砂型重力铸造和压力铸造、低压、差压离心有何差别?

  砂型重力铸造就是咱们常说的普通铸造,后面压力铸造、低压铸造、差压铸造、离心铸造都是特种铸造方法。 不同的铸件会选不一样的铸造方法。要说差别那就太大了。

  砂型铸造尺寸精度不高,表面粗糙,生产率低,质量不稳定,劳动强度大等,不用多说了。

  用重力浇注将熔融金属浇入金属铸型(即金属型)中获得铸件的方法。该方法 下芯、合型较为方便,精度高,劳动条件好; 上型排气困难,开型和取出铸件均不方便。一般适用于大批量生产中小型有色金属合金铸件;如铝合金、镁合金、铜合金等。也可用金属型生产形状简单的黑色金属铸件。浇注低熔点的合金(如锡合金、镁合金等)时,金属型可选用灰铸铁。浇注铝合金、铜合金时,可选用合金铸铁。浇注铸铁和钢时,必须选用碳钢和合金钢等。

  熔融金属在高压下高速充型,并在压力下凝固的铸造方法。即高压铸造。需要大吨位压铸机,良好的锁模力和压射力。 该方法铸件质量好,生产效率高,经济效益好; 压铸型结构较为复杂,制造费用高,生产周期长;金属液充型速度大,凝固快,补缩困难,铸件中易产生小气孔和缩松等缺陷。 大批量生产中小型有色金属合金铸件,其中以锌合金、铝合金压铸件应用最为广泛。

  将熔融金属浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型,在离心力作用下,凝固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合的铸造方法。该方法在离心力的作用下凝固成形,致密性好,铸件内部不易产生缩孔、气孔、渣气孔等缺陷。金属型冷却快,铸件晶粒细小,因而力学性能较高。金属液的充型能力好,可以铸造薄壁铸件和流动性差的合金铸件。但铸件内孔直径尺寸不准确,内表面粗糙,加工余量大;在浇注冷凝过程中,密谋较大的组织容易集中于表层,产生化学成分不均匀的缺陷,易产生偏析的合金如铅青铜最好不用离心铸造法生产。多用于浇注各种金属的圆管状铸件,以及可以铸造各种要求组织致密、强度要求比较高的成型铸件等。

  又称失蜡铸造。用易熔材料如蜡料制成模样(蜡模),在模样上包覆若干层耐火涂料,制成型壳,熔出模样的型壳经高温焙烧后即可浇注的铸造方法。该方法铸件质量好,可浇注形状复杂的铸件,可产生各类金属材料的铸件;但操作的流程繁杂、生产周期长、成本比较高,不能铸造较大的零件。一般在20kg以下。形状复杂、机械加工困难的零件均可考虑采用熔模铸造。目前应用最多的是生产碳钢和合金钢铸件。

  将铸型安置在密封的坩埚上方,坩埚内通往压缩空气,在熔融金属的表面上造成低压力,使金属由升液管上升填充铸型和控制凝固的铸造方法。低压铸造是使液体金属在压力作用下完成充填型腔及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法。由于所用的压力较低,所以叫做低压铸造。其工艺过程是:在密封的坩埚(或密封罐)中,通入干燥的压缩空气,金属液在气体压力的作用下,沿升液管进入直浇道上升,通过内浇道平稳地进入型腔,并保持坩埚内液面上的气体压力,一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力,使升液管中未凝固的金属液流回坩埚,再开型并取出铸件。

  低压铸造过程的基本特点:充填速度、压力可适当调整。低压铸造所用的铸型,有金属型和非金属型两类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸件,非金属铸型多用于单件小批量生产,如砂型,石墨型,陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造,而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高,型腔中的气体,全靠排气道和砂粒孔隙排出。为充分的利用低压铸造时液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件,在进行工艺设计时,应考虑使铸件远离浇口的部位先凝固,让浇口最后凝固,使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩,实现顺序凝固。

  低压铸造独特的优点:能生产出组织致密的工件,对薄壁、耐压、防渗的铸件有利;金属液充型平稳、无飞溅和冲击现象,不容易产生夹砂、气孔等缺陷。液体金属充型比较平稳;铸件成形性好,有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件,对于大型薄壁铸件的成形更为有利;铸件组织致密,机械性能高;提高了金属液的工艺出品率,可达90%;劳动条件好;设备简单,易实现机械化和自动化,也是低压铸造的突出优点。 缺点:坩埚和升液管长期受金属液的浸蚀,常规使用的寿命较低。目前应用最多的是铝合金,在铜合金和铸铁生产中也有应用。

  低压铸造的工艺规过程括充型、增压、铸型预热温度、浇注温度,以及铸型的涂料等。

  (1)充型和增压:压力是指当金属液面上升到浇口,附所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢,以便有利于型腔内气体的排出,同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。

  (2)充型压力和充型速度:充型压力是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。在充型阶段,金属液面上的升压速度就是充型速度。

  (3)增压和增压速度:金属液充满型腔后,再继续增压,使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行,这时的压力叫结晶压力。结晶压力越大,补缩效果越好,最后获得的铸件组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件质量,不是任何情况下都能采用的。

  (4)保压时间:型腔压力增至结晶压力后,并在结晶压力下保持一段时间,直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够,铸件未完全凝固就卸压,型腔中的金属液将会全部或部分回流,造成铸件报废:如果保压时间过久,则浇口残留过长,这不仅降低工艺出品率,而且还会造成浇口凝固,使铸件出型困难,因此生产中要选择适宜的保压时间。

  (5)铸型温度及浇注温度:低压铸造可采用各种铸型,对非金属型的工作时候的温度一般为室温,无特别的条件,而对金属型的工作时候的温度就有一定的要求。如低压铸造铝合金时,金属型的工作时候的温度一般控制在200~250度,浇注薄壁复杂件时,可高达300~350度。如用金属型低压铸造时,为了更好的提高其寿命及铸件质量,必须刷涂料;涂料应涂刷均匀,涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构来定。

  对薄壁或复杂的大型铸件,采用前述的低压铸造工艺,也难以满足时,采用真空低压铸造就容易解决。它的装置与压差法低压铸造基本相似。在浇注前先将型腔中的气体抽出再进行浇注,这时浇注速度能提高,不会产生氧化夹杂和气孔等缺陷。

  差压铸造又称反压铸造、压差铸造。它是在低压铸造的基础上,铸型外罩个密封罩,同时向坩埚和罩内通入压缩空气,但坩埚内的压力略高,使坩埚内的金属液在压力差的作用下经升液管充填铸型,并在压力下结晶。它是低压铸造与压力下结晶两种铸造方法的结合。

  有些铸件的内部质量发展要求高,希望在较高的压力下结晶,但一般低压铸造时的结晶压力不能太大。因而发展出压差法低压铸造。其工艺过程是将电阻保温炉和铸型全部进行密封,在密封罩内通人压力较大的压缩空气,这时由于铸型与增锅内部的压力相等,金属液不会上升,然后金属液向上补充压力,金属液就会上升充填型腔。同时铸型内的金属液也在高压下结晶凝固。这种方法使铸件得到较致密的结晶组织,提高了铸件的机械性能。这种工艺与一般铸造方法相比,使铸件强度提高约25%,延伸率提高约50%。但设备较庞大,操作麻烦,只有特殊要求时才应用。

  要说差别,砂型铸造和熔模铸造都是利用重力铸造,低压铸造、压力铸造、差压铸造均有反重力铸造现象。低压铸造在现实生产中应用较多,介绍多点。

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