消失模铸造时进砂问题如何处理?
发布时间(jiān): 2020-03-20 来源:洛阳(yáng)九州网页版和顺祥机械有限公司(sī) 点击(jī):1155
消失模进砂是消失模(mó)铸造(zào)时常(cháng)见的缺陷,进砂部位可(kě)能涉及(jí)到直浇道/横浇道/内浇道等,尤其是(shì)浇注系统与逐渐结(jié)合的部(bù)位。
消(xiāo)失(shī)模铸造的(de)夹渣缺陷
夹渣缺陷是指干砂粒、涂料及其他(tā)夹杂(zá)物在浇(jiāo)注过(guò)程中随着铁水进入铸(zhù)件而形成(chéng)的缺(quē)陷(xiàn)。在机加工后的铸件表面(miàn)上,可看到白色或黑灰色(sè)的夹杂物(wù)斑点,单个或成片分布,白色为石(shí)英砂(shā)颗粒,黑灰色为(wéi)渣、涂料、泡沫模型热解后残留物(wù)和其(qí)他夹杂。这种缺陷俗(sú)称为“进(jìn)砂”或“夹渣”,在(zài)消失模铸造(zào)生(shēng)产中该(gāi)缺陷是一种很常见(jiàn)的缺陷。几乎采(cǎi)用(yòng)消(xiāo)失(shī)模铸造的工厂是普(pǔ)遍存在的,且很难彻底根除。只有在每(měi)一道工序上采(cǎi)取多种措施且精(jīng)心操作才能(néng)把(bǎ)“夹渣(zhā)”降到(dào)很低,取得比较(jiào)满意的效果。
在(zài)消失模铸件冷(lěng)却打箱后未清理前,根据铸件(jiàn)及浇注系统表面(miàn)状况,即可(kě)以判定有没有进砂(shā)和夹渣缺(quē)陷。如果浇口杯、直(zhí)浇道、横(héng)浇道、内浇道和(hé)浇口(kǒu)表面或连接处以及(jí)铸(zhù)件表面粘砂严重或有(yǒu)裂纹(wén)状粘砂存在(zài),则基本可以肯(kěn)定(dìng)铸件(jiàn)有夹渣(zhā)和进砂(shā)缺陷。砸断浇(jiāo)道棒或(huò)浇道拉筋,可看到断口上有白色斑(bān)点(diǎn),严重(chóng)时断口形成一圈白色斑点。这样的铸件,特别(bié)是板状(zhuàng)、圆饼(bǐng)状铸件机加工后加工(gōng)面上就会(huì)有白色(sè)、黑灰色(sè)斑(bān)点缺陷。如果(guǒ)工序(xù)操作规程控制不严格,生产的铸(zhù)件严(yán)重的(de)影响了(le)铸件质量和定单完成(chéng)的进度。
造成夹渣和进砂缺陷的(de)原因
经过我(wǒ)们(men)在(zài)生产实(shí)践中长期(qī)观(guān)察证明,从浇口(kǒu)杯、直浇(jiāo)道、横浇道、内浇道至铸件,所有部位都有(yǒu)可能(néng)造成进砂,特(tè)别是浇(jiāo)注(zhù)系统(tǒng)与铸件的结(jié)合部位。在整个生产过(guò)程中,浇注系统(tǒng)白模表面的(de)涂(tú)料脱落开裂、白模(mó)结合(hé)部位的(de)涂(tú)料脱(tuō)落(luò)开裂、泡沫塑料白模表(biǎo)面的涂料脱落开裂、直浇道(dào)封闭不严(yán)密等因素是造成夹渣、进(jìn)砂(shā)缺陷的zui主要原因。其次,工艺(yì)参数的选择(zé),如(rú)浇注(zhù)系统净压(yā)头(tóu)大(dà)小(xiǎo)、浇注温度(dù)高低、负压(yā)度大小、干砂粒度(dù)等因素,以及模型运输过程及装箱操作(zuò)情况等都对铸件(jiàn)夹渣和进砂缺陷有(yǒu)很大影响(xiǎng)。只(zhī)有在这些环节采(cǎi)取系统的(de)措施、精心(xīn)操(cāo)作,才能把铸件的夹渣缺陷减(jiǎn)少和基本消除,获得优质铸件(jiàn)。克服夹渣缺陷是(shì)一个(gè)系统工程。
