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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