《鑄造工藝學(xué)》課后習(xí)題答案

1、.鑄造工藝學(xué)課后習(xí)題答案湖南大學(xué)1、什么是鑄造工藝設(shè)計？鑄造工藝設(shè)計就是根據(jù)鑄造零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數(shù)，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過程。2、為什么在進行鑄造工藝設(shè)計之前要弄清楚設(shè)計的依據(jù)，設(shè)計依據(jù)包括哪些內(nèi)容？在進行鑄造工藝設(shè)計前設(shè)計者應(yīng)該掌握生產(chǎn)任務(wù)和要求，熟悉工廠和車間的生產(chǎn)條件這些是鑄造工藝設(shè)計的基本依據(jù)，還需要求設(shè)計者有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗，設(shè)計經(jīng)驗并應(yīng)對鑄造先進技術(shù)有所了解具有經(jīng)濟觀點發(fā)展觀點，才能很好的完成設(shè)計任務(wù)設(shè)計依據(jù)的內(nèi)容 一、生產(chǎn)任務(wù)1）鑄件零件圖樣 提供的圖樣必須清晰無誤有完整的尺寸，各種標(biāo)記 2）零件的技術(shù)要求 金屬

2、材質(zhì)牌號金相組織力學(xué)性能要求鑄件尺寸及重量公差及其它特殊性能要求 3）產(chǎn)品數(shù)量及生產(chǎn)期限 產(chǎn)品數(shù)量是指批量大小。生產(chǎn)期限是指交貨日期的長短。二、生產(chǎn)條件 1）設(shè)備能力包括起重運輸機的噸位，最大起重高度、熔爐的形式、噸位生產(chǎn)率、造型和制芯機種類、機械化程度、烘干爐和熱處理爐的能力、地坑尺寸、廠房高度大門尺寸等。 2）車間原料的應(yīng)用情況和供應(yīng)情況 3）工人技術(shù)水平和生產(chǎn)經(jīng)驗 4）模具等工藝裝備制造車間的加工能力和生產(chǎn)經(jīng)驗三、考慮經(jīng)濟性 對各種原料、爐料等的價格、每噸金屬液的成本、各級工種工時費用、設(shè)備每小時費用等、都應(yīng)有所了解，以便考核該工藝的經(jīng)濟性。3.鑄造工藝設(shè)計的內(nèi)容是什么？鑄造工藝圖，鑄件

3、（毛坯）圖，鑄型裝配圖（合箱圖），工藝卡及操作工藝規(guī)程。4.選擇造型方法時應(yīng)考慮哪些原則？1、 優(yōu)先采用濕型。當(dāng)濕型不能滿足要求時再考慮使用 表干砂型、干砂型或其它砂型。選用濕型應(yīng)注意的幾種情況1）鑄件過高的技術(shù)靜壓力超過濕型的抗壓強度時應(yīng)考慮使用干砂型，自硬砂型等。 2）澆注位置上鑄件有較大水平壁時，用濕型易引起夾砂缺陷，應(yīng)考慮使用其它砂型 3）造型過程長或需長時間等待澆注的砂型不宜選用濕型 4）型內(nèi)放置冷鐵較多時，應(yīng)避免使用濕型 2、 造型造芯方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)3、 造型方法應(yīng)適用工廠條件4、 要兼顧鑄件的精度要求和生產(chǎn)成本5-澆注位置的選擇或確定為何受到鑄造工藝人員的重視？應(yīng)遵循哪些

4、原則？確定澆注位置是鑄造工藝設(shè)計中重要的一環(huán)，關(guān)系到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量、鑄件的尺寸精度鑄造工藝過程中的難易，因此往往須制定出幾種方案加以分析，對此擇優(yōu)選用。應(yīng)遵循的原則為：1、鑄件的重要部分應(yīng)盡量置于下部 2、重要加工面應(yīng)朝下或呈直立狀態(tài) 3、使鑄件的大平面朝下，避免夾砂傷疤類缺陷 4、應(yīng)保證鑄件能充滿 5、應(yīng)有利于鑄件的補縮 6、避免用吊砂，吊芯或懸臂式砂芯，便于下芯，合箱及檢驗 7、應(yīng)使合箱位置，澆注位置和鑄件冷卻位置相一致 5為什么要設(shè)計分型面？怎樣選擇分型面？分型面的優(yōu)劣，在很大程度上影響鑄件的尺寸精度、成本和生產(chǎn)率。 選擇分型面的原則：1、應(yīng)使鑄件的全部或大部置于同一半型內(nèi) 2、應(yīng)盡量減

5、少分型面數(shù)目，分型面少，鑄件精度容易保證 3、分型面應(yīng)盡量選用平面 4、便于下芯，合箱，檢查型腔尺寸。 5、不使砂箱過高 6、受力件的分型面的選擇不應(yīng)削弱鑄件結(jié)構(gòu)強度 7、注意減輕鑄件的清理和機械加工量。6、什么叫澆鑄位置澆鑄位置是指：澆鑄時鑄件在型腔內(nèi)所處的狀態(tài)和位置7、芯頭長些好，還是短些好？ 間隙留大些好？還是不留好？ 舉例說明只需滿足芯頭的基本要求，希望芯頭不要太長，過長的芯頭會增加砂箱的尺寸增加填砂量，芯頭過高，不利于扣箱。 芯頭間隙，為了下芯方便通常在芯頭和芯座之間留有間隙，間隙的大小取決于鑄型的種類，砂芯的大小，精度及芯座本身的精度。但應(yīng)指出1）當(dāng)一個砂芯上有多個（不止兩個）芯頭

