第7章金属制造工艺第7章金属制造工艺7.1铸造7.2压力加工7.3焊接7.4切削加工第7章金属制造工艺7.1铸造7.1.1合金的铸造性能1.金属或合金的流动性金属或合金的流动性是指液态金属或合金自身的流动能力。流动性良好的金属或合金能铸造出薄而复杂的铸件，利于铸件的补缩以及气体和非金属夹杂物的上浮和逸出。反之，铸件上易出现浇不足、冷隔、气孔、夹渣和缩孔等缺陷。金属或合金的种类、成分、结晶特征、粘度及结晶潜热等都对金属或合金流动性有影响，如金属或合金的种类不同，其流动性也不同。对一些常用铸造合金的流动性值进行试验，得知铸铁的流动性最好，铝硅合金的次之，铸钢的最差。第7章金属制造工艺2.铸件的凝固与收缩随着温度的降低，浇入铸型的金属液将发生凝固，并伴随着收缩过程。铸造金属或合金的收缩是指从浇入铸型、凝固和直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸的缩减现象。金属或合金的收缩是一种物理属性，是形成缩孔、缩松、变形和裂纹等缺陷的根本原因。铸造金属或合金从浇注到冷至室温要经历三个收缩阶段，即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。液态收缩和凝固收缩主要表现为铸件体积上的缩减，它们是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。固态收缩主要表现为铸件各方向尺寸上的缩小，它是铸件产生应力和裂纹的基本原因。第7章金属制造工艺7.1.2砂型铸造1.砂型的种类(1)湿型：向石英砂中加入适量的粘土和水分，混制而成的型砂称为湿型砂。用湿型砂舂实，浇注前不烘干的砂型称为湿型。铝合金、镁合金及小型铸铁件的生产常使用湿型。湿型的优点是：①它可使铸件生产周期缩短，生产率提高；②由于不必烘干及不需要相应的烘干装置，故湿型可节省投资及能源消耗；③易于实现机械化和自动化，比干型生产劳动条件好。湿型水分高，强度低，因此对于质量要求高。厚壁中、大型铸件不宜采用，特别适合于机械化、自动化生产。第7章金属制造工艺(2)干型：经过烘干的砂型称为干型。烘干后增加了强度和透气性，显著降低发气性，大大减少了由于铸型方面的原因而产生的气孔、砂眼、胀砂、夹砂等缺陷。干型的缺点是生产周期长，需要烘干设备，增加燃料消耗，恶化劳动条件，难于实现机械化和自动化。干型主要用于质量要求高，结构复杂，单件、小批量生产的中大型铸件。(3)表面干型：铸型表面仅有一层很薄的型砂被干燥(干燥层一般为15～20mm)，铸型其余部分仍然是湿的，故称表面干型。表面干型介于湿型和干型之间，既有湿型的优点，又有湿型达不到的性能。表面干型常用于生产中、大型铝铸件和铸铁件。第7章金属制造工艺(4)化学硬化砂型(自硬砂型)：铸型靠型砂自身的化学反应而硬化，一般不需烘干，或只经低温烘烤。优点是强度高，节约能源、效率高。但成本较高，有的易产生粘砂等缺陷。化学硬化砂型目前用得较多的有用水玻璃作粘结剂的水玻璃砂型，以及用合成树脂作粘结剂的树脂砂型等。化学硬化砂型对于各种铸件均可采用。第7章金属制造工艺2.砂型铸造的工艺流程砂型铸造的生产工序主要包括：制模、配砂、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理和检验。例如，套筒铸件的生产过程如图7-1所示。（1）造型(芯)。制造砂型的工艺过程叫做造型；制造砂芯的工艺过程叫做制芯，也叫造芯。造型和造芯是铸造生产中最重要的工艺过程之一。选择合适的造型(芯)方法和正确地进行造型(芯)工艺操作，对提高铸件质量、降低成本、提高生产率有极重要的意义。造型(芯)方法按机械化程度可分为手工造型(芯)和机器造型(芯)两大类。第7章金属制造工艺图7-1套筒铸件的生产过程第7章金属制造工艺①手工造型（芯）是指用手工完成紧砂、起模、修整及合箱等主要操作的造型(芯)过程。手工造型(芯)是一种最基本的造型方法，造型工艺适应范围广泛，质量一般能够满足工艺要求，适合单件、小批量生产。但手工造型(芯)劳动强度大，生产率低，铸件质量不易稳定。手工造型方法很多，如模样造型、刮板造型、地坑造型等，各种造型方法有不同的特点和应用范围。②机器造型(芯)是指用机器全部地完成或至少完成紧砂操作的造型工序。和手工造型相比，机器造型的生产率高、质量稳定、工人劳动强度低。但设备和工艺...
