浅谈型砂性能与铸件表面缺陷的关系

   2020-09-01 互联网黎美容30870
核心提示:  要获得优质型砂首先是要选用优质原材料,同时要应用优良的混砂过程。型砂品质表现在于性能,加强型砂性
 

  要获得优质型砂首先是要选用优质原材料,同时要应用优良的混砂过程。型砂品质表现在于性能,加强型砂性能的检测和控制才能制备出优等型砂。与其它铸造方法相比,湿型铸件是较容易产生粘砂、砂孔、夹砂、气孔等缺陷的。如果铸造工厂注意控制湿型砂的品质,这些缺陷是有可能减少甚至避免的。以下具体说明型砂性能与铸件表面缺陷的关系。

  一、粘砂

  一般湿砂型铸件,不论铸钢还是铸铁,粘砂缺陷都是属于机械粘砂,而不是化学粘砂。机械粘砂的产生原因有多种,最多见的如下:

  1.砂粒太粗和透气性过高,金属液容易钻入砂粒间孔隙,使铸件表面粗糙,或将砂粒包裹固定在表面上。

  2.铸铁型砂中煤粉含量不足或煤粉品质不良。铸造厂应先进行浇注试验,与优质煤粉或增效煤粉比较铸件表面效果、型砂性能变化以及铸件生产成本,然后确定是否选用。

  二、砂孔

  铸件表面的砂孔和渣孔通常合称为“砂眼”。渣孔大多是由于用了稻草灰或干砂当做聚渣剂形成的。关于砂孔的形成原因有以下四点:

  1.铸件表面有弥散分布的砂粒。这种砂孔形成原因是冲砂,是浇注系统和型腔被铁液冲蚀而掉落的零散砂粒漂浮在液面上形成的。

  2.湿砂型表面脱水干燥后表面強度急剧下降,表面砂粒很容易被冲蚀落入铁液中。

  3.由于型砂的灰分过高和紧实率很低,影响韧性不足,破碎指数只有65~75%左右。这种型砂性能太脆,起模性差,砂型的棱角和边缘容易破碎,因而引起砂孔缺陷。

  4.由于大量冷芯盒砂芯的混入,使型砂变脆,起模性能越来越差。不但砂型边棱易碎,而且吊砂易断。

  三、夹砂(结疤、起皮)

  自从国内有多家公司供应优质活化膨润土以来,湿型铸件表面夹砂缺陷已大为减少。但是个别湿型铸造工厂还会意外地产生夹砂缺陷。

  1、许多企业误将呈微弱酸性的钙基膨润土称为“酸性陶土”。而很多铸造工厂又将“酸性陶土”简称为“陶土”。结果把以蒙脱石为主要矿物成分的膨润土与以高岺石为主要矿物成分的真正陶土(即普通粘土)混淆在一起。真正的陶土主要用来烧制陶瓷,不适合湿型铸造使用。

  2.水质的影响。如果所用水的膨润值比纯净水低很多,则此种水的品质不可用。

  四、气孔

  铸件的气孔缺陷主要有裹携气孔、侵入气孔、析出气孔和反应气孔四个类型。常见气孔的生成原因和防止措施如下。

  1.根据生产经验,提高浇注温度30~50℃经常可以减少任何类型气孔缺陷的发生。

  措施:应当注意每包铁液浇注最后一两个砂型的温度,因为这时包中铁液温度已然下降而容易产生气孔缺陷。

  2、在产生气孔的界面上背压力超过了铁液的静压力引起侵入气孔,但已无法判断气源是何物。应严格禁止在厂区中吸烟和将废弃物堆放在厂区。

  3.砂芯吸潮发气进入铁液中造成的侵入气孔。

  措施:(1)、应当将隔日开炉攺为每日开炉,或者造型后先合空型,待开炉日再开箱下芯、合箱浇注。既可以防止砂芯吸潮,又可以减少砂型风干脱水,使气孔缺陷大为减少。

  (2)、多开出气冒口,增大排气能力。

  (3)、适当提高浇注速度,迅速建立静压力抵制界面气体侵入,也对防止侵入气孔有好处。

  4.砂芯发生气体的侵入气孔缺陷,很少是析出性的氮针孔。

  措施:(1)因此首先应当加强砂芯的排气能力。砂芯中间应开通畅的排气孔。对于厚大断面砂芯可以抽成空心或分半挖成网格形内腔而后粘合。

  (2)树脂自硬砂芯最常用的排气办法是使用尼龙编织管,制芯时可以方便地沿砂芯的任意形状预埋在砂芯中。

  (3)热芯盒、冷芯盒和壳芯都是整体射制的,不能预埋排气管路,可以安放通气针或棒,在取芯之前或之后抽出。但是更多的是在砂芯硬化后用硬质合金钻头从芯头钻孔帮助排气。(4)应当用耐火纤维毡垫、泥条、石棉绳等密封材料围封砂芯芯头。

  (5)还要注意高温快浇,迅速建立起铁水压力超过发气点背压力使气体不能钻入铁液中成为气泡。

  (6)采用低发气量粘结剂对防止气孔缺陷是必要的,

  5.缺陷应当属于反应气孔。即金属液与铸型在界面处发生化学反应,产生的气体溶解在金属液中。

  措施:硅铁孕育剂的含铝量最好为1.0%左右,最多不可超过1.5%。对于随流孕育用硅铁,不但要控制较低的含铝量,而且要限制加入量一般不超过0.08~0.10%。为了防止铝、钛等元素与水的反应,挤压造型的型砂含水量也必须控制在不高于4%。

  6.球墨铸铁的铁液浇注入湿砂型后,残留镁同水分子中氧强烈反应而产生原子态,是产生皮下气孔缺陷的主要原因。

  措施:必须采取冶炼和工艺两方面的措施才能防止反应气孔的产生。

  五.总结

  综上所述,得到如下两个结论:

  1.获得优质型砂的条件首先是选用优质原材料,也还需要应用优良的混砂过程。

  2.型砂品质表现在于性能如何,加强型砂性能的检测和控制才能制备出优等型砂。

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