[科普中国]-收缩余量

焊接变形的收缩余量始终是一个比较复杂的问题，对接焊缝的收缩变形与对接焊缝的坡口形式、对接间隙、焊接线的能量、钢板的厚度和焊缝的横截面积等因素有关，坡口大、对接间隙大，焊缝截面积大，焊接能量也大，则变形也大。

简介为了保证铸件冷却后尺寸符合要求，在制做木模时，应加放适当的余量，这种余量叫做收缩余量。收缩余量是根据铸件的线收缩率来确定。线收缩率就是通常所说的金属材料收缩率。

金属材料的自由收缩和阻碍收缩：

1)自由收缩是指金属固态收缩时不受阻碍的收缩。

2)阻碍收缩是指金属固态收缩刚受阻碍的收缩．

铸件大多是阻碍收缩。

铸件收缩的分析金属液从浇注温度凝固冷却至常温的过程中，体积不断地发生变化，最后总体积缩小，这种现象称为金属的铸造收缩。其收缩量由体积百分数表示的为体收缩率，因为计算复杂，一般很少应用，多用在研究金属的液态收缩和凝固收缩上，当金属液凝固以后，在继续冷却的过程中会产生固态收缩，固态收缩引起铸件尺寸的缩小，其收缩量用长度的百分数表示，称为线收缩率。严格地说，铸件的线收缩率并不完全是固态收缩形成的，它只能是铸件尺寸收缩的量与它原来在铸型内浇注尺寸的比值。

当铸件在铸型内的收缩不受任何机械阻碍时，它的线收缩率为自由线收缩率，当铸件的收缩受到砂型，砂芯等机械阻碍时，这样南线收缩率为阻碍线收缩率。铸件的阻碍线收缩率一般都要小于自由线收缩率。

铸造金属的线收缩率是用试样在自由收缩的情况下测定的，而铸件的线收缩率是在特定的复杂的条件下尺寸收缩的比值，也就是说，同一金属所铸造的不同铸件，其收缩率也不尽相同。所以，在考虑铸件收缩率时，不能将金属的线收缩率误认为是铸件的线收缩率。在选用铸件收缩余量时，除分析铸件自身铸造收缩的各种条件外，还应该分析按铸件收缩尺寸对待的其它有关的因素。1

影响铸件收缩的因素有铸件的材质、结构特点、造型材料的种类和性质

(1)铸件金属的材质铸件金属的材质不同，铸造收缩率也不同。

(2)铸件的结构特点 铸件的结构不同，铸件的实际收缩量也不同，结构复杂的铸件，各部分冷却条件不同，互相制约而不能自由收缩，铸件的实际收缩量就小；结构越简单，百相制约作用就越小，收缩量就大，就越接近于自由收缩。

另外，即使同一个铸件，由于结构上的原因，其局部与整体、纵向与径向或长、宽、高i个方向的线收缩也可不一致。因此，应据实际情况灵活选用。

(3)砂型和砂型芯 砂型和砂芯也阻碍铸件的收缩，砂芯越多，容让性越差，则阻碍越火，收缩量越小。

(4)造型材料 不同的造型材料对铸件收缩阻碍不同，高温退让性好的型砂对铸件收缩阻碍小，湿型比干型阻碍作用小，砂型紧实度小，阻碍作用也小，收缩率就大。2

常用金属材料的收缩率常用金属材料的收缩率，如下图所示：

图中所示的收缩率(%)的上限是常用于外形简单的铸阵木模，因它冷却收缩时，受砂型的阻力较小，对外形复杂的铸件，带筋的大铸件，则采用较低的收缩率。表中括号内的数值则为，般常用的收缩率。生产复杂和重要的铸件时，不要完全拘泥于表中的数据，要参照本单位的经验来确定。

为了方便起见，检验木模(木模制造)时，常用缩尺来度量尺寸，以减少计算时间，但使用缩尺时必须注意：

1)缩尺可以用来绘制样板、划线、下料、制模和木模检验。

2)缩尺不能用来测量零件。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所