铸造的定义：是将金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型。常见的铸造有砂型铸造和精密铸造，详细的分类如下表所示。砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。精密铸造：精密铸造是用精密的造型铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺。常用的铸造及其优缺点1.普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结。铸件在凝固和冷却中，由于收缩受阻，各部位冷却速度不同以及组织转变引起 体积变化等原因，不可避免的会在铸件内产生内应力。铸件内应力会使铸件在存放、后 序加工及使用中产生裂纹或变形，铸件的尺寸精度和使用性能，甚至使铸件报废。收得率,简化了工序，免除造型及其它工序，因而减轻了劳动强度,所需生产面积也大为,连续铸造生产易于实现机械化和自动，根据碳钢的型号选择合理的浇注温度，一般浇注温度在1540℃-1580℃(浇包内钢水温度)之间。(2)就浇注速度而言，在保证型的气体顺畅的条件下，对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度，对要求实现顺序凝固的铸件，尽可能采用较低的浇注速度，(3)就浇注操作要求而言一般需要按照以下几点来遵守:a。浇注大，中型铸钢件，钢水要在钢包内静置1min-2min后进行浇注,b，浇注后待铸件凝固完毕，要及时卸除压铁和箱卡，以铸件收缩阻力，避免铸件产生裂纹缺陷，严禁使用单晶直探。因此，对于有较大铸造残留应力的铸件，尤其是形状复杂的大型铸件，应在机械加工 前进行内应力处理。铸件在焊补时也会产生内应力，因此，焊补后的铸件也应进行 内应力处理。刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型。在负压下浇注，使模型气化，金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造，工艺流程:预发泡→发泡成型→浸涂料→烘干→造型→浇注→落砂→清理铸件精度，既可脱氧，脱硫，又可以细化晶粒，对NiCrMoV钢的测定表明:在相同的条件下。经稀土+硅钙处理的钢液，较之未处理的钢液，其抗裂能力高2倍以上，铸造工艺方面(1)在铸件的充填性的要求时，尽量钢液的浇注温度，对0.19%C的碳钢，在1550℃时浇注比在1600℃时浇注，其抗热裂能力几乎高一倍。(2)对于薄壁铸件，宜采用较高的浇注速度，如对某铸钢件，重量为125Kg，壁厚为15mm，浇注时间为14秒时不出现热裂,至40秒就观察到裂。

山东ZG30Ni35Cr15铸钢件弯管常采用的铸件内应力处理是自然时效和人工时效。自然时效是将铸件 平稳地放置在空地上，一般放置6-18个月，好经过夏季和冬季。大型铸铁件，如床 身，机架等一般采用这种时效铸件组织致密，力学性能比砂型铸件高15%左右，能较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件。并且性好，因不用和很少用砂芯，，粉尘和有害气体，劳动强度，金属型本身无透气性，必须采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体,金属型无退让性，铸件凝固时容易产生裂纹,金属型制造周期较长。成本较高，因此只有在大量成批生产时，才能显示出好的经济效果，应用:金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金，镁合金等非铁合金铸件，也适合于生产钢铁金属的铸件，铸锭等，(7)真空压铸(vacuumcasting)真空铸造:通过在压铸中抽除压铸模具型的气体而或显著压铸件内的气。。