知识篇——如何有效防止铸件夹砂?
发布(bù)时(shí)间: 2020-04-27 来源:洛阳(yáng)云开和顺祥机械有(yǒu)限(xiàn)公司 点击:2423
夹砂是一种“膨胀缺陷”,有“鼠尾”、“沟(gōu)槽”和“夹砂结疤(bā)”三种形式,其特征是:铸铁表(biǎo)面有夹着(zhe)砂(shā)子的细小纹(wén)路(lù).条状沟槽以(yǐ)及(jí)结(jié)疤(bā)状凸起物高温(wēn)铁水(shuǐ)的冲刷和烘烤的热作用使砂型(xíng)发生(shēng)水分迁(qiān)移和体积膨胀,致(zhì)使(shǐ)表层翘起,挑(tiāo)起和开裂,这就是(shì)夹砂形成的机理。
1、制(zhì)型砂的质(zhì)量
型砂的质量必须控制。在这方面(miàn)防(fáng)止夹砂的对策有:选用粒度分散、形状不(bú)规则的(de)原砂,湿型采用钠质膨润土(tǔ)或对(duì)钙质膨润土(tǔ)进行活化处理,适当增加膨润土的用量(liàng)和减(jiǎn)少型砂的(de)含水(shuǐ)量(liàng),加入适量的煤(méi)粉、重油、沥青粉、细木屑等“缓冲剂”、去除旧砂中的(de)粉尘、保证型砂的混辗质量(liàng)等。
2、选择(zé)合理的造型工艺
造型工艺是否合理对(duì)铸件产生夹砂有很(hěn)大影(yǐng)响。铸件(jiàn)的浇铸时间和浇铸位置、铁水的上升速度、铸型的种类(lèi)等必须选(xuǎn)择适当(dāng)。
(1)采用快速浇铸
砂型的表面总是要发生膨胀的, 因此防止(zhǐ)夹砂(shā)的决定因(yīn)素是铁水是否能迅速覆(fù)盖和触及砂型的表面,并对砂型产生一定(dìng)的压力。快速浇(jiāo)注能使铁水在铸件产生(shēng)夹砂的“临界时问”之前充(chōng)满铸(zhù)型,不给予砂型(xíng)产生(shēng)膨胀和形成高水区的(de)充分时间。有人用高速摄影机观察到:如果上砂型受烘烤后在局部发生(shēng)垂下的瞬(shùn)间,铁水能立刻触及,则铁(tiě)水(shuǐ)有(yǒu)可能把垂下的砂块(kuài)托回原(yuán)处。由(yóu)此(cǐ)可见(jiàn), 快速(sù)浇铸(zhù)能利用铁水的压力(lì)来对付砂(shā)型的膨(péng)胀。
浇(jiāo)铸速度的快慢(màn)主要取决于(yú)浇口截面的大小。灰铸铁件浇口截面如用下面的(de)简易计算公式计算,能实现快(kuài)速浇注。
平(píng)面较大的铸件M取(qǔ)0.8~1.2;平面很大、薄壁的铸件(jiàn)取1.2~1.5;湿型件宜取中、上限。
生产(chǎn)实践征实,上述公式是可靠的,如果铸(zhù)件存在夹(jiá)砂缺陷,必须检查该(gāi)铸件(jiàn)所用的浇口截面积是否在“快浇”的范(fàn)围之(zhī)中。对于大平(píng)面的铸件宜用(yòng)尺寸较大的浇(jiāo)口(kǒu)杯,多道薄片状的(de)内浇口或是(shì)缝隙浇口.使(shǐ)铁水迅速、平稳、不间断地盖住所浇(jiāo)到的平面,避免砂型局部过热。浇口比例常用半封闭或开放式。
(2)提高铁水的上升速度
铁水在砂型中应有较高的上升速度,以减低上(shàng)砂型受烘烤的(de)程度铁水的(de)上升速度(dù)与浇注方案有(yǒu)关。自下而上充型的倾斜浇铸方法(一(yī)般倾斜(xié)3°--15°)。能避(bì)免分散(sàn)的铁水流,利于砂型的(de)排气、减少铁水对砂型(xíng)的热幅射和提高铁(tiě)水(shuǐ)的上升速度。而平(píng)傲立浇的工艺则更能显著提高(gāo)铁水的上升速度。
(3)选用恰当的浇铸(zhù)位置
铸件的浇铸(zhù)位置(zhì)必须有利于铁(tiě)水平稳充型和型腔气(qì)体的(de)排除,否则,会(huì)导致夹砂的缺陷。