6、時，應(yīng)給出較大的間隙，以免下芯困難2）對于普通的濕型小砂芯，可不留間隙。對于垂直小芯頭，為了下芯穩(wěn)固。甚至可以使用過盈的芯頭8、什么叫壓環(huán) 防壓環(huán) 積砂槽各起什么作用？什么條件下應(yīng)用？不用它們行否？壓環(huán)：在上模樣芯頭上車削一道半圓凹溝（r=25）造型后在上芯座上凸起一環(huán)形砂 作用：合箱后它能把砂芯壓緊，避免液體金屬沿間隙鉆入芯頭，堵塞通氣道。這種方法只適用于機器造型的濕型。 防壓環(huán)：在水平芯頭靠近模樣的根部，設(shè)置凸起圓環(huán)，高度為0.52mm,寬為512mm.作用：造型后相應(yīng)部分形成不凹的環(huán)狀縫隙。下芯合箱時它可以防止此處砂型被壓塌。因而可以防止掉砂缺陷 集砂槽：下芯座模樣的邊緣上設(shè)有一道凸環(huán)，

7、造型后砂型內(nèi)形成一環(huán)凹槽。作用：用于存放個別的散落沙粒。這樣可大大加快下芯的速度。集砂槽一般深25mm寬36mm9、解釋名詞機械加工余量，尺寸公差 重復(fù)公差各分幾個級別 鑄造的收縮率。最小鑄出孔起模斜度？機械加工余量：在鑄件工藝設(shè)計時預(yù)先增加的，而后在機械加工時又被切去的金屬厚度。機械加工余量等級由精到粗為ABCDEFGHJ九個等級。 鑄件尺寸公差是指鑄件各部分允許的極限偏差。它取決于鑄造工藝方法等的各種因素。鑄件尺寸公差由精到粗分為16級命名為CT1到CT16 鑄件質(zhì)量公差以占鑄件公稱質(zhì)量的百分率為單位的鑄件質(zhì)量的變動允許值由精到粗分為16級命名為MT1到MT16 鑄件的收縮率：鑄造收縮率K

8、的定義K=(LM-LJ/LJ)X100% LM 為模樣（芯盒）工作面的尺寸LJ鑄件尺寸 最小鑄出孔：有些特殊要求的孔，如彎曲孔，無法實行機械加工，則一定要鑄出 起模斜度：為方便起模，在模樣，芯盒的出模方向留有一定的斜度以免損壞砂型砂芯這個斜度為起模斜度。10、優(yōu)良的澆鑄系統(tǒng)能起到什么作用？1）把液體金屬引入型腔，保證金屬液有一定的流速。平穩(wěn)的注滿整個型腔 2）具有良好的阻渣能力，金屬液進入型腔不會產(chǎn)生飛濺沖刷型壁或砂芯 3）能夠避免形成夾砂，皺皮，冷隔等缺陷。 4）金屬消耗小并容易清理，可防止吸入氣體和金屬過度氧化等 5）補充液體金屬凝固時的體積收縮，并保證能夠提供足夠的補縮金屬液避免縮孔和縮

9、松。11、為什么說砂型鑄造中，不能出現(xiàn)負壓流動？因為型砂的透氣性好，因此在砂型鑄造中，型砂內(nèi)部的壓力不會低于外界氣壓，故不會出現(xiàn)負壓流動。12、怎樣才能防止?jié)部诒瓋?nèi)出現(xiàn)水平漩渦流動？1）使用深度大的澆口杯，深度應(yīng)大于直澆道上端直徑的5倍 2）應(yīng)用拔塞，浮塞，鐵隔片等方法，使?jié)部诒瓋?nèi)液體達到深度要求時再向直澆道提供潔凈的金屬。 3）在澆口杯底部安置篩網(wǎng)砂芯或雨淋砂芯來抑制水平漩渦 4）在澆口杯設(shè)置“閘門”堤壩等降低澆鑄高度以避免水平漩渦，并促使形成垂直漩渦。垂直漩渦有利于熔渣氣泡浮至液體的表面，對檔渣和沖入的氣泡有利。為此，澆包嘴宜設(shè)計得長些為好 5）此外還可以采用逆向澆鑄液流不要沖著直澆道13