自然时效铸件尺寸的效果比人工时效好，但周 期长，因此中小铸件、甚至大铸件通常都采用人工时效来内应力。人工时效通 常指对铸件进行内应力回火，即将铸件加热到塑性变形温度范围保持一段时间，使 铸件各部位温度均匀化，从而释放铸件内应力，使铸件尺寸趋于，然后使铸件在炉内 冷却到弹性变形温度范围后出炉空冷。此外，振动时效作为一种铸件内应力的 新工艺，由于其能耗和处理成本较低，且在内应力及保证铸件尺寸性方面效果 显著，也越来越受到。埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注。使模型气化，金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方，挂舵臂铸钢件是船舶上使用的重要结构部件，其结构复杂，截面不规则，是支撑和悬挂舵结构的关键部件，在使用中要受到较大的弯曲疲劳应力，挂舵臂的好坏直接关系到整艘船舶的建造进度和。并影响船舶整个寿命周期的航行安全，近年来，随着32.5/40万吨矿砂船，30.8万吨油船及2.0/2.1万箱集装箱船的大量建造，船舶的大型化趋势日益明显，船舶的大型化也意味着挂舵臂铸钢件的大型化，以CCS检验的32.5万吨矿砂船挂舵臂铸钢件为例。单体粗加工交货状态下重量达到了205吨，所需总钢水量达到330吨，使用多达4炉钢水浇。

产生原因：型砂表面强度不够；模样上无圆角或拔模斜度小钩砂、铸型损坏后没修理或没修理好就合箱；砂型在浇注前放置时间过长，风干后表面强度；铸型在合箱时或搬运中损坏；合箱时型内浮砂未干净，合箱后浇口杯没盖好，碎砂掉进铸型。防止：型砂中粘士含量、及时补加新砂，型砂表面强度；模样光洁度要高，并合理做出拔模斜度和铸造圆角。损坏的铸型要修好后再合箱；缩短浇注前砂型的放置时间；合箱或搬运铸型时要小心，避免损坏或掉入砂型腔砂粒；合箱前型内浮砂，并盖好浇口。6.披缝和胀砂披缝常出现在铸件分型面处，是垂直于铸件表面，且厚薄不均匀的薄片状金属突起物。胀砂是铸件内、外表面局部，形成不规则的瘤状金属突起。白口铸铁件内应力退火合金元素含量高的高合金白口铸铁，尤其是高硅铸铁和高铬铸铁，由于热导率低和 线收缩率大，铸件在凝固冷却后有较大的残留应力，如不及时退火予以，极易在放 置、运输、加工和使用中自行开裂，所以必须进行人工时效。刷涂料：为保护金属型和方便排气，通常在金属型表面喷刷耐火涂料层，以免金属型直接受金属液冲蚀和热作用。因为涂料层厚度可以改变铸件各部分的冷却速度，并有利于金属型中的气体。浇注不同的合金，应喷刷不同的涂料。如铸造铝合金件，应喷刷由氧化锌粉、滑石粉和水玻璃制成的涂料；对灰铸铁件则应采用由石墨粉、滑石粉、耐火粘土粉及桃胶和水组成的涂料。浇注：金属型的导热性强，因此采用金属铸型时，合金的浇注温度应比采用砂型高出20～30℃。一般的，铝合金为680℃～740℃；铸铁为1300℃～1370℃；锡青铜为1100～1150℃。薄壁件取上限，厚壁件取下限。铸铁件的壁厚不小于15mm，以防白口组织。开型：开型愈。
    所以对砂型四周和底部的出气孔的位置和距离一定要按照规定来制作。底部的出气孔在烘烤以后要用型砂塞好，它们的作用就是在浇注中让砂型产生的气体顺利的去，如果这些气体不畅极易钻入已经充满砂型的钢水之中造成铸件气孔，浇注环节也是一个非常重要的节点，现在用的热风烘烤是一个很好的。热风一定要从浇口里吹入，这样会把耐火砖面的潮气赶走，如果从冒口里吹热风，横浇口里湿气无法赶走钢水进入时会带进铸件里，浇注前30分钟内才能拿掉热风，不能时间太长，否则降温又是一个吸潮的了，控制浇注温度对气孔的产生也是很重要的因素之一。温度对侵入性气孔和析出性气孔的的有着非常重要的意义，以前很少做的铸件探伤检验现在成了家常便。高合金白口铸铁的人工时效工艺，一般是以20-100℃/h 的加热速度使铸件升温到800-900℃，保温一段时间后以20-50℃ 的冷却速度随炉冷却到100-150℃以下出炉。形状复杂和导热性极差的铸件，加热速度和冷却速度取下限；一般铸件的加热 速度和冷却速度取上限。保温时间t=δ/25（h），式中δ为铸件厚度（mm）。
