1．含气量检测方法1014

（一）含气量检测1014

2．常压凝固检测法1014

3．结晶定碳仪的操作过程1014

三、铸造铝合金炉前质量检测方法1014

2．结晶定碳仪的主要技术性能1014

3．减压凝固检测法1018

4．现场测氢仪的基本原理1020

5．第一气泡法1021

（二）变质效果的检测1024

四、铜合金炉前质量检测方法1028

（一）含气量检测1028

（二）弯曲检测与断口检验1028

（三）铜合金炉前检测标准1028

五、铸件缺陷分析1032

（一）常见铸件缺陷分析1033

（二）压铸件特有缺陷分析1033

（三）熔模铸件特有缺陷分析1033

（四）离心铸造铜铸件缺陷分析1033

附录部分国产铸造用辅助材料简介1049