10、、怎樣發(fā)揮橫澆道阻渣作用1）橫澆道應(yīng)呈充滿液態(tài)，即滿足充滿條件 2）流速應(yīng)盡可能低 3）內(nèi)澆道的位置關(guān)系要正確 a內(nèi)澆道距直澆道應(yīng)足夠遠，使渣團有條件浮起到超過內(nèi)澆道的吸動區(qū) b有正確的橫澆道末端延長段 c封閉式澆鑄系統(tǒng)的內(nèi)澆道應(yīng)位于橫澆道的下部，且和橫澆道同一底面d封閉式澆注系統(tǒng)的橫澆道應(yīng)高而窄，一般取高度為寬度的2倍 e內(nèi)澆道應(yīng)遠離橫澆道的彎道；用直的橫澆道；內(nèi)澆道同橫澆道的鏈接，呈銳角時初期進渣較多；呈鈍角時增加紊流程度。14、上小下大的直澆道能否呈充滿態(tài)流動 為什么？能呈充滿態(tài)流動 因為金屬液具有一定的粘度，另外還受到一定的阻力和渣、氣體的影響，使其滿足充滿條件，故能呈充滿態(tài)。15、為

11、什么說傳統(tǒng)的“開放式”澆注系統(tǒng)不一定是不充滿的澆鑄系統(tǒng)？理由何在？因為傳統(tǒng)的“開放式”澆注系統(tǒng)存在多處沿程阻力和局部阻力，所以不一定是不充滿的澆注系統(tǒng)。16、澆注系統(tǒng)的基本類型有哪幾種各有何特點？封閉式澆注系統(tǒng)，開放式澆注系統(tǒng) 封閉式澆注系統(tǒng)的特點：優(yōu)點；較好的阻渣能力，防止金屬卷入氣體，消耗金屬少清理方便。 主要缺點：進入型腔的金屬液高速，產(chǎn)生噴濺和沖砂使金屬氧化，使型內(nèi)金屬發(fā)生擾動渦流和不平靜開放式澆注系統(tǒng)：優(yōu)點：進入型腔流速小充型平穩(wěn)，沖刷力小，金屬氧化輕，主要缺點：阻渣效果稍差 內(nèi)澆道較大，金屬消耗略多。按內(nèi)澆道在鑄件上的位置分類，可分為四類：頂柱式澆注系統(tǒng)，底柱式澆注系統(tǒng)，中間式澆注

12、系統(tǒng)，臺階式澆注系統(tǒng) 頂柱式澆注系統(tǒng)特點 優(yōu)點：容易充滿，可減少薄壁件澆不到，冷隔方面的缺陷，充型后上部溫度高于底部，有利于鑄件自下而上的順序凝固和冒口補縮冒口尺寸小節(jié)約金屬；內(nèi)澆道附近受熱較輕；結(jié)構(gòu)簡單，易于清理 缺點：易造成沖砂缺陷；金屬液下落過程中接觸空氣，出現(xiàn)激濺，氧化，卷入空氣等現(xiàn)象，使充型不平穩(wěn)，易產(chǎn)生砂孔，鐵豆，氣孔和氧化夾雜物缺陷；大部分澆鑄時間，內(nèi)澆道工作在非淹沒狀態(tài)，相對地說，橫澆道阻渣條件較差底柱式澆注系統(tǒng)的特點： 優(yōu)點：內(nèi)澆道基本上在淹沒狀態(tài)下工作，充型平穩(wěn)；可避免金屬液發(fā)生激濺氧化及由此而形成的鑄件缺陷；無論澆口比是多大，橫澆道基本工作在充滿狀態(tài)下，有利于阻渣；型腔內(nèi)

13、的氣體容易順序排出。 缺點是：充型后金屬的溫度分布不利于順序凝固和冒口補縮；內(nèi)澆道附近容易過熱，導(dǎo)致縮孔 縮松 和結(jié)晶粗大等缺陷；金屬液面在上升中容易結(jié)皮，難于保證高大的薄壁鑄件充滿，易形成澆不到 冷隔等缺陷；金屬消耗較大。中間式澆注系統(tǒng)特點：兼有頂柱式和底柱式濕型澆鑄系統(tǒng)的優(yōu)缺點。階梯式澆注系統(tǒng)特點： 優(yōu)點：金屬液首先由最底層內(nèi)澆道充型，隨著型內(nèi)液面上升，自下而上地順序地流經(jīng)各層內(nèi)澆道。因而充型平穩(wěn)，型腔內(nèi)氣體排出順利。充型后上部金屬液溫度高于下部，有利順序凝固和冒口的補縮，鑄件組織致密。易避免縮孔，縮松，冷隔，及澆不到等鑄件缺陷 缺點：造型復(fù)雜，有時要求幾個水平分型面，要求正確的計算和結(jié)構(gòu)

14、設(shè)計，否則容易出現(xiàn)上下各層內(nèi)澆道同時進入金屬液的“亂澆”現(xiàn)象，或底層進入金屬液過多，形成下部濕度高的不理想的溫度分布。17、什么是奧贊公式？S阻=m/2gHp S阻阻流截面積 m流經(jīng)阻流的金屬總質(zhì)量 金屬液的密度 充填全部型腔時，澆注系統(tǒng)阻流截面積的流量系數(shù) Hp充填型腔時的平均計算壓力頭 充填型腔時的總時間 g重力加速度18、設(shè)計階梯式澆鑄系統(tǒng)應(yīng)注意防止哪兩種不良現(xiàn)象出現(xiàn)？怎么防止？ 容易出現(xiàn)的兩種不良現(xiàn)象為1）上下各層內(nèi)澆道同時進入金屬液的“亂澆”現(xiàn)象2）分配不均，底層進入金屬液過多形成下部溫度高的不理想的溫度分布 防止的方法 a多直澆道的階梯式 b用球塞法控制的階梯式 c控制各組元比例的

