消失模铸(zhù)造时进砂问题如何处理?
发(fā)布时间: 2020-03-20 来源:洛阳九州手机版登录入口和顺祥机械(xiè)有限公司(sī) 点击:1136
消失模进砂是消失模铸(zhù)造(zào)时常见的缺(quē)陷,进(jìn)砂部(bù)位可能涉及到直浇道/横浇道/内浇道等,尤其是浇注(zhù)系统与(yǔ)逐(zhú)渐结(jié)合的部位。
消失模(mó)铸造的夹渣缺陷
夹(jiá)渣缺陷是指干砂粒、涂(tú)料及其他夹杂物在浇(jiāo)注过程(chéng)中随着铁水进入铸件而形(xíng)成的缺陷。在机加工后(hòu)的铸件表(biǎo)面上(shàng),可(kě)看(kàn)到白色(sè)或黑灰色的夹杂物斑点,单个或成片分布,白色(sè)为石英砂颗粒,黑灰色为渣、涂料、泡沫模(mó)型热解(jiě)后残留物和其他(tā)夹杂。这种缺陷俗称为(wéi)“进砂”或“夹渣”,在消失模铸造生产中该缺陷(xiàn)是一种很常见的缺陷。几乎采用消失模铸造的工厂是普遍存在的(de),且很难彻(chè)底根除。只有在每一(yī)道工(gōng)序(xù)上采取(qǔ)多种措(cuò)施且(qiě)精心操作才能把“夹渣”降到很低,取得比较满意的效果。
在消失(shī)模(mó)铸件(jiàn)冷却(què)打箱后未清理(lǐ)前,根据(jù)铸件及浇注系统表面状况,即(jí)可(kě)以判定(dìng)有没有进砂和夹渣缺陷。如果浇(jiāo)口(kǒu)杯(bēi)、直浇道、横浇道、内(nèi)浇(jiāo)道和浇口表面或连接处以及铸件表面粘砂严重或有裂纹状粘砂存在,则基本可以肯定铸件有(yǒu)夹渣(zhā)和进砂缺陷。砸(zá)断浇道棒或(huò)浇道拉筋,可看到断口上(shàng)有白(bái)色斑点(diǎn),严(yán)重(chóng)时断口形成(chéng)一圈白色斑(bān)点。这样的(de)铸件,特别(bié)是板状、圆(yuán)饼状铸件机加工后加工面上就会有白色(sè)、黑(hēi)灰色斑点缺陷。如果工(gōng)序操作规程控制不(bú)严格,生产的铸件严重(chóng)的影响了铸件质(zhì)量和定单完成的进(jìn)度(dù)。
造(zào)成夹(jiá)渣和进砂缺陷的原因
经过我们(men)在生产实(shí)践中(zhōng)长(zhǎng)期观察证明,从浇口杯、直(zhí)浇道、横浇道(dào)、内浇道至铸件,所有(yǒu)部位都有可(kě)能造(zào)成进砂,特别是浇注系统与铸件的结合(hé)部位。在整个生产过(guò)程中(zhōng),浇注系统(tǒng)白模表面的(de)涂料脱落开裂、白模结合(hé)部位的涂料(liào)脱落开裂(liè)、泡沫塑料白模表面的涂料(liào)脱落开裂、直浇道封闭不严密等因素是造(zào)成夹渣、进(jìn)砂缺陷的zui主要原因。其次,工艺参(cān)数的选择,如浇(jiāo)注系(xì)统(tǒng)净压头大小、浇注温(wēn)度高低、负(fù)压度大小、干(gàn)砂粒度等(děng)因素,以及(jí)模型(xíng)运(yùn)输过程及装箱(xiāng)操作情况等都对铸件夹渣和进砂缺陷有(yǒu)很大影(yǐng)响(xiǎng)。只有在这些环节采(cǎi)取系统的措施、精心(xīn)操作,才能把铸件(jiàn)的夹渣缺(quē)陷减少和基本消除,获(huò)得优质(zhì)铸件。克服夹渣缺陷(xiàn)是(shì)一(yī)个系统工(gōng)程。
