消失模铸造(zào)时进(jìn)砂(shā)问题如何处理?
发布(bù)时间: 2020-03-20 来源:洛阳CQ9电子和顺祥机(jī)械有限公司 点击(jī):1164
消失(shī)模进砂是消(xiāo)失模铸造时常见的缺(quē)陷(xiàn),进砂部位可能涉(shè)及到直浇道/横浇道(dào)/内浇道等,尤其是浇(jiāo)注系统与逐渐结合的部位。
消失模铸造的夹渣缺陷
夹渣缺陷是(shì)指干砂粒、涂料(liào)及其他夹杂物在浇注(zhù)过程中随(suí)着铁(tiě)水进入铸件而形成的缺陷。在(zài)机加工后(hòu)的铸件表面(miàn)上(shàng),可看到白色或(huò)黑灰色的夹杂物斑点(diǎn),单(dān)个(gè)或成片(piàn)分(fèn)布,白色为(wéi)石英砂颗粒,黑灰色为渣、涂料、泡沫(mò)模型热解后残留物和其(qí)他夹杂。这种缺陷(xiàn)俗称为“进砂”或“夹渣”,在消失(shī)模铸造(zào)生产中该缺陷是一种很常见的缺陷。几乎采(cǎi)用消失(shī)模铸造(zào)的工(gōng)厂是普遍存(cún)在的,且(qiě)很难彻(chè)底(dǐ)根除(chú)。只有在每一道(dào)工序上采取多种措(cuò)施且精心(xīn)操作才能把“夹渣”降到很低(dī),取得比较满意(yì)的效果。
在消失模铸件冷却打箱后未(wèi)清理前,根据铸件及浇注系统表面状况,即(jí)可以(yǐ)判定(dìng)有(yǒu)没(méi)有进砂和(hé)夹渣缺(quē)陷(xiàn)。如果浇(jiāo)口杯、直浇道、横浇道、内浇道和浇(jiāo)口(kǒu)表面(miàn)或连接处以及铸件表(biǎo)面粘砂严重或有裂纹状粘砂存在,则基本(běn)可以(yǐ)肯定铸件有夹(jiá)渣(zhā)和进砂缺陷(xiàn)。砸断浇(jiāo)道棒或(huò)浇道(dào)拉筋,可看到(dào)断口上有(yǒu)白色斑(bān)点,严重时断口(kǒu)形成一圈白色斑(bān)点(diǎn)。这样的铸件,特别(bié)是板状、圆饼(bǐng)状铸(zhù)件机加工后(hòu)加(jiā)工面上就会有白色、黑灰色斑点缺(quē)陷。如果(guǒ)工序操作规程控制不严格,生产的铸件严重(chóng)的影响了铸件质量和定单完成的进度。
造成夹渣和(hé)进砂缺(quē)陷的原因
经过我们在(zài)生产实(shí)践中长期(qī)观察证明,从浇口杯、直浇道、横(héng)浇道、内浇道(dào)至(zhì)铸件,所有部位(wèi)都有可能造成(chéng)进砂,特别(bié)是(shì)浇注系(xì)统与(yǔ)铸件的结合部位。在整个生产过程(chéng)中,浇注系统白模表面的涂料脱(tuō)落开裂、白模结(jié)合部(bù)位的涂料脱落开裂(liè)、泡沫(mò)塑(sù)料白(bái)模表面(miàn)的涂料脱(tuō)落开(kāi)裂、直(zhí)浇道(dào)封(fēng)闭不严密等因素是造成夹渣、进(jìn)砂缺陷的zui主要原因。其次,工艺参数的选(xuǎn)择,如浇(jiāo)注系统净压头(tóu)大小、浇注温度(dù)高低、负(fù)压(yā)度大(dà)小、干砂粒度等因(yīn)素(sù),以及模型运输过程及装箱(xiāng)操作情(qíng)况等都(dōu)对铸件夹渣(zhā)和进砂(shā)缺陷有很大影响。只有在(zài)这些环节采取系统(tǒng)的(de)措(cuò)施、精(jīng)心操作,才能把铸件(jiàn)的(de)夹渣缺陷减少(shǎo)和基本消除,获得(dé)优质铸件。克服夹渣缺陷是一个系统(tǒng)工程。
减少和克服夹渣(zhā)缺陷(xiàn)的方法(fǎ)和措施
