消失模(mó)铸造时进砂问题如何处理?
发布时间(jiān): 2020-03-20 来(lái)源(yuán):洛阳云开和顺祥机械有(yǒu)限公司 点击:1150
消失模进砂是消失模铸造时(shí)常见的(de)缺陷,进砂部位可(kě)能涉及到(dào)直浇道/横浇道/内浇道等,尤其是浇注系统与逐渐结合(hé)的部位。
消失模铸造的夹渣缺(quē)陷
夹渣缺陷是指干砂粒、涂料及其他夹杂(zá)物在(zài)浇注过程中随着铁水进入铸件而(ér)形成的缺陷。在机加工后的铸件表面上,可看到白色或黑(hēi)灰色的夹杂(zá)物斑(bān)点,单个或(huò)成(chéng)片分布,白(bái)色(sè)为石英砂颗(kē)粒(lì),黑灰色(sè)为(wéi)渣、涂(tú)料、泡(pào)沫(mò)模型热解(jiě)后残留物和(hé)其他夹杂。这种(zhǒng)缺陷俗称为“进砂”或“夹渣”,在消失模(mó)铸(zhù)造生产中该(gāi)缺陷是一种很常(cháng)见的缺(quē)陷。几乎(hū)采用消失模铸造的工厂是普遍存(cún)在的,且很难彻底根除。只有在每(měi)一道工序上(shàng)采(cǎi)取多种措(cuò)施且(qiě)精心操作才能把“夹渣”降(jiàng)到很低,取得比较满(mǎn)意的效果。
在消失模铸(zhù)件冷却打箱(xiāng)后未清理前,根据铸件(jiàn)及浇(jiāo)注系统表(biǎo)面状况,即可以判定(dìng)有没(méi)有进砂和夹渣缺陷。如果浇口杯、直浇(jiāo)道、横浇道、内(nèi)浇道(dào)和浇口(kǒu)表面或连接处以及(jí)铸件(jiàn)表面粘(zhān)砂严重或有裂纹状粘砂存在,则基本可以肯定铸件(jiàn)有夹渣(zhā)和进(jìn)砂缺陷。砸(zá)断浇道棒或浇(jiāo)道拉筋,可(kě)看到断口上有(yǒu)白色斑点,严重时断口形成一圈白色斑点(diǎn)。这样的铸(zhù)件,特别是板状、圆饼状铸件机(jī)加工后(hòu)加(jiā)工面上就会(huì)有白色、黑灰色斑点缺陷。如果(guǒ)工序操(cāo)作(zuò)规程控(kòng)制不严格,生产的铸件严重(chóng)的影响(xiǎng)了铸(zhù)件质(zhì)量和定单完成的进度。
造成夹渣和(hé)进砂缺(quē)陷的(de)原因
经(jīng)过我们在生产实践中长期观察(chá)证明(míng),从浇口杯(bēi)、直浇道(dào)、横浇道、内浇道至铸件,所有部位都有可(kě)能造成(chéng)进砂,特别是浇注系(xì)统与铸件的结(jié)合部(bù)位。在(zài)整(zhěng)个(gè)生产过程中,浇注系统白模(mó)表面(miàn)的涂(tú)料脱落开裂、白(bái)模结合部(bù)位的涂料(liào)脱落(luò)开裂、泡沫塑料白模表面的涂料脱落开(kāi)裂、直浇道封(fēng)闭不严密等因素是造成夹渣、进砂缺(quē)陷的(de)zui主(zhǔ)要(yào)原因。其次,工艺参数的选(xuǎn)择,如浇注(zhù)系统净压头大小、浇注温度高低、负压度大小、干砂粒度等(děng)因(yīn)素,以及模(mó)型运(yùn)输过程(chéng)及装箱操作情况等都对铸件夹渣和进砂缺陷有很大影响。只有(yǒu)在这些环节采取(qǔ)系统(tǒng)的措施、精心操作(zuò),才(cái)能把铸件的夹渣缺陷减(jiǎn)少(shǎo)和基本消除,获(huò)得优质(zhì)铸件。克服夹(jiá)渣缺陷是一个系统工程(chéng)。
减少(shǎo)和克服夹渣缺陷的方法和措施