减少和克服夹渣缺陷(xiàn)的方法(fǎ)和(hé)措施
进(jìn)砂问题、夹渣缺陷是(shì)消失模铸造生产的一大难题。目前消失模铸造(zào)生(shēng)产很成功的(de)主要是三类产品,即(jí)抗磨件、管件和(hé)箱体类铸件,它们都是很少(shǎo)加工或不加工(gōng)的铸件。对于加工面多且要求高的铸件,夹渣缺陷是一个关键需(xū)要解决的问题。我(wǒ)们的经验是从以下几个方面采取措施可以减少(shǎo)和消除夹(jiá)渣缺(quē)陷:
1,涂料
消失模涂料(liào)的(de)作用是:
1),提高铸件表面光洁度、使铸件粗燥度降低2-3个等级,提高铸件(jiàn)表面质量和使(shǐ)用(yòng)性(xìng)能。
2)减(jiǎn)少和防止粘砂(shā)、砂孔缺陷。
3),有利于清砂、落砂。
4),将浇注(zhù)时消失模融熔的液体和气体顺利通过涂料层排出到铸型砂中去,而(ér)且防止金属液渗入砂(shā)型,防止(zhǐ)铸(zhù)件产(chǎn)生气孔、金属渗透(tòu)和碳缺陷。
5),提高(gāo)模样强度和(hé)刚度,防(fáng)止在运输、填砂震动造型(xíng)时产生变形和破(pò)坏,有利于提高铸件尺(chǐ)寸精(jīng)度和成(chéng)品(pǐn)率。消失(shī)模铸造用(yòng)涂料(liào)要求具有强度、透气性、耐火度、绝(jué)热性、爆热抗(kàng)裂性、耐急泠急热性、吸湿性、清理性、涂挂性(xìng)、悬浮性、不流(liú)淌性等一(yī)系列性能,防止夹(jiá)渣缺(quē)陷首先要求涂料具(jù)有(yǒu)高的强度和耐火性能(néng)。要求涂挂于白(bái)模表面的涂料层在烘干和运输过程中不产(chǎn)生裂纹和开(kāi)裂,即涂(tú)料应具有足够的(de)室温强(qiáng)度(dù);而在(zài)浇注(zhù)过程中,在高温金属(shǔ)的长时间冲刷作用下(xià)涂料层也要不(bú)脱落、不产生裂纹开(kāi)裂(liè),即有高的高温强度。在液态金属进入铸型时直浇(jiāo)口封(fēng)闭(bì)严(yán)密、铸(zhù)件和浇注系统表面的涂料(liào)层(céng)不脱落、不产生裂纹和开裂是防(fáng)止夹渣(zhā)缺陷的首要条件,如(rú)果(guǒ)浇道密(mì)封不严密,涂料层(céng)产生脱(tuō)落、裂纹和(hé)开裂,大量砂粒、涂料和夹杂物就会进入金属形成夹渣缺陷(xiàn)。强度和透(tòu)气性是涂料(liào)的两(liǎng)个(gè)重要的性能,有时候要求浇注(zhù)系统用的(de)涂料要比(bǐ)铸件涂料具(jù)有更高的耐火强(qiáng)度,以抵御高温金属长(zhǎng)时间的冲刷作用而不脱落开裂。操作工在(zài)涂刷过程必须保证涂(tú)料的均匀性。
2.装(zhuāng)箱操作
在装(zhuāng)箱时模样(yàng)组(zǔ)(模(mó)型+浇注(zhù)系统(tǒng))表面的涂料层不允许(xǔ)有任何脱落、裂纹和开裂,特别是(shì)在(zài)直(zhí)浇道与横浇道结合处、横浇道与内浇道结(jié)合处、内(nèi)浇口与(yǔ)铸型结合处,只要有松动、裂纹、连接不牢(láo)靠就有(yǒu)可能(néng)进(jìn)砂。这就要求结合处(chù)强度要(yào)高、涂(tú)料要比较(jiào)厚(hòu),浇(jiāo)注系统要有足够的刚(gāng)性,必要(yào)时(shí)需设置拉筋或加固套。