进砂问(wèn)题(tí)、夹渣缺陷是消失模铸造生产的一大(dà)难题。目(mù)前消失模铸造生产很成功的主要(yào)是三类产品,即抗磨件、管件和箱体类铸件,它们都是很(hěn)少(shǎo)加(jiā)工(gōng)或不加工的铸件。对于加工(gōng)面(miàn)多(duō)且要求高的铸件,夹(jiá)渣(zhā)缺陷是一(yī)个关键需要(yào)解决的问题。我们(men)的经(jīng)验是从以下几个方(fāng)面采取措施(shī)可以减少和消除夹渣缺陷:
1,涂料(liào)
消失模(mó)涂料的(de)作用是:
1),提高铸件表面光洁(jié)度、使铸件粗燥度降低2-3个等级,提高铸件表面质量和使用(yòng)性能(néng)。
2)减少和防止粘砂、砂(shā)孔(kǒng)缺陷。
3),有利于(yú)清(qīng)砂(shā)、落(luò)砂。
4),将浇注(zhù)时消失模融熔(róng)的液体(tǐ)和气体顺(shùn)利通过涂料(liào)层排出到铸型砂中去,而且防止金属液渗入砂型(xíng),防止(zhǐ)铸件产(chǎn)生气孔(kǒng)、金属渗透和碳缺陷。
5),提高模样(yàng)强度和刚度,防止在运(yùn)输、填砂震(zhèn)动造型时产生(shēng)变形和(hé)破(pò)坏,有利于提(tí)高铸件(jiàn)尺寸精度和(hé)成品率。消失(shī)模铸造(zào)用涂料要求具有强度、透气性、耐火度、绝热性(xìng)、爆热抗裂(liè)性、耐急泠急热性、吸湿性(xìng)、清理性、涂挂(guà)性、悬(xuán)浮(fú)性、不流(liú)淌性等一系列性能,防止夹渣缺陷首(shǒu)先要(yào)求涂料具(jù)有高(gāo)的强度和(hé)耐(nài)火性能(néng)。要求(qiú)涂挂(guà)于白模表面的涂(tú)料层在(zài)烘干和运(yùn)输(shū)过程中不产生裂纹(wén)和开裂,即涂料应具有足够(gòu)的室温强度;而(ér)在(zài)浇注(zhù)过程中,在(zài)高温金属的长时(shí)间冲刷(shuā)作用下涂料层也要不脱落、不(bú)产生裂纹开裂,即有高的高(gāo)温强度。在液(yè)态金(jīn)属进(jìn)入(rù)铸型(xíng)时直浇口封闭严密、铸件和(hé)浇注系统(tǒng)表面的(de)涂料层不(bú)脱落、不产生裂纹和开裂是防止夹渣缺陷的首要条件,如果浇道密封不严密,涂料层产生脱(tuō)落、裂纹(wén)和开(kāi)裂,大量砂粒(lì)、涂料和(hé)夹杂(zá)物就会进入(rù)金属形成夹渣缺(quē)陷。强度和透气性是涂料的两个重要的性能,有(yǒu)时候要(yào)求浇注系统用的涂料(liào)要比铸件(jiàn)涂(tú)料具有更高的耐火强度,以(yǐ)抵御(yù)高温金(jīn)属长时间的冲刷作用而不脱落开裂。操作工在(zài)涂刷过程(chéng)必(bì)须保证涂料的(de)均(jun1)匀性。
2.装箱操作
在装箱时模样组(模型+浇注系统(tǒng))表面的涂料层不允许有任何脱落、裂纹和开裂(liè),特(tè)别是在(zài)直浇道与横(héng)浇道结合(hé)处、横浇道与内(nèi)浇道结合处(chù)、内浇口(kǒu)与(yǔ)铸型结合处,只要有松动、裂纹、连接不牢靠就有可能进砂。这就要求(qiú)结合处强度(dù)要(yào)高(gāo)、涂(tú)料要比较厚,浇(jiāo)注系(xì)统要(yào)有足够的刚性,必(bì)要时需(xū)设置(zhì)拉筋或加(jiā)固(gù)套。模样组放置于砂箱底(dǐ)砂上(shàng)时应平稳,不允许悬空放置时即开始撒砂(shā)震动造型,以(yǐ)避免(miǎn)震裂涂料层。不要(yào)正对模样猛烈加砂,应先(xiān)用软管加(jiā)砂(shā),震动振实时再用雨淋设备撒砂(shā)。