铸造中的收缩应力指什么，它与内应力（热应力，机械应力）有什么区别？

Question

如题所述

Answer 1

铸造中的收缩应力是指在铸件从液态冷却到固态的过程中，由于体积收缩而产生的内部应力。这种应力是由于铸件内部和外部温度差异导致的不均匀收缩造成的。
收缩应力与热应力的区别在于产生的原因和表现形式。热应力是由于铸件在冷却过程中，不同部位的温度差异引起的，这种应力主要是由于热膨胀和收缩造成的。而收缩应力特指铸件在冷却到固态后，由于继续收缩而受到的阻碍所产生的应力，这种应力通常是拉应力。
机械应力是指铸件在冷却收缩时，由于受到铸型或型芯的阻碍而产生的应力。这种应力可以是拉应力或切应力。当铸件从铸型中取出后，由于去除了一部分收缩的阻碍，机械应力会随之消失。
为了减少铸造过程中的热应力，可以采取以下措施：
1. 在铸件厚实部分放置冷铁或使用蓄热系数较大的型砂，如碳素砂或镁砂，以加快这些部分的冷却速度。
2. 在铸件厚大部分附近的型砂中埋设管道，通过通入压缩空气或水进行强制冷却。
3. 在铸件凝固后，尚未达到弹性状态之前，移除铸件厚实部分的型砂或砂芯，使其快速暴露在空气中冷却，甚至可以通过吹压缩空气或浇水来进一步加速冷却。
4. 将内浇口开设在铸件较薄的部分，以实现铸件各部分冷却速度的一致性。
5. 提高铸型的温度，使铸件能够缓慢冷却，减少各部分之间的温差。
6. 确定合理的落砂规范，确保铸件在型中冷却到适宜的温度后再进行落砂。
以上措施有助于减少铸件在铸造过程中因温度差异和收缩而产生的应力，从而提高铸件的质量。