15、階梯式 d帶緩沖或反直澆道的階梯式19、內(nèi)澆道設(shè)計的基本原則1、內(nèi)澆道上在鑄件上的位置和數(shù)目應(yīng)服從所選定的凝固順序或補縮方法 2、方向不要沖著細小砂芯，型壁，冷鐵，芯撐必要時采用切線引入。 3內(nèi)澆道應(yīng)盡量薄 4、對薄鑄件可用多內(nèi)澆道的澆鑄系統(tǒng)實現(xiàn)補縮，這時內(nèi)澆道尺寸應(yīng)符合冒口頸的要求。 5、內(nèi)澆道避免開設(shè)在鑄件品質(zhì)要求很高的部位，以防止金相組織粗大。 6、為了使金屬液體快速而平穩(wěn)地充型，有利于排氣和除渣，各個內(nèi)澆道中的金屬流向應(yīng)力求一致，防止金屬液在型內(nèi)碰撞，流向混亂而出現(xiàn)過度紊流。 7、盡量在分型面上開設(shè)內(nèi)澆道，使造型方便。 8、對收縮大易形成裂紋的合金鑄件，內(nèi)澆道的設(shè)置應(yīng)盡量不阻礙鑄件的收

16、縮20、封閉式澆注系統(tǒng)與開放式澆注系統(tǒng)內(nèi)、橫澆道各怎么搭接？為什么？封閉式澆注系統(tǒng)內(nèi)澆道應(yīng)位于橫澆道的下部，且和橫澆道具有同一底面開放式：內(nèi)澆道應(yīng)重迭于橫澆道之上，且搭接面積要小，但大于內(nèi)澆道截面積 封閉式：使最初澆入的冷污金屬液能靠慣性流越內(nèi)澆道，納于末端延長段而不進入型腔；開放式:開放式澆注系統(tǒng)的內(nèi)澆道比阻流大得多，若將內(nèi)澆道置于橫澆道底部，則橫內(nèi)澆道都呈非充滿流態(tài)，無法實現(xiàn)阻渣，故需把內(nèi)澆道重迭在橫澆道上方，用橫澆道的頂面及末端延長段粘附和儲留渣滓21、何為澆口比， 吸動區(qū)澆口比指的是澆注系統(tǒng)中直澆道，橫澆道，內(nèi)澆道的截面積之比（即S直：S橫：S內(nèi)：）橫澆道內(nèi)，在內(nèi)澆道入口周圍存在一個區(qū)

17、域只要金屬液進入該區(qū)就會自動流入內(nèi)澆道，該區(qū)域稱為吸動區(qū)。22、橫澆道為何要有末端延長端。第一個內(nèi)澆道為何不能緊臨直澆道？末端延長段作用：1）容納最初澆鑄的低溫，含氣及渣污的金屬液，防止其進入型腔；吸收液流動能，使金屬液流入型腔平穩(wěn)。末端呈坡形可阻止金屬液流到末端時出現(xiàn)折返現(xiàn)象。內(nèi)澆道應(yīng)距直澆道足夠遠，使渣團有條件浮起到超過內(nèi)澆道的吸動區(qū)。23、冒口的功用是什么？常用哪幾種冒口？冒口是鑄型內(nèi)用以儲存金屬液的空腔，在鑄件形成時補給金屬，有防止縮孔，縮松，排氣和集渣的作用。常用冒口種類：明頂冒口，暗頂冒口，側(cè)冒口。24、鑄鋼冒口和鑄鐵（灰鑄鐵和球鐵）冒口在設(shè)計原則上有哪些相同點，哪些不同點相同點:

18、1)冒口應(yīng)設(shè)在鑄件熱節(jié)上方，側(cè)旁 2）冒口應(yīng)設(shè)在鑄件最高，最厚部位 3）冒口不應(yīng)設(shè)在鑄件的重要的受力大的部位，以防止組織粗大降低強度。 4）冒口應(yīng)不設(shè)在鑄件應(yīng)力集中處，應(yīng)注意減輕對鑄件的收縮阻礙以免引起裂紋 5）盡量用一個冒口同時補縮幾個熱節(jié)或鑄件 6）冒口布置在加工面上，可節(jié)約鑄件精整工時，零件外觀好 7）不同高度上的冒口，應(yīng)用冷鐵使各個冒口補縮范圍隔開， 不同點：鑄鋼件補縮距離比鑄鐵件補縮距離大25、用模數(shù)法計算冒口的原理遵守順序凝固的基本原理，冒口的凝固時間r應(yīng)大于等于鑄件被補縮部位的凝固時間c，遵循公式(Mr/Kr) (Mc/ Kc) Mr 、Mc 分別為冒口模數(shù)，鑄件模數(shù) Kr 、K