(4)采用适宜的铸(zhù)型(xíng)
根(gēn)据铸件的大小(xiǎo)选择适宜的(de)铸型(xíng)。湿(shī)型一般适用于小件(jiàn)和平面不大、壁不厚的中件对于中、大的(de)板类和厚壁(bì)件宜采用表干型和千型。一些(xiē)大型平(píng)板可用热膨胀小、导热性好和热容量高和石墨粉砂或(huò)耐火(huǒ)砖作(zuò)下型(xíng),既能重复使用,又能有效地防止夹砂。
(5)增加砂型(xíng)的排气
及时地(dì)排除型腔的水蒸汽及其它气体能(néng)有利于铁水的快速(sù)充填和减轻高温气流对砂表层的起(qǐ)拱(gǒng)作用,有(yǒu)益(yì)于(yú)降低水分凝聚区的水量和使其(qí)位置(zhì)内移(yí)。因此(cǐ)在砂型上多放明出气冒(mào)口,分(fèn)散(sàn)排气是十分重要的。
3、确保砂(shā)型的制造质量
砂型的制造质量涉(shè)及产生夹砂的“临界时间”。如何精细地造型,提高砂型的整体强度,是防止夹砂的(de)关键(jiàn)。
(1)舂砂要紧实(shí)和均匀
砂型应舂得(dé)紧实均匀(yún),避免局部过紧和分层。湿型不要求(qiú)过(guò)高(gāo)的(de)紧实度,而表干型和下型应有足够的紧实(shí)度。大型(xíng)铸铁件防止夹砂的经(jīng)验是:“人工用直径10-15 mm粗的钢钎都无法插进砂型”。由此(cǐ)可见防止夹(jiá)砂(shā)要注重(chóng)砂型(xíng)的刚性(xìng)当然增加砂(shā)型紧实度(dù)会影响砂(shā)型排气,与之相应的(de)重要手段是多(duō)扎气眼, 并尽可能接近砂型表层造型时要注(zhù)意(yì)砂箱的(de)箱带和挂钩不能离(lí)型面太近,芯骨也不(bú)能(néng)距砂芯表面(miàn)过近,因为会引起舂砂(shā)不均舂砂时(shí)首层填砂不可过薄,特别是在(zài)模型(xíng)表层木板较(jiào)薄时,木(mù)板的弹性会(huì)使砂型分(fèn)层。刮板的造型操作要特别小心(xīn), 以(yǐ)墁刀削砂成型为(wéi)主,刮板刮砂时(shí)不能(néng)过分用力, 以(yǐ)免使(shǐ)砂型分层(céng)。
(2)细心(xīn)修型(xíng)和上好涂(tú)料
修(xiū)型时不能过度地修磨砂型, 这样易(yì)把水分引到砂型表面,形成硬(yìng)块(kuài)且与本体分离。砂(shā)型损(sǔn)坏之处要划毛(máo)后修补(bǔ),不宜刷(shuā)水过多。浇(jiāo)口附近、凸台边缘、大平面及铁水断续流经的部位应插钉加固。插钉呈梅花状,使砂型有一个整体的强度(dù)。涂料(liào)是砂型的保护层,要上好。修型后宜让(ràng)砂型阴干一段时间(jiān)再上涂料,以(yǐ)利涂料(liào)的渗透。涂料(liào)刷两遍,上(shàng)浓涂(tú)料,并用墁刀压一遍,第二遗上较稀(xī)一点(diǎn)的涂料。
(3)控制烘干范围
砂型干(gàn)燥不好(hǎo)也(yě)容易产生夹砂(shā)。为此砂型应有正确的烘干范围。干燥(zào)炉(lú)开始(shǐ)不能升温过快,否则会使砂(shā)型外(wài)层(céng)存在较大的(de)温(wēn)度差,以致开裂。保(bǎo)温要有(yǒu)充裕的时间,以确保砂型烘干透彻。配箱后应尽快浇注, 以免返潮。
4、搞好浇铸工艺和操作(zuò)
为了防止夹砂缺陷(xiàn),在浇铸工艺方面,应在保(bǎo)证不出现其它(tā)缺陷的前提下,力求用较(jiào)低的(de)浇铸温度,在浇铸操作上,应避免断(duàn)流(liú)和尽(jìn)量用较快的(de)速度浇铸(zhù)。