模样组放置于砂箱底(dǐ)砂上时应平稳(wěn),不允许悬空放(fàng)置时即开(kāi)始撒砂震动造型,以避免震裂涂料层。不要正(zhèng)对模样猛烈加砂(shā),应先用软管加(jiā)砂,震动(dòng)振实时(shí)再(zài)用雨(yǔ)淋设备撒(sā)砂。开始震动造型时震动要轻微、震幅要小,等干砂埋住模样(yàng)再大幅(fú)震动。在震动造型时浇注(zhù)系统特别是直浇道时不(bú)允许掰、弯,以免涂料层(céng)破裂,要严密封闭直浇口以免进砂。整个(gè)装箱、撒砂、震动(dòng)、造型操作过(guò)程要非常仔细小(xiǎo)心(xīn),一定要保证在浇注前(qián)模样组(zǔ)涂料层没(méi)有任何脱落(luò)、开裂和裂纹。在浇注前应(yīng)再次(cì)把(bǎ)浇口杯清理保证没有浮砂、尘土和杂物。
3,浇注压头、温(wēn)度(dù)和时间(jiān)
浇注时(shí)压头越高对浇注系统(tǒng)和铸型的冲刷越大,冲坏涂料造成进砂的可能性也越大(dà),对不同(tóng)大小的铸(zhù)件压头要(yào)有(yǒu)所(suǒ)不同。要选择容量合适的浇包,浇包要(yào)尽(jìn)可(kě)能降低(dī)浇注高度,包嘴(zuǐ)尽量靠近浇口杯,应避免用(yòng)大包浇(jiāo)小(xiǎo)活。浇注温度越(yuè)高,对涂料性能要求(qiú)就(jiù)越高(gāo),就越容易产生(shēng)粘(zhān)砂夹渣等缺陷,应选择合适的浇注温度。对于(yú)灰铸铁件(jiàn),出炉温度可在1480℃左右,浇注温度为1380-1420℃;球铁铸件出炉温度应在1500℃以上,浇注(zhù)温度为1420-1450℃;铸钢(gāng)件浇注温度为1480-1560℃。一(yī)箱需铁水300-500公斤的铸铁件浇注时间可控(kòng)制在10-20秒左(zuǒ)右。
4,负(fù)压(yā)
消失模铸造的浇注过程一般都是在真空条(tiáo)件下进行的,负(fù)压的作用是(shì)紧实干砂、加快排(pái)气(qì)、提高充型能力(lì),在真空密(mì)封条件下浇注改善了工作环境。负压度(dù)的大小对铸件质量有很(hěn)大影响,过大的负压度使金属(shǔ)液流(liú)经开裂、裂纹(wén)处(chù)时吸入(rù)干砂和(hé)夹杂物的可能(néng)性增加(jiā),也(yě)使铸件的粘砂缺(quē)陷增加。过快的充型速(sù)度增(zēng)加(jiā)了金属(shǔ)对浇道和铸型的冲刷能(néng)力,易使涂料脱落进(jìn)入(rù)金属,也容易冲坏涂料层造成进砂。对于(yú)铸铁(tiě)件,合适的负压度一般0.025-0.04MPa。
5,设置挡渣、撇渣和集(jí)渣冒口
在浇注系(xì)统设置(zhì)挡渣(zhā)、撇渣和铸件(jiàn)上设置集渣冒口和(hé)采取挡渣、撇渣(zhā)措施有助(zhù)于改(gǎi)善进砂和夹渣缺陷(xiàn)。
6,型砂 型砂粒度过粗、过细都影(yǐng)响夹渣和粘砂缺陷的产生(shēng),粒(lì)度过粗使粘砂夹渣缺陷增加(jiā)。铸铁件一般(bān)采用粒度30/50的干石英砂(shā)(水洗砂)即可。
7,采用铁水净化技(jì)术 消失模铸件的整个(gè)成型过程都要考虑(lǜ)铁水净化(huà)问题,这是消失模铸造(zào)的(de)关键技(jì)术之一。包括从铁水熔炼、过热、直至浇入铸型的全过程均要考(kǎo)虑净化问题,过滤技术是其中之一。