以下是实际生产中采用的高硅耐酸铸铁件和高铬铸铁件的人工时效规范。本次焊补选择药芯焊丝E501T-1(THY-51B)，直径φ1.2mm，焊接参数焊接参数应按照批准的WPS进行选择，本次焊接参数控制为:直流反接，电流220-280A，铸钢件一般采用二氧化硅含量大于96%。含泥量小于2%，耐火度度高于1580℃的硅砂，小型铸钢件可用天然硅砂，大中型铸钢件宜采用石英岩砂或人造硅砂，有时为了解决型砂的高温性问题，采用镁砂，铬铁矿砂等耐火材料配制面砂，或在普通铸型型腔表面涂刷铬铁矿砂粉。锆英石粉等快干涂料，以防止铸件产生粘砂等缺陷，铸钢件湿型砂常用膨润或普通粘土作为粘结剂，其加入量一般为9%--11%，目前很多工厂采用活化膨润土或天然钠基膨润土，以型砂的热湿拉强度或抗夹。

   修改冒口和冒口颈尺寸，做出冒口颈敲断面，正确打浇冒口的方向。4.粘砂和表面粗糙粘砂是一种铸件表面缺陷，为铸件表面粘附着难以的砂粒；如铸件经砂粒后出现凹凸不平的不光滑表面，称表面粗糙。产生原因：砂粒太粗、砂型紧实度不够；型砂中水分太高，使型砂不易紧实；浇注速度太快、压力过大、温度过高；型砂中煤粉太少；模板烘温过高，表面型砂干枯；或模板烘温过低，型砂粘附在模板上。防止：在透气性足够的情况下，使用较细原砂，并适当型砂紧实度；保证型砂中的有效煤粉含量；严格控制砂水分；改进浇注，改进浇注操作、浇注温度；控制模板烘烤温度，一般与型砂温度相等或略高。5.砂眼在铸件内部或表面充塞有型砂的孔。高硅铸铁件（ω（C）=0.3%-0.8% , ω（Si）=14.5%、ω（Mn）=0.3%-0.8%、ω（S）≤0.07%、ω（P）≤0.1%）。简单的中、小铸件以100℃/h 的加热速度升温至 850℃-900℃，保温1-2h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却；形状较复杂的铸件，应在凝固后冷却至700℃左右时即出型送入已预热到该温度的退火炉中，然后升温至780-850℃，保温2-4h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却。可以帮助验船师在检验中关注产品易出现的问题，更好地把控产品，以32.5万吨矿砂船的挂舵臂铸钢件为例，其生产工序繁多，主要分为钢水冶炼和铸造两大步骤。钢水冶炼工艺主要有长流程工艺和短流程工艺，其中长流程工艺以铁矿石，焦炭等为原料，采用烧结炉，高炉和转炉等设备进行炼钢,短流程工艺以废钢为主要原料，利用电炉设备进行炼钢，目前，船级社(CCS)认可的国内各大型铸造企业钢水冶炼工艺以短流程工艺为主(电弧炉(EAF)+钢包精炼(LF)处理)。本文所列挂舵臂铸钢件的钢水也采用短流程工艺冶炼，工艺步骤如图1所示，图1挂舵臂冶炼工艺流程图铸造则为水玻璃砂型铸造，钢水温度高砂型受热大发气量会增大，钢水温度高吸气量会增。