减少和克(kè)服夹(jiá)渣缺陷(xiàn)的方法和措施
进砂问题、夹渣缺陷是消失模铸造生产的一大难(nán)题。目前消失模(mó)铸造生(shēng)产很(hěn)成(chéng)功的主要是三类产品(pǐn),即抗(kàng)磨(mó)件、管(guǎn)件和箱体类铸件,它们都是很少加工或不加工的铸(zhù)件(jiàn)。对于加工面多且要(yào)求高的铸件,夹渣缺陷是一个关键需(xū)要解决的问题。我们的经验是从以下(xià)几个(gè)方面采取措(cuò)施可以减少(shǎo)和(hé)消除夹渣缺陷:
1,涂料(liào)
消失模涂料(liào)的作用是:
1),提(tí)高(gāo)铸件表面光洁度、使铸(zhù)件粗燥度降低2-3个等级,提高铸件(jiàn)表(biǎo)面质量和(hé)使用性(xìng)能。
2)减少(shǎo)和防止(zhǐ)粘砂、砂孔缺陷(xiàn)。
3),有利于清砂、落砂(shā)。
4),将(jiāng)浇注时(shí)消失模融熔(róng)的(de)液体和(hé)气(qì)体顺利通过涂料层排出到铸型(xíng)砂中去,而(ér)且防止(zhǐ)金属液渗入砂型,防止铸件产(chǎn)生气孔、金属渗透和碳缺陷(xiàn)。
5),提高模样强度(dù)和刚度,防止在运输(shū)、填(tián)砂震动造型时产(chǎn)生变形和破坏,有利于提高铸件尺寸精度和(hé)成品率。消(xiāo)失模铸造用涂料要求(qiú)具(jù)有强度、透气性、耐火(huǒ)度、绝热(rè)性、爆热抗裂性、耐急泠(líng)急热性、吸(xī)湿性、清理性(xìng)、涂挂性、悬浮(fú)性(xìng)、不(bú)流淌性等一系列性能(néng),防(fáng)止夹渣(zhā)缺陷首(shǒu)先要求涂(tú)料具有高的(de)强(qiáng)度和(hé)耐火性能。要求涂(tú)挂于白(bái)模表(biǎo)面(miàn)的涂料层在烘干(gàn)和运(yùn)输过程中不产生裂(liè)纹和开裂,即涂(tú)料应(yīng)具有足够的室温强度;而在浇注过程中,在高温金属的(de)长时间冲(chōng)刷作用(yòng)下涂料层也要不脱落、不产(chǎn)生裂纹开裂,即有(yǒu)高的高(gāo)温强(qiáng)度。在液态金(jīn)属进入铸型时直浇口封闭严密、铸件和浇(jiāo)注(zhù)系统表面(miàn)的涂料层不脱落、不产生(shēng)裂纹和(hé)开裂是防(fáng)止(zhǐ)夹渣缺陷的首要条件,如果浇道密封不严密,涂料(liào)层产生脱落(luò)、裂纹和开(kāi)裂,大量砂粒、涂料和夹杂(zá)物就会进入金属形成(chéng)夹渣缺陷。强度和(hé)透气(qì)性是涂料的两(liǎng)个重要(yào)的性能,有时候要求浇注系(xì)统用的涂(tú)料要比铸(zhù)件涂料具有(yǒu)更(gèng)高的耐火强度,以抵御高温金属长时间的冲刷作用而不脱落开裂。操作工在涂刷(shuā)过(guò)程必须保证涂料的(de)均匀性。
2.装箱操作
在装箱时模样组(模型(xíng)+浇(jiāo)注系统(tǒng))表(biǎo)面的(de)涂料层不允许有(yǒu)任何脱落、裂纹和开裂,特(tè)别是在直浇道(dào)与横浇道结(jié)合处、横浇道与内浇道结合处、内浇口与(yǔ)铸型结合处,只要(yào)有松动、裂纹、连接不牢靠就有(yǒu)可能进砂。这就要求结合处强度要高、涂料要(yào)比较厚(hòu),浇注系(xì)统要有足够的(de)刚性(xìng),必要时需设(shè)置拉(lā)筋或加固(gù)套。