19、c分別為冒口、鑄件的凝固系數(shù)。 在鑄件補縮過程中冒口金屬逐漸減少，頂面形成縮孔使散熱表面積增大，因而冒口模數(shù)逐漸減少。鑄件模數(shù)由于得到熾熱金屬液的補充模數(shù)相對的有所增大。26、球墨鑄鐵件的實用冒口有幾種？實用冒口有四類分別是控制壓力冒口，澆鑄系統(tǒng)當(dāng)冒口，直接使用冒口，無冒口補縮法27、補貼有什么作用？形成向冒口的補縮通道，實現(xiàn)順序凝固，增強補縮效果，可消除鑄件下部熱節(jié)處的縮孔，還可延長補縮距離，減少冒口數(shù)目。28、冷鐵有何用處？1）在冒口難以補縮的部位防止縮孔，縮松 2）防止壁厚交叉部位及急劇變化部位產(chǎn)生裂紋 3）與冒口配合使用，能加強鑄件的順序凝固條件，擴大冒口補縮距離或范圍，減少冒口數(shù)目或

20、體積 4）用冷鐵加速個別熱節(jié)的冷卻，使整個鑄件接近于同時凝固。既可防止或減輕鑄件變形，又可提高工藝出品率 5）改善鑄件局部的金相組織的力學(xué)性能。如細化基本組織提高鑄件表面硬度和耐磨性等。 6）減輕或防止厚壁鑄件中的偏析29、割肋，拉肋各在什么條件下使用？易產(chǎn)生熱烈的鑄件 鑄件在凝固收縮時，承受拉應(yīng)力的壁稱為主壁，與主壁相變形成熱節(jié)，并使主壁產(chǎn)生拉應(yīng)力的壁稱為鄰壁，鄰壁長度和主鄰壁厚之間的關(guān)系，決定著收縮應(yīng)力的大小，依實踐經(jīng)驗，當(dāng)a/b（12）或a/b（23），l/b1時，可以不設(shè)割肋超出上述范圍就應(yīng)該設(shè)割肋以防熱烈。斷面呈UV字形的鑄件，鑄出后經(jīng)常出現(xiàn)變形，結(jié)果使開口尺寸增大，防止這類鑄件變形

21、可設(shè)拉肋。30、鑄鐵件的收縮有何特點？在凝固完畢前要經(jīng)歷一次（液體）收縮，體積膨脹和二次收縮過程。一次收縮，體積膨脹和二次收縮的大小并非確定值而是在很大范圍內(nèi)變化31、如何確定鑄件的關(guān)鍵模數(shù)？關(guān)鍵部分應(yīng)滿足的條件是：它本身的體積膨脹量能抵償所有更厚部分的液態(tài)收縮量，直到比它厚的部分開始膨脹為止。關(guān)鍵部分的膨脹和比它厚的部分的液態(tài)收縮只有同時發(fā)生，且是相互關(guān)連的，才可能相互抵償。這也表示更厚的部分也可以滿足關(guān)鍵部分的要求。32、直接實用冒口有何特點？主要優(yōu)點：1）鑄件工藝出品率高 2）冒口位置便于選擇，冒口頸可很長 3）冒口便于去除花費小。 主要缺點：1）要求鑄件強度高 2）要求嚴格控制澆鑄溫度

22、范圍25 3）對于形狀復(fù)雜的模數(shù)鑄件，關(guān)鍵模數(shù)不易確定。33、內(nèi)冷鐵有哪幾個熔接階段？選擇內(nèi)冷鐵應(yīng)達到哪幾個熔接階段？內(nèi)冷鐵的熔接過程可分為四個階段 階段1：澆鑄后，在很短的時間內(nèi)，冷鐵的熱升溫，使靠近冷鐵表面的金屬液過冷。產(chǎn)生類似純金屬組織的粒狀等軸晶。 階段2：自粒狀等軸晶表面陸續(xù)生長樹枝晶，隨時間延長，結(jié)晶速度減少，直到結(jié)晶前沿停止前進，此時，冷鐵的溫度已上升到固相線附近 階段3：冷鐵作用區(qū)溫度升高，冷鐵周圍已形成的樹枝晶重新熔化，冷鐵表面達到熔點 階段4：內(nèi)冷鐵局部或完全熔化，最后由于鑄件外壁結(jié)晶前沿向中心推進而使凝固結(jié)束。 選擇內(nèi)冷鐵到達階段334、選擇過大過厚的內(nèi)冷鐵有何問題？外冷

23、鐵有何問題？內(nèi)冷鐵尺寸過大，其最高溫度達不到固相線，在第二階段鑄件凝固過程即令冷鐵降溫，因而內(nèi)冷鐵不能和鑄件熔合，成了“非熔接內(nèi)冷鐵”，影響鑄件的力學(xué)性能，甚至可能引起裂紋；外冷鐵的厚度大，激冷作用強，但當(dāng)厚度達到一定值后，鋼的凝固速度將不再增加，因而設(shè)有必要用過厚的外冷鐵，浪費材料。外冷鐵面積太大，已凝固層向冷鐵中心收縮的應(yīng)力也大，容易引起熱烈。35、冒口補貼有幾種？金屬補貼，加熱補貼，發(fā)熱（保溫）塊補貼，垂直補貼，水平補貼。36、提高通用冒口補縮效率的措施是什么？1）提高冒口中金屬液的補縮壓力。如采采用大氣壓力冒口等 2）延長冒口中金屬液的保持時間，如采用保溫冒口。發(fā)熱冒口等37、大氣壓力