     压铸为CT5~7）；可以金属材料的利用率。熔模铸造能显著产品的成形表面和配合表面的加工量，节省加工台时和刃具材料的消耗；能限度地毛坯与零件之间的相似程度，为零件的结构设计带来很大方便。铸造形状复杂的铸件熔模铸造能铸出形状十分复杂的铸件，也能铸造壁厚为0.5mm、重量小至1g的铸件，还可以铸造组合的、整体的铸件；不受合金材料的。熔模铸造法可以铸造碳钢、合金钢、球墨铸铁、铜合金和铝合金铸件，还可以铸造高温合金、镁合金、钛合金以及等材料的铸件。对于难以锻造、焊接和切削加工的合金材料，特别适宜于用精铸铸造；生产灵活性高、适应性强熔模铸造既适用于大批量生产，也适用小批量生产甚至单件生。高铬铸铁件（ω（C）=0.5%-1.0% , ω（Si）=0.5%-1.3%、ω（Mn）=0.5%-0.8%、ω（Cr）=26%-30%、ω（S）≤0.08%、ω（P）≤0.1%）或ω（C）=1.5%-2.2% , ω（Si）=1.3%-1.7%、ω（Mn）=0.5%-0.8%、ω（Cr）=32%-36%、ω（S）≤0.1%、ω（P）≤0.1%）,将铸件加热至820-850℃铸件温度在500℃ 以下时加热速度为20℃/h，铸件温度在500℃以上时加热速度为50℃/h保温，保温时间 保温时间t=δ/25（h），式中δ为铸件厚度（mm），然后以25-40℃/h的冷却速度随炉冷却至100-150℃出炉空冷。这也给挂舵臂铸钢件制造中的控制，缺陷检测和修复提出了更高的要求，◆大型铸钢件工艺及常见缺陷分析进行挂舵臂铸钢件产品检验时。无砂芯，了加工时间,无分型面，设计灵活，度高,清洁生产，无污染,和生产成本，应用:适合成产结构复杂的各种大小较精密铸件，合金种类不限，生产批量不限，如灰铸铁发动机箱体，高锰钢弯管等，(10)连续铸造(continualcasting)连续铸造:是一种先进的铸造。其原理是将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固(结壳)了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可任意长或特定的长度的铸件，由于金属被迅速冷却，结晶致密，组织均匀，机械性能,节约金。

山东ZG30Ni35Cr15铸钢件弯管 (8)铸造(squeezingcasting)铸造:是使液态或半固态金属在高压下凝固。流动成形，直接制件或毛坯的，它具有液态金属利用率高，工序简化和等优点，是一种节能型的，具有潜在应用前景的金属成形技术，直接铸造:喷涂料，浇合金，合模，加压，保压，泄压，分模，毛坯脱模。复位,间接铸造:喷涂料，合模，给料，充型，加压，保压，泄压，分模，毛坯脱模，复位，可内部的气孔，缩孔和缩松等缺陷,表面粗糙度低，尺寸精度高,可防止铸造裂纹的产生,便于实现机械化，自动化，应用:可用于生产各种类型的合金。如铝合金，锌合金，铜合金，球墨铸铁等(9)消失模铸造(Lostfoamcasting)消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型。球墨铸铁件内应力时效处理球墨铸铁弹性模量较高且对凝固冷却速度非常，其铸件内应力一般比灰铸铁件高1-2倍，与白口铸铁相近。因此，对形状复杂、壁厚差较大的球墨铸铁件，即使无特殊 的热处理要求，一般也应进行内应力的低温时效处理。球墨铸铁件的应力倾向 比灰铸铁小，且与其基体组织有关，其低温时效回火的工艺要点是：将铸件加热到Ac1以 下温度保温一段时间后随炉冷却到弹性温度范围，于200-250℃出炉空冷。但目前 国内铸造厂家多采用铸态球墨铸铁工艺生产球墨铸铁件，对这类球墨铸铁件一般不需要 进行内应力的低温时效回火处理。要从具体情况出发，根据缺陷的特征、位置、采用的工艺和所用型砂等因素，进行综合分析，然后采取相应的技术措施，防止和缺陷。1.浇不到铸件局部有残缺、常出现在薄壁部位、离浇道远部位或铸件上部。残缺的边角圆滑光亮不粘砂。产生原因：浇注温度低、浇注速度太慢或断续浇注；横浇道、内浇道截面积小；铁水成分中碳、硅含量过低；型砂中水分、煤粉含量过多，发气量大，或含泥量太高，透气性不良；上砂型高度不够，铁水压力不足。防止：浇注温度、加快浇注速度，防止断续浇注；加大横浇道和内浇道的截面积；炉后配料，适当碳、硅含量；铸型中加强排气，型砂中的煤粉，有机物加入量；上砂箱高度。2.未浇满铸件上部残。