进砂问(wèn)题、夹渣缺陷(xiàn)是消失模铸造生产的一(yī)大难题(tí)。目前消失模铸造生产很成功的主要是三类产品,即抗磨件、管件和箱体类铸件,它(tā)们(men)都(dōu)是很少加(jiā)工(gōng)或不加工的铸件(jiàn)。对于加工(gōng)面多(duō)且要求高(gāo)的铸件,夹渣缺陷是一个关键需(xū)要解决的问题。我们的经(jīng)验是从以下几(jǐ)个方面采取措施(shī)可(kě)以减少(shǎo)和消除(chú)夹渣缺(quē)陷:
1,涂料
消失(shī)模涂料的作用是:
1),提高(gāo)铸(zhù)件表(biǎo)面光洁度、使(shǐ)铸件粗(cū)燥度降低2-3个等级,提高铸件表面质量和使(shǐ)用(yòng)性能。
2)减少和防止粘砂(shā)、砂孔缺(quē)陷。
3),有(yǒu)利于清(qīng)砂、落砂。
4),将浇注时消失模融熔的液体和气体顺利通过涂料层排出到(dào)铸型砂中去,而(ér)且防止金(jīn)属液渗入砂型(xíng),防止铸件(jiàn)产生气孔、金(jīn)属渗透和(hé)碳缺陷。
5),提高模样强度和刚度,防止在运输、填砂震动造型时产生变形和破坏,有利于提高铸件尺寸精度和成品率。消失模铸(zhù)造用涂料要求具有(yǒu)强(qiáng)度(dù)、透气(qì)性、耐(nài)火度、绝(jué)热性、爆热抗(kàng)裂性(xìng)、耐急泠(líng)急热(rè)性、吸湿性、清理性、涂(tú)挂(guà)性、悬浮(fú)性、不流淌性(xìng)等一(yī)系列性能,防止(zhǐ)夹渣缺(quē)陷(xiàn)首先要求涂料具有高的强度(dù)和耐(nài)火(huǒ)性能。要求涂挂(guà)于白模表(biǎo)面的(de)涂料(liào)层在烘干和运输过(guò)程中(zhōng)不产生裂纹和开裂(liè),即涂料应具有足够的室(shì)温强度(dù);而在浇注过(guò)程中,在高温金属的长时间冲刷作用下涂料层也要不脱(tuō)落(luò)、不产生裂纹开裂,即(jí)有高的高温强度。在液(yè)态(tài)金属进入铸型时直浇口封闭严密、铸件和浇注系统表面的涂料层不脱落、不产生裂纹和开裂是防止夹(jiá)渣缺陷的首要条件,如果浇道密封不严密,涂料层产生(shēng)脱落、裂(liè)纹和开裂,大(dà)量(liàng)砂粒、涂料(liào)和夹杂物就(jiù)会进入金属(shǔ)形成夹渣缺陷。强度和透气性是涂(tú)料的两个重(chóng)要的性能,有时候要求浇(jiāo)注系统用(yòng)的涂料要(yào)比铸件涂料具有更高的耐(nài)火(huǒ)强度,以抵御高(gāo)温金属(shǔ)长时间的冲刷作用而不脱落开裂。操作(zuò)工在涂刷过程必(bì)须保证(zhèng)涂料(liào)的均匀性。
2.装箱操作
在装箱时模样(yàng)组(zǔ)(模型(xíng)+浇注系统(tǒng))表面(miàn)的涂料层(céng)不(bú)允许有(yǒu)任(rèn)何脱落、裂纹和开裂(liè),特别是在直浇道与(yǔ)横浇(jiāo)道结合处、横浇道与内浇道结合处(chù)、内浇(jiāo)口(kǒu)与铸型(xíng)结合处,只(zhī)要有松(sōng)动(dòng)、裂纹(wén)、连接不牢靠就有(yǒu)可能(néng)进砂。这就要求结合处强度要高、涂料要(yào)比较厚,浇注(zhù)系统要有足够的刚性,必要(yào)时需设置拉筋或加固套。模样组放置于砂(shā)箱底砂上时应平稳,不允许悬(xuán)空放置时即开始撒砂震动造型,以避免震裂涂料层。不(bú)要正对模样猛烈(liè)加砂,应先用软管加砂,震动振实(shí)时再(zài)用雨(yǔ)淋设备撒砂(shā)。