24、冒口能否補縮比冒口高的鑄件？為什么？能，澆鑄后冒口表面結(jié)殼，外界大氣壓力仍可通過砂芯的孔隙作用在內(nèi)部金屬液面上，從而增加了冒口的補縮壓力38、濕型鑄造特點？為什么采用濕型鑄造時外使用單一砂？有何利弊？濕型鑄造的基本特點是砂型（芯）無需烘干，不存在硬化的過程。 使用單一砂能夠簡化型砂的管理和造型的操作過程，提高造型生產(chǎn)率。 優(yōu)點：生產(chǎn)靈活性大，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)周期短，便于組織流水生產(chǎn)，易于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的機械化和自動化；材料成本低；節(jié)省了烘干設(shè)備、燃料、電力及車間生產(chǎn)面積；延長了砂箱使用壽命等。 缺點：容易使鑄件產(chǎn)生一些鑄造缺陷，夾砂結(jié)疤、鼠尾、粘砂、氣孔、砂眼、脹砂等。39、鑄造用原砂，型砂中的含

25、泥量是否就是粘土？兩者有何區(qū)別？不是，含泥量是指原砂或型砂環(huán)中直徑小于0.02mm（20m）的細小顆粒的含量而言，其中既有粘土，也包括極細的沙子和其它非粘土質(zhì)點。粘土是濕型砂的主要粘結(jié)劑。粘土主要是由細小結(jié)晶質(zhì)的粘土礦物所組成的土狀材料。40，試說明膨潤土，普通粘土的主要礦物成分？膨潤土主要由蒙脫石組礦物組成的，主要用于濕型鑄造的型砂粘結(jié)劑。 粘土主要是由細小結(jié)晶質(zhì)的粘土礦物所組成的土狀材料。 41、闡述粘土的粘結(jié)力是怎樣產(chǎn)生的？濕型砂中的水分對粘結(jié)力有何影響？粘土在水中形成的粘土水系是膠體，帶負電的粘土顆粒將極性水分子吸引在自己的周圍，形成膠團的水化膜。依靠粘土顆粒間的公共水化膜通過其中的水

26、化陽離子所起的“橋”或鍵的作用，使粘土顆粒相互聯(lián)接起來。濕型砂中的水分過低，則不能形成完整的水化膜，若水分過高，就會出現(xiàn)自由水，在這兩種情況下，濕態(tài)粘結(jié)力都不大，只有在粘土喝水量比例適宜時，才能獲得最佳的濕態(tài)粘結(jié)力。42、濕型中常加煤粉能起哪些作用？為什么鑄鋼件用濕型砂中不加煤粉？1、在鐵液的高濕作用下，煤粉產(chǎn)生大量的還原性氣體，防止金屬液被氧化，并使鐵液表面的氧化鐵還原，減少了金屬氧化物和造型材料進行化學(xué)反應(yīng) 的可能性。2、煤粉受熱形成的半焦充填堵塞砂型表面顆粒間的孔隙，使金屬液不能滲入 3、煤粉受熱后變?yōu)槟z體具有可塑性 ，可以減少因砂型受熱膨脹而產(chǎn)生的鑄件缺陷。4、煤粉在受熱時產(chǎn)生的碳氧化

27、物揮發(fā)分在6501000高溫下于還原性氣氫中發(fā)生氣相熱解而在金屬和鑄型界面上析出一層帶有光滑的碳。稱為光亮碳。會使鑄鋼件增碳，影響鑄件質(zhì)量，因而型砂中不能含煤粉和煤粉燒損的殘留物。43、以舊砂為主配制濕型砂，為什么必須補加一定量的新砂，膨潤土，煤粉？補加量如何確定？距表面一定深度之內(nèi)的粘土在高溫作用下，失去結(jié)構(gòu)水，喪失了粘結(jié)能力，成為失效粘土，這部分的型砂約占整個砂型重的2%5%。實效粘土的一部分在高濕作用下包裹在砂粒表面上，燒結(jié)形成一層牢固的膜，不能用水流掉，成為砂粒的一部分這層膜又稱為惰性膜，型砂經(jīng)歷無數(shù)次循環(huán)混制和澆注受熱，惰性膜將多層重疊包覆，使砂粒直徑增大。這個過程可稱為鮞化現(xiàn)象。所

28、以每次回用舊砂時都需要加入一些新砂以沖淡舊砂，避免鮞化物過高，每次混砂時都要加入適量膨潤土，用來代替被燒損和部分燒損的膨潤土，也用來粘結(jié)進入砂系統(tǒng)的新砂和砂芯舊砂。煤粉等碳質(zhì)附加物受熱后也同樣分解，失去揮發(fā)性物質(zhì)。殘留的焦炭是多孔性的，它降低了型砂中石英含量和膨脹性，同時提高了型砂的需水量。其數(shù)量取決于鑄件的壁厚。澆注濕度，砂鐵比和鑄件在型中的冷卻時間，也取決于品種和質(zhì)量加入適量的膨潤土和煤粉。44、什么是型砂中的熱砂問題？有何不良影響？請論述解決的途徑和可能的措施？濕型鑄鐵件落砂后型砂濕度一般達70180。鑄鋼件則可達90260C。機械化流水生產(chǎn)的車間。一班中型砂可能周轉(zhuǎn)36次。如果處理不當(dāng)

