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一、何为铸造：
阀门铸造工艺
*第一节 铸造的概述及特点
将液体金属浇到具有与零件形状相适应的铸型空腔中，待其凝固后，以获
得一定形状尺寸和表面质量的零件的产品，称之为铸造。
二、铸造概述：
铸造具有悠久的历史，约在公元前三千年，人类已铸出多种精美的青铜器。
但几千年来是靠手工用粘土、砂等天然材料制造的。铸件的产量很小，随着工
业革命的发展，机械化的增长，铸件需求量的提高，在 20 世纪 30 年代开始使
用气动机器和人工合成造型的粘土砂工艺生产。随着时代的发展，各类造型方
法应运而生。例如：1933 年出现水泥砂型，1967 年出现水泥流态砂型；1944 年
出现冷却覆膜树脂砂壳型；1955 年出现热法覆膜树脂砂壳型，1958 年出现呋喃
树脂自硬砂型；1947 年出现 CO2硬化水玻璃砂型，1968 年出现了有机硬化剂的
水玻璃（有机脂水玻璃）工艺等。近年来，用物理手段制造铸型的新方法，如：
磁丸造型，真空密封造型法，失膜造型等。
铸造由于可选用多样成分、性能的铸造合金，加工基本建设投资小，工艺
灵活性大，生产周期短等优点，被广泛用于机械制造、矿山冶金、交通运送、
石化通用设备、农业机械、能源动力、轻工纺织、土建工程、电力电子、航天
航空、国际军工等国民经济各部门，是现代大机械工业的基础。
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铸造在中国已有漫长的历史，但铸造技术长期处在停滞状态，改革开放以
来，我国的铸造技术有了很大的发展，突出的表现在三个方面：造型、造芯的
机械化、自动化限度明显提高；自硬性化学型砂取代干型粘土砂和油砂；铸造
工艺技术由凭经验走向科学化，如：计算机模拟设计。这一系列的改革对提高
生产效率，减少劳动强度，改善生产环境，提高铸件内在质量和外观质量，节
约原材料和能源起了重大的作用。
三、铸造特点：
1、 铸造的适应性很广，灵活性很大， 产品规定及所处各种工况，可制造多
种金属材料的产品，如：铁、碳素钢、低合金钢、铜、铜合金、铝、铝合
金、钛合金等等。与其他成型方式相比，铸造不受零件的重量、尺寸和形
状限制。重量可从几克到几百吨，壁厚由 到 1m，形状只要在铸造
工艺性范围内，是十分复杂的，还是机械加工困难的，甚至难以制得的零
件，都可通过铸造的方式获得。
2、 铸造所用的原材料大多来源广，价格低廉，如废钢、砂等。但由于近期国
内铸造和钢铁业大量兴起，这些原材料价格出现上涨。
3、 铸件可通过先进的铸造工艺方法，提高铸件的尺寸精度和表面质量，使零
件做到少切割和无切割。对产品制造达成省工省料的效果，节约总体的制
作成本。
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四、铸造存在问题：
1、 我国大多数铸造公司，其铸造工艺落后，机械化限度低，从而使铸件的尺
2、 寸精度低、表面质量差、能源和原材料消耗高、生产效率低、劳动强度大、
环境污染严重、公司效益差。
3、 铸造是一个高危行业，同时又是一个苦、脏、累的工作，行业效益差，留
不往人。不管技术人员还是具体的操作者都很难寻，后继无人的现象十分
突出。
4、 铸造工序较多，流程长，对产品质量难以控制、废品率较高，近期合金价
格和人工费上涨，铸件成本大幅上升。
第二节 核电阀铸造工艺
核电阀门铸造零件考虑其使用的特殊性和使用规定，为稳定铸件的工艺质
量，所以对铸件的铸造工艺流程、材料、工艺、质量控制有严格的规定。
*一． 核电阀铸造工艺流程
****冶炼 ← 铸造工艺设计 → 木模制作
↓ ↓
成分控制
温度控制
型砂实验
↓
*浇 铸
↓
***冒 口 切 割
↓
粗清整
↓
*→ 打 磨
造型
配模
*二． 铸造工艺方案
↑ ↓
***补 焊 ← 射线探伤
↓
渗透或磁粉探伤
↓
热解决
↓
渗透或磁粉探伤
↓
**喷丸（喷砂） → 不锈钢酸洗钝化
↓ ↓
*入库 ←
根据产品结构、大小及技术规定制定铸造方式。制造方式通常分为两
种：砂铸和精铸。
砂铸：有粘土砂、树脂砂（呋喃、碱性酚醛、聚尿烷）、水玻璃砂〔CO2
*法硬化法、VRHC 真空 CO2置换太热空气硬化法（脱水硬化）、硅酸二钙和
赤泥等粉状硬化剂的自硬砂、有机酯硬化〕。
精铸：又称之为特种铸造。有熔膜铸造（失蜡铸造）、陶瓷型铸造、金
属型铸造、压力铸造、离心铸造、真空吸铸、磁性铸造、壳型铸造、实型铸
造（消失膜铸造）等约 12 种。
根据公司所具有的生产条件拟定铸造方式。
三．砂铸铸造工艺
1、型砂型（芯）砂质量对铸件质量有很大的影响，如：砂眼、气孔、夹砂、
裂纹等缺陷的产生常是由于型砂质量不合格所致。
型砂性能对铸件质量的影响：型砂应具有如下性能：
（1）强度 在外力作用下，其不易被破坏的性能称为强度。这种性能在铸型
制造、搬运以及液体金属冲击和压力作用下，不发生变形、损坏是非常
重要的，否则会导致塌箱、冲砂和砂眼等缺陷。
（2）透气性 型砂由于各砂粒间存在空隙，具有能使气体透过的能力称为透
气性。
（3）耐火度 型砂在高温金属液作用下不软化、熔化的性能。当耐火度局限性
时，砂粒将烧融而粘在铸件表面形成一层硬皮，使切削时加快刀具磨损。
因此粘砂严重时，也会使铸件报废，为填补型砂耐火度局限性，在铸型型
腔表面刷一层涂料。
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（4）退让性型（芯）砂具有随着铸件的冷却收缩而被压缩其体积的性能，
浇注后，型砂高温强度愈低，退让性愈好，铸件所受机械阻力也小。铸
件内应力减小；反之收缩受阻，内应力大，甚至产生裂纹。
除此之外，尚有回用性、发气量，对于树脂砂尚有微粉、烧减量、碱
性树脂的残碱量等等。
2、型砂的分类：
按照粘结剂的不同，型砂可分为：
（1）粘土砂 （2）水玻璃砂 （3）树脂砂 (4)油砂及合脂砂。
树脂砂工艺是铸造工艺上的一次大变革，它采用“树脂”作为粘洁剂，使铸
造工艺在各个方面都上了一个台阶。
树脂砂工艺的种类很多如壳芯，热芯盒、冷芯盒，自硬砂等等。我们采用
的是“呋喃树脂自硬砂工艺”。呋喃树脂自硬砂工艺不仅合用大批量的机械化生
产，同时也合用于单件、多品种、小批量生产，它同传统粘士砂比较它具有如
下优点：
生产铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，节省能源，提高劳动生产率，改善工人劳动条件，
旧砂回用率高，对环境污染小等等。
该工艺自八十年引入中国，特别是生产线投入，相关技术原材料问题的解