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1、一、铸造应力的定义、分类和危害1、定义：铸造应力(castingstress):金属在凝固和冷却过程中体积变化受到外界或其本身的制约，变形受阻，而产生的应力。2、分类:A. 按应力形成的原因分:(1)热应力(thermalstress):铸件各部分厚薄不同，在凝固和其后的冷却过程中，冷却速度不同，造成同一时刻各部分收缩量不一致，铸件各部分彼此制约，产生的应力。(2)相变应力(phasetransformationstress):固态发生相变的合金，由于铸件各部分冷却条件不同，它们到达相变温度的时刻不同，且相变的程度也不同而产生的应力。(3)机械阻碍应力(mechanismhinderedstr
2、ess):铸件收缩受到铸型、型芯、箱挡和芯骨等机械阻碍所产生的应力。B. 按应力存在的时间分:(1)临时应力(temporarystress):产生应力的原因消失，应力便消失。(2)残余应力(residualstress):产生应力的原因消除后，仍然存在的应力。3、应力的危害:铸造应力和铸件的变形对铸件质量的危害很大。铸造应力是铸件在生产、存放、加工以及使用过程中产生变形和裂纹的主要原因，它降低铸件的使用性能。例如，当机件工作应力的方向与残余应力的方向相同时，应力叠加，可能超出合金的强度极限，发生断裂。有残余应力的铸件，放置日久或经机械加工后会变形，使机件失去精度。产生变形的铸件可能因加工余量
3、不足而报废，为此需要加大加工余量。在大批量流水生产时，变形的铸件在机械加工时往往因放不进夹具而报废。此外，挠曲变形还降低铸件的尺寸精度，尤其对精度要求较高的铸件，防止产生变形尤为重要减小和预防消除铸造应力的措施(1)合理地设计铸件的结构铸件的形状愈复杂，各部分壁厚相差愈大，冷却时温度愈不均匀，铸造应力愈大。因此，在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。(2)采用同时凝固的工艺所谓同时凝固是指采取一些工艺措施，使铸件各部分温差很小，几乎同时进行凝固。因各部分温差小，不易产生热应力和热裂，铸件变形小。设法改善铸型、型芯的退让性，合理设置浇冒口等。同时凝固的示意图，该工艺是在工件厚壁处加冷
4、铁，冒口设薄壁处。(3)时效处理是消除铸造应力的有效措施。时效分自然时效、热时效和共振时效等。所谓自然时效，是将铸件置于露天场地半年以上，让其内应力消除。热时效(人工时效)又称去应力退火，是将铸件加热到550-650T,保温24h,随炉冷却至150200T，然后出炉。共振法是将铸件在其共振频率下震动1060ndn,以消除铸件中的残留应力。(4) 、合金方面在零件能满足工作条件的前提下，选择弹性模量和收缩系数小的合金材料。(5) 、铸型方面为了使铸件在冷却过程中温度分布均匀，可在铸件厚实部分放置冷铁，或采用蓄热系数大的型砂，也可对铸件特别厚大部分进行强制冷却，即在铸件冷却过程中，向事先埋没在铸型
5、内的冷却器吹入压缩空气或水气混合物，加快厚大部位的冷却速度。也可在铸件冷却过程中，将铸件厚壁部位的砂层减薄。预热铸型可减小铸件各部分的温差。在熔模铸造中，为了减小铸造应力和裂纹等缺陷，型壳在浇注前被预热到600900弋。为了提高铸型和型芯的退让性，应减小砂型的紧实度，或在型砂中加入适量的木屑焦炭等，采用壳型或树脂砂型，效果尤为显著。采用细面砂和涂料，可以减小铸型表面的摩擦力。、浇注条件内浇口和冒口的位置应有利铸件各部分温度的均匀分布，内浇口布置要同时考虑温度分布均匀和阻力最小的要求。铸件在铸型内要有足够的冷却时间，尤其是采用水爆清砂时，不能打箱过早，水爆温度不能过高。但对一些形状复杂的铸件，为了减小铸型和型芯的阻力，又不能打箱过迟。(6) 、改进铸件结构避免产生较大的应力和应力集中，铸件壁厚差要尽可能地小，厚薄壁连结处要合理地过渡，热节要小而分散。
