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第1章 铸造技术基础 1

1.1 液态合金的充型 1

1.1.1 液态合金的充型能力和流动性 1

1.1.2 影响合金充型能力的因素 1

1.1.3 提高合金充型能力的途径 3

1.2 铸件的凝固 4

1.2.1 铸件的凝固方式 5

1.2.2 铸件的凝固原则 6

1.2.3 凝固原则的选择 8

1.2.4 铸件凝固的控制 8

1.3 铸件的收缩 11

1.3.1 铸造合金的体收缩率和线收缩率 12

1.3.2 合金的收缩过程 12

1.3.3 铸钢的收缩 13

1.3.4 铸铁的收缩 16

1.3.5 铸件的收缩 17

1.4 铸件中的缩孔与缩松 18

1.4.1 铸钢件的缩孔和缩松 18

1.4.2 铸铁件的缩孔和缩松 23

1.5 铸造应力和铸件变形 25

1.5.1 铸造应力 25

1.5.2 铸件变形及防止 28

1.6 铸件的裂纹 30

1.6.1 铸件的热裂 30

1.6.2 铸件的冷裂 34

1.6.3 铸件的温裂 34

1.7 铸件的热处理基础 35

1.7.1 铸钢件的热处理 35

1.7.2 铸铁件的热处理 41

第2章 铸造合金及其熔炼 44

2.1 铸钢及其电弧炉熔炼 44

2.1.1 铸钢 44

2.1.2 碱性电弧炉及其结构 49

2.1.3 炼钢原材料及配料计算 51

2.1.4 碱性电弧炉氧化法炼钢过程及控制 53

2.1.5 碳钢的氧化法熔炼工艺 63

2.1.6 低合金钢氧化法熔炼工艺 64

2.1.7 高合金钢的氧化法熔化工艺 68

2.1.8 初炼钢液的熔炼工艺 70

2.1.9 铸钢的炉外精炼技术 71

2.1.10 钢的浇注 77

2.2 铸铁及其冲天炉熔炼 78

2.2.1 铸铁 78

2.2.2 冲天炉的结构及其鼓风机 92

2.2.3 冲天炉熔炼的基本原理 93

2.2.4 铸铁熔炼的配料计算 95

2.2.5 冲天炉的操作与控制 97

2.3 铸造非铁合金及其熔炼 99

2.3.1 铸造铝合金、铸造铜合金 99

2.3.2 铸造非铁合金熔炼炉 104

2.3.3 铸造铝合金的熔炼 105

2.3.4 铸造铜合金的熔炼 106

第3章 造型材料 107

3.1 铸造用原砂 107

3.1.1 硅砂 107

3.1.2 非硅质砂（特种砂） 109

3.2 粘土砂 114

3.2.1 粘结剂——粘土 114

3.2.2 粘土砂用辅助材料 117

3.2.3 铸铁普通机器造型用粘土湿型砂 118

3.2.4 铸铁高密度造型用湿型砂 120

3.3 水玻璃砂 122

3.3.1 粘结剂——水玻璃 123

3.3.2 CO2硬化水玻璃砂 126

3.3.3 有机酯水玻璃自硬砂 131

3.4 树脂砂 136

3.4.1 铸造树脂的分类 136

3.4.2 覆膜树脂砂 136

3.4.3 热芯盒法树脂砂 139

3.4.4 冷芯盒树脂砂 143

3.4.5 树脂自硬砂 147

3.5 油砂 153

3.5.1 油类粘结剂 153

3.5.2 植物油芯砂 155

3.5.3 合脂芯砂 156

3.6 特种砂型芯砂 157

3.6.1 以石灰石砂为原砂的型芯砂 157

3.6.2 以锆砂为原砂的型砂 159

3.6.3 以铬铁矿砂为原砂的型砂 159

3.6.4 以镁砂为原砂的型砂 160

3.7 涂料 160

3.7.1 涂料的作用及性能 161

3.7.2 砂型铸造涂料标准及其基本组成 162

3.7.3 铸钢件水玻璃砂型涂料应用案例 165

3.7.4 铸铁件树脂砂铸型涂料应用案例 166

3.7.5 铜、铝合金铸件粘土砂水基涂料应用案例 167

3.7.6 表面合金化涂料应用案例 168

第4章 铸造工艺设计 170

4.1 铸件结构的铸造工艺性 170

4.1.1 铸件质量对零件结构的要求 170

4.1.2 铸造工艺对零件结构的要求 171

4.2 造型方法及型（芯）种类 171

4.2.1 造型方法 171

4.2.2 砂型、砂芯的种类 173

4.2.3 制芯方法分类及选择 174

4.3 铸造工艺方案 175

4.3.1 铸件浇注位置的选择 175

4.3.2 铸型分型面的选择 176

4.3.3 造型的吃砂量和铸件在砂箱中的布置 177

4.4 铸造工艺参数 178

4.4.1 铸件尺寸公差 178

4.4.2 铸件重量公差 179

4.4.3 机械加工余量 179

4.4.4 铸造线收缩率 180

4.4.5 工艺补正量 181

4.4.6 起模斜度 183

4.4.7 分型负数 185

4.4.8 最小铸出孔和槽 186

4.4.9 铸件毛重及钢液总重的计算 187

4.4.10 起吊力的计算 187

4.5 冒口与补贴 189

4.5.1 冒口的作用、分类、形状及设置原则 189

4.5.2 铸钢件的冒口与补贴 190

4.5.3 铸铁件的冒口设计 215