开(kāi)始震动造型(xíng)时震动要轻微(wēi)、震幅要小(xiǎo),等干砂埋(mái)住模(mó)样再(zài)大幅(fú)震动。在震动造型时(shí)浇注系(xì)统特别是直(zhí)浇道时不允许(xǔ)掰、弯(wān),以免涂料层破裂(liè),要严密封(fēng)闭(bì)直浇口以免(miǎn)进(jìn)砂。整个装箱、撒砂、震动、造型(xíng)操(cāo)作过程要非常仔细小心(xīn),一(yī)定要(yào)保证在浇注前模样组涂(tú)料(liào)层没有任何脱落、开(kāi)裂(liè)和裂纹。在浇注前(qián)应再次把(bǎ)浇口杯清理保证没(méi)有(yǒu)浮砂、尘土和(hé)杂(zá)物。
3,浇注(zhù)压头、温度(dù)和时间
浇(jiāo)注时压头越高对(duì)浇注系(xì)统和铸型的冲刷越大,冲坏涂料造成进砂的可能性也越大,对不同大小的铸件压头要有(yǒu)所不同。要选择容量合适的浇包,浇包要尽可能降低(dī)浇注高度,包嘴尽量靠近浇口杯,应(yīng)避免(miǎn)用大包浇小活。浇(jiāo)注温(wēn)度越高,对涂料(liào)性(xìng)能要求就越高,就越容易产(chǎn)生粘砂夹(jiá)渣等缺陷,应选(xuǎn)择合适的浇注温度。对(duì)于灰铸铁(tiě)件,出炉温度可在1480℃左右(yòu),浇注温度为1380-1420℃;球铁铸件出炉温度应在(zài)1500℃以(yǐ)上,浇(jiāo)注(zhù)温(wēn)度为1420-1450℃;铸(zhù)钢件(jiàn)浇注温(wēn)度为1480-1560℃。一箱需铁(tiě)水300-500公(gōng)斤的铸铁件浇注时(shí)间可控制在10-20秒左右。
4,负压
消失模铸造(zào)的浇注过程(chéng)一般都是在真空条件下进行(háng)的,负压的作用是紧(jǐn)实干砂、加快(kuài)排气(qì)、提高充型能力,在真空密封条(tiáo)件下浇注改善了工作环境。负压度(dù)的大小对铸件质量有(yǒu)很大影(yǐng)响,过大(dà)的(de)负压度使金属(shǔ)液流经开裂、裂纹处(chù)时吸入干砂和夹杂(zá)物(wù)的可能性增加,也使(shǐ)铸件的粘砂缺陷增加。过(guò)快的充型速(sù)度增(zēng)加了金(jīn)属对浇道和铸型的冲刷能(néng)力(lì),易使涂料脱落进(jìn)入金属(shǔ),也容(róng)易冲坏涂料(liào)层造成进砂。对于铸铁件,合适的(de)负压(yā)度一般0.025-0.04MPa。
5,设置挡渣、撇渣和集渣冒口
在浇(jiāo)注系统设(shè)置挡渣、撇渣和铸件上设置集(jí)渣冒口和采(cǎi)取挡渣、撇渣措施有(yǒu)助于(yú)改(gǎi)善进砂和夹渣缺陷。
6,型(xíng)砂 型砂粒度过粗(cū)、过细都影响(xiǎng)夹渣和粘砂缺陷的产(chǎn)生,粒度(dù)过(guò)粗使粘砂夹渣缺陷增加。铸铁件一般(bān)采用(yòng)粒度30/50的干(gàn)石英砂(水洗砂(shā))即可。
7,采用铁水净化技术 消失模铸件的整个(gè)成型(xíng)过程都要(yào)考虑铁水净化问题,这是(shì)消失(shī)模铸造的关键(jiàn)技术之一。包括从(cóng)铁水(shuǐ)熔炼、过热(rè)、直至(zhì)浇入铸型(xíng)的全过程均要考虑净化问题,过滤技术是其(qí)中之一。
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