开始震动造型(xíng)时震动要轻微(wēi)、震幅(fú)要小,等干砂埋住模样(yàng)再大幅(fú)震动。在震动造(zào)型时浇注系统(tǒng)特别是直(zhí)浇道(dào)时(shí)不允(yǔn)许掰、弯,以(yǐ)免涂(tú)料层破(pò)裂(liè),要严密(mì)封闭直浇口以免(miǎn)进砂。整(zhěng)个装(zhuāng)箱、撒砂、震动、造型操作过程要非(fēi)常仔细小心,一定要(yào)保证在(zài)浇注前(qián)模(mó)样组涂料层没有任何脱(tuō)落、开(kāi)裂和裂纹(wén)。在(zài)浇注前(qián)应再次把浇口(kǒu)杯清理(lǐ)保(bǎo)证没有(yǒu)浮砂、尘土和杂物。
3,浇注压头、温(wēn)度和时间
浇注时压(yā)头越高对浇注系统和铸型(xíng)的冲刷越大,冲坏(huài)涂料(liào)造成进砂的可能性也越大(dà),对(duì)不同大(dà)小的(de)铸件压头(tóu)要有(yǒu)所不(bú)同。要(yào)选(xuǎn)择(zé)容量合适(shì)的浇(jiāo)包,浇包要尽可(kě)能(néng)降低(dī)浇注高度,包嘴尽量靠(kào)近(jìn)浇口杯,应避免用大(dà)包浇小活。浇注温度越高,对(duì)涂(tú)料性能要求(qiú)就越高(gāo),就越容(róng)易产(chǎn)生粘砂(shā)夹渣等缺陷,应选择合适的浇注温度。对于灰铸铁(tiě)件,出炉(lú)温度可在(zài)1480℃左右,浇注温度为(wéi)1380-1420℃;球铁铸件出(chū)炉温度应(yīng)在1500℃以上(shàng),浇(jiāo)注温(wēn)度为1420-1450℃;铸钢件(jiàn)浇注(zhù)温度为1480-1560℃。一箱需铁(tiě)水300-500公斤(jīn)的铸(zhù)铁件浇注时(shí)间可控制在10-20秒左右。
4,负压
消失(shī)模铸(zhù)造的浇注过程一般都是(shì)在真空条件下(xià)进(jìn)行的(de),负压的(de)作用是紧实(shí)干砂、加快排气(qì)、提高充型能(néng)力,在真空密封条件下浇注改善了工作环境。负压(yā)度(dù)的大(dà)小对(duì)铸件质量有很大(dà)影响,过大的负压度使(shǐ)金属液流(liú)经开裂、裂纹处时(shí)吸入干砂和夹杂物(wù)的可(kě)能性(xìng)增加,也使铸件(jiàn)的粘(zhān)砂(shā)缺(quē)陷增(zēng)加。过快的(de)充(chōng)型(xíng)速度增加了金属(shǔ)对(duì)浇(jiāo)道(dào)和铸型(xíng)的冲(chōng)刷能力,易使涂(tú)料脱落进(jìn)入金属,也容易冲坏涂(tú)料层造成进砂。对于铸铁件,合适的负压度一般0.025-0.04MPa。
5,设置(zhì)挡渣、撇(piě)渣和集渣冒口
在浇注系统设置挡渣、撇渣和铸件(jiàn)上设置(zhì)集渣冒口和采(cǎi)取(qǔ)挡渣(zhā)、撇渣措施有助于改善进砂和夹渣(zhā)缺陷。
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,粒度(dù)过粗使粘砂夹(jiá)渣(zhā)缺陷(xiàn)增加(jiā)。铸铁件一般采用粒度30/50的干石英砂(水洗砂)即可。
7,采用铁水净化(huà)技术 消失模铸(zhù)件的整个成型过程都要考虑铁水净化问题,这是消(xiāo)失模铸造的关键(jiàn)技(jì)术之(zhī)一。包括(kuò)从铁水(shuǐ)熔炼、过热、直至浇入铸(zhù)型的(de)全过(guò)程均要考(kǎo)虑净化问(wèn)题,过(guò)滤(lǜ)技术是其中之一。