4.5.4 非铁合金铸件的冒口设计 220

4.6 冷铁的设计 222

4.6.1 铸钢件用冷铁 222

4.6.2 铸铁件用冷铁 228

4.6.3 非铁合金铸件用冷铁 230

4.7 铸肋的设计 231

4.7.1 收缩肋 231

4.7.2 拉肋 231

4.8 出气孔的设计和设计案例 232

4.8.1 出气孔的设计 232

4.8.2 气缸体出气孔的设计案例 233

4.9 浇注系统设计 234

4.9.1 浇注系统的选择 234

4.9.2 铸钢件浇注系统尺寸设计 237

4.9.3 灰铸铁件浇注系统尺寸设计 243

4.9.4 球墨铸铁件浇注系统尺寸设计 248

4.9.5 铜合金铸件浇注系统设计 250

4.9.6 铝合金铸件浇注系统设计 250

4.10 砂芯设计 251

4.10.1 砂芯的分类及分块原则 252

4.10.2 水平砂芯的设计 253

4.10.3 垂直砂芯的设计 256

4.10.4 芯头尺寸的验算 259

4.10.5 砂芯负数 261

4.10.6 芯骨与芯撑 262

4.10.7 砂芯的排气、合拼及预装配 263

4.11 铸造工艺文件 265

第5章 铸造工艺装备设计 267

5.1 模样 267

5.1.1 模样的分类及要求 267

5.1.2 模样尺寸的计算与标注 267

5.1.3 木模样 268

5.1.4 金属模 270

5.1.5 塑料模 273

5.1.6 泡沫塑料模样 277

5.2 模板 278

5.2.1 模板种类及应用 278

5.2.2 模底板结构设计 283

5.2.3 模样在模底板上的安装 288

5.2.4 模板的技术要求 294

5.3 芯盒 295

5.3.1 芯盒的种类及应用 295

5.3.2 芯盒材料及分盒面的选择 295

5.3.3 芯盒内腔尺寸的计算 296

5.3.4 木质芯盒的结构 297

5.3.5 金属芯盒的结构 298

5.3.6 冷芯盒 305

5.4 砂箱的设计 308

5.4.1 砂箱分类 308

5.4.2 砂箱的设计原则及材料 308

5.4.3 通用砂箱 309

5.4.4 高压造型砂箱 319

第6章 铸造生产过程及控制 323

6.1 生产准备 323

6.1.1 熟悉生产计划 323

6.1.2 读懂铸造工艺文件 324

6.1.3 准备型（芯）砂、涂料 324

6.1.4 准备模样（芯盒）、模板、砂箱 325

6.1.5 工具、辅具、量具的准备 325

6.1.6 生产场地的准备 326

6.2 造型操作 326

6.2.1 手工造型 326

6.2.2 湿型机器造型 345

6.3 制芯操作 349

6.3.1 手工制芯 349

6.3.2 机器制芯 362

6.4 砂型、砂芯的烘干 373

6.4.1 烘干炉 374

6.4.2 烘干工艺 379

6.4.3 烘干过程控制及质量检测 382

6.5 合箱 382

6.5.1 合箱前的准备 383

6.5.2 砂型摆放及质量检查 383

6.5.3 下芯操作 384

6.5.4 合箱操作 386

6.5.5 紧箱操作 388

6.6 浇注操作 391

6.6.1 铸钢的浇注 391

6.6.2 铸铁的浇注 394

6.7 落砂、清理及后处理 395

6.7.1 铸件的落砂 395

6.7.2 铸件的清理 399

6.8 铸件的挽救技术 400

6.8.1 电弧焊修补 400

6.8.2 浸渗修补技术 408

6.9 消除铸件内应力处理 408

6.9.1 消除铸钢件内应力工艺曲线 409

6.9.2 消除铸铁件内应力工艺曲线 409

6.9.3 铝合金、铜合金铸件内应力的消除 411

第7章 铸件缺陷分析及质量检验 412

7.1 铸造缺陷分析 412

7.1.1 多肉类缺陷 412

7.1.2 孔洞类缺陷 417

7.1.3 裂纹、冷隔类缺陷 422

7.1.4 表面缺陷 425

7.1.5 残缺类缺陷 430

7.1.6 形状及重量差错类缺陷 433

7.1.7 夹杂类缺陷 437

7.1.8 性能、成分、组织不合格 441

7.1.9 铸造缺陷分析案例 450

7.2 铸件质量检验 452

7.2.1 铸件外观质量检验 453

7.2.2 铸件内在质量检验 456

7.2.3 铸件质量的无损检验 458

7.2.4 铸件质量评定 462

第8章 铸造技术应用案例 468

8.1 铸钢件工艺技术案例 468

8.1.1 远洋货轮挂舵臂 468

8.1.2 防磁电测车制动鼓 472

8.1.3 铸钢阀门 481

8.1.4 水泥烧结设备零件——固定梁 489

8.1.5 五型抽油机铸钢齿轮 490

8.1.6 发电设备水轮机转轮 496

8.1.7 保温易切冒口铸造石油钻采配件制动鼓 497

8.2 铸铁件工艺技术案例 504

8.2.1 S195柴油机缸体 504

8.2.2 球墨铸铁钻井液旋流器 507

8.2.3 气缸套 509

8.2.4 球墨铸铁涡轮 511

参考文献 514