29、就會出現(xiàn)型砂濕度過高的問題。一般型砂溫度高于室溫10C以上稱為熱砂 熱砂的不良影響為：1）砂溫高，水分容易蒸發(fā)，使型砂緊實率不易控制 2）熱砂蒸發(fā)處的水蒸氣，會凝結(jié)在冷的皮帶，砂斗和模板表面上，使型砂的運送和起模困難，還會降低鑄件便面光潔度。 3）熱砂使砂型表面容易脫水，降低表面強度，澆注時引起沖砂和砂眼缺陷 4）熱砂發(fā)出的水蒸氣會凝聚在冷鐵和砂芯上，使鑄件產(chǎn)生氣孔。 解決熱砂的主要措施：1）加強落砂，過篩，運輸和混砂過程的通風(fēng)，利用舊砂中水分蒸發(fā)吸收熱量，降低舊砂溫度。 2）根據(jù)舊砂溫度自動調(diào)節(jié)增濕量，然后使用沸騰冷卻裝置。冷卻提升機。攪拌冷卻裝置等冷卻設(shè)備降低舊砂濕度 3）增大砂鐵比，增加

30、型砂周轉(zhuǎn)量和減少型砂循環(huán)次數(shù)。 4）為了防止熱砂粘附模板，還可將模板加熱，減少溫差，避免水汽凝結(jié)在模板上45、原砂的顆粒形狀，角型系數(shù)，燒結(jié)點？原砂的顆粒形狀從角形到半角形，不圓，但無鋸齒狀不平處，到圓形分為六種按圓球度分為三級。角形系數(shù)是鑄造用硅砂的實際表面積與理論比表面積的比值。 原砂的燒結(jié)點指的是原砂顆粒表面或砂粒間的混雜物開始熔化的溫度46、粘土顆粒表面帶電的原因？帶何種電荷？粘土顆粒表面帶有負電荷，原因：1）破鍵 粘土片狀結(jié)晶受到破壞邊緣處的AlO,SiO離子鍵斷裂而造成不飽和鍵 2）晶體內(nèi)部離子置換 在成礦過程中，單位晶層內(nèi)八面體的Al部分地被Mg、Fe所置換，硅氧四面體的Si4被

31、Al所置換，使單位晶層電荷不平衡，而呈現(xiàn)較大的負電性。3）粘土顆粒表面外露的氫氧基上氫的置換47、粘土的活化，過活化，反活化Ca蒙脫石+Na2CO3Na2蒙脫石+CaCO3過活化：Ca蒙脫石+Na2CO3Na蒙脫石+ CaCO3（Na2CO3過量）反活化：Na蒙脫石+ CaCa蒙脫石+ Na+ Ca（加入鈣離子）48、型砂的透氣性，流動性，緊實率？緊實的型砂能讓氣體通過而通出的能力稱為透氣性 型砂在外力或自重作用下，沿模樣和砂粒之間相對移動的能力稱為流動性 緊實率是指濕型砂用1Mpa的壓力壓緊或者在錘擊式制樣機上打擊三次。其試樣體積在緊實前后的變化百分率。 緊實率=(筒高緊實距離)/筒高x10

32、0%粘土膠團結(jié)構(gòu)，粘土的濕態(tài)粘結(jié)機理？49、粘土在水中形成的粘水體系是膠體，帶負電的粘土顆粒將極性水分子吸引在自己的周圍，形成膠團的水化膜，依靠粘土顆粒間的公共水化膜。通過其中的水化陽離子所起的“橋”或鍵的作用。使粘土顆粒相互聯(lián)結(jié)起來50、粘土對型砂的性能有何影響？1）對濕壓強度的影響：水分適當(dāng)時，隨著粘土量的增加，型砂濕壓強度增高， 2）對透氣性的影響：如果保持型砂的水分為最適宜狀態(tài)，則透氣性隨著膨潤土的增加而提高 3）對于強度的影響。粘土砂的干強度對濕型澆注初期和落砂性能有實際意義。 4）對熱濕拉強度的影響：粘土砂的熱濕強度除了與粘土的加入量有關(guān)以外，最主要的影響因素是粘土的品種和人工活化