模样(yàng)组放置于砂箱(xiāng)底砂上时应平稳(wěn),不允许悬空(kōng)放置(zhì)时(shí)即开始撒砂(shā)震动造型,以避免震裂涂料层。不要正对模样(yàng)猛(měng)烈加砂,应先用(yòng)软管加(jiā)砂,震(zhèn)动振实时再用雨淋设备撒砂。开始(shǐ)震动造型时震动要(yào)轻微(wēi)、震幅要小,等干砂埋(mái)住模样再大(dà)幅震动(dòng)。在震动造型(xíng)时浇注系统特别是直浇道时不允许掰、弯,以免涂料层破裂,要严密封闭直浇口以(yǐ)免(miǎn)进砂。整(zhěng)个装箱、撒砂、震动、造(zào)型操(cāo)作过程(chéng)要非常仔细小(xiǎo)心,一定要保证在浇注前模样组涂料层没有任何脱落、开裂和裂纹。在浇(jiāo)注前应再次把浇口杯清理(lǐ)保证没有浮砂、尘土和杂物(wù)。
3,浇注压头、温(wēn)度和时间
浇注时压(yā)头(tóu)越(yuè)高对(duì)浇注系统和铸型的冲刷越大,冲坏涂料造成(chéng)进砂的(de)可能性(xìng)也(yě)越(yuè)大(dà),对不同大小的铸件压头要有所不同。要(yào)选择容(róng)量合适的浇包,浇包要尽可能降(jiàng)低浇注高度,包嘴尽量靠近浇口杯,应避免(miǎn)用大包(bāo)浇小活(huó)。浇注温度越(yuè)高(gāo),对涂料性能要求就(jiù)越(yuè)高,就越容(róng)易(yì)产生(shēng)粘砂夹渣等缺(quē)陷,应选择合适的浇注温度(dù)。对于灰铸铁件(jiàn),出炉温度可在1480℃左右,浇注(zhù)温度为1380-1420℃;球铁铸(zhù)件出炉温度应(yīng)在1500℃以上,浇(jiāo)注(zhù)温度为1420-1450℃;铸钢件(jiàn)浇(jiāo)注温度为1480-1560℃。一箱需铁水300-500公斤(jīn)的(de)铸铁件(jiàn)浇注时(shí)间(jiān)可控(kòng)制在(zài)10-20秒左右。
4,负压
消失模铸造的(de)浇注过程一般都是(shì)在(zài)真空条件下进(jìn)行的,负压的作用是紧实干砂、加(jiā)快排气、提高充型能力,在真空密封条(tiáo)件下浇注改善了(le)工作环境(jìng)。负压度的大(dà)小对铸件质量(liàng)有很大影响(xiǎng),过大的负压度使金(jīn)属液流经(jīng)开裂、裂纹处时吸(xī)入干砂和夹杂物的可(kě)能(néng)性增加,也(yě)使(shǐ)铸件(jiàn)的粘(zhān)砂缺陷增加。过(guò)快的充型速(sù)度增加了金属对浇道和(hé)铸(zhù)型的冲刷能力,易使涂(tú)料脱落进入金(jīn)属,也容(róng)易冲(chōng)坏涂料层造成进砂。对于铸(zhù)铁件,合适的负压度一般(bān)0.025-0.04MPa。
5,设(shè)置挡渣、撇渣和集(jí)渣冒口
在浇注(zhù)系(xì)统(tǒng)设置挡(dǎng)渣、撇渣和铸件上设置集渣冒口和采取(qǔ)挡渣、撇渣措施有助于改善进砂和夹渣缺陷。
6,型砂 型砂粒(lì)度过粗、过细都影响夹渣(zhā)和粘砂缺陷(xiàn)的产生,粒度过粗使粘(zhān)砂夹渣(zhā)缺(quē)陷增(zēng)加。铸铁件一般采(cǎi)用粒度30/50的干石(shí)英砂(水洗砂)即可。
7,采用铁水净化技术 消失模铸件的(de)整个成型(xíng)过程都要考虑(lǜ)铁水净化问题,这(zhè)是消失(shī)模铸造的关键(jiàn)技术(shù)之一。包括从铁水熔炼(liàn)、过(guò)热、直至浇入铸型的全过程(chéng)均(jun1)要考虑净(jìng)化问题,过滤技术是其中之一。