33、膨潤土?xí)r活化劑的加入量。51、水分對型砂的性能的影響？若水分過低，則不能形成完整的水化膜，若水分過高，就會出現(xiàn)自由水，在這兩種情況下，濕態(tài)粘結(jié)力卻不大，只有在粘土和水量比例適中時，才能獲得最佳的濕態(tài) 粘結(jié)力。53，鈉水玻璃砂吹CO2硬化，低流速，長時間吹氣會引起什么結(jié)果？低流速有利于鈉水玻璃化學(xué)反應(yīng)，可得到較高的初始強度和硬度，但降低終強度并促進放熱。如果低流速且長時間吹氣，將得到強度低，表面酥脆的型和芯，這就是所謂的過吹。過吹，PH值將進一步降低，會形成無粘結(jié)作用的NaHCO3,故型芯強度低。54，鈉水玻璃砂用于鑄鐵件時為什么易產(chǎn)生粘砂，而用于中小型較薄壁鑄鋼件時卻為什么又不易產(chǎn)生粘砂？鑄鐵

34、件的氧化層是氧化鐵和水玻璃反應(yīng)生成的鐵橄欖石，為低熔點化合物，把鑄件與砂型連接在一起形成化學(xué)粘砂，如果鑄件表面全部被氧化，低熔點化合物以晶體形式結(jié)晶，此時易于清理。如果鑄件表面氧化不充分，低熔點化合物以非晶態(tài)化合物存在，此時粘砂不易清除。鑄鋼件由于澆注溫度高，鋼液表面易氧化，粘砂層中氧化鐵，氧化錳等含量高，粘砂層易于清除，但厚大鑄鋼件鋼液對砂的熱作用強烈，使鈉水玻璃砂嚴重?zé)Y(jié)型表面孔多，鋼液浸入孔隙中，造成嚴重粘砂。55，闡明鈉水玻璃砂芯抗吸濕差的原因？鈉水玻璃砂芯抗吸濕性差的原因是在潮濕環(huán)境中，鈉水玻璃砂重新發(fā)生水合作用。鈉水玻璃粘結(jié)劑基體中的Na+與OH-吸收水分并侵蝕基體，最后使硅氧鍵S

35、iOSi斷裂重新溶解，致使鈉水玻璃砂的粘結(jié)強度猛降。57鈉水玻璃砂的化學(xué)硬化原理？58、鈉水玻璃砂在空氣中長時間放置會有什么現(xiàn)象發(fā)生？為什么？鈉水玻璃砂在空氣中長時間放置會在型芯表面出現(xiàn)象白霧一樣的物質(zhì)，嚴重降低該處表面強度，澆注時易產(chǎn)生沖砂缺陷，因為發(fā)生了如下反應(yīng)：Na2CO3+H2O-NaHCO3 +NaOH Na2O+2CO2+H2O-2NaHCO3所以白色物質(zhì)主要成分就是NaHCO359，鈉水玻璃砂吹CO2硬化方法有幾種？插管法，蓋罩法，通過模樣吹氣法，脈沖吹氣法，真空硬化法。60、分析鈉水玻璃砂的殘留強度，高溫強度？鈉水玻璃砂殘留強度隨溫度的改變呈雙峰特性，至于高溫強度則呈單峰特性。

36、殘留強度的第一個峰值在200攝氏度左右出現(xiàn)，兒高溫強度的峰值出現(xiàn)在400攝氏度左右，800攝氏度是硅酸鈉開始熔融出現(xiàn)液相，使粘結(jié)膜的內(nèi)應(yīng)力，裂紋，氣孔等消失高溫強度降到零，但800攝氏度左右鈉水玻璃砂殘留強度出現(xiàn)第二個峰值，800攝氏度以后，熔融的硅酸鈉與石英砂中的Si02反應(yīng)加劇，成為SiO2的過飽和溶液，過飽和的sio2先以磷石英析出，低于870攝氏度時轉(zhuǎn)變?yōu)槭ⅲ谀痰拟c水玻璃砂中起差切口的作用，故1000攝氏度左右殘留強度下降，而在1200攝氏度之后，鈉水玻璃砂的燒結(jié)石主要的，所以這時殘留強度又會上升61為什么對砂芯進行分級？為了使合理地選用砂芯用芯砂的粘結(jié)劑和有利于芯砂的管理，根

37、據(jù)砂芯形狀特征及在澆注期間的工作條件以及產(chǎn)品質(zhì)量要求，生產(chǎn)上常將砂芯分為5級。62，簡述油砂的硬化機理？烘干操作上各應(yīng)注意什么？63，油砂硬化的條件？1，油分子中必須含有雙鍵 2，加熱 3，在烘干過程中宣供應(yīng)適量的氧氣，一般為向烘爐中鼓入較足夠的新空氣。64，覆膜砂制殼的方法？翻斗法和吹砂法65，覆膜砂中硬脂酸鈣的作用？可防止覆膜砂存放期間結(jié)塊，增加覆膜砂的流動性，使型，芯表面致密，制殼時易于頂出等。66，何為硬化劑？選擇原砂的原則？硬化劑為含有CH2基團或析出甲醛的物質(zhì)。選擇原砂的原則：純凈，粒形園整和表面無雜質(zhì)。67覆膜砂有哪幾種混制方法？覆膜砂的混制方法有冷法，溫法和熱法三種。68，熱芯與殼芯的區(qū)別？熱芯為實心，殼芯為中空型，殼芯省砂69，溫芯盒溫度過高會產(chǎn)生什么結(jié)果？表面過熱，表面發(fā)酥，影響鑄件質(zhì)量。7