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今天我們就來說一下消失模鑄件的粘結(jié)問題。
前一種情況,某工廠生產(chǎn)的HT250減速機。最薄壁厚5mm,澆注溫度1450。生產(chǎn)的鑄件有很多粘砂現(xiàn)象。
消失模鑄件粘砂是一種常見的缺陷。造成粘性的因素很多。解決粘砂問題,要從多方面入手。
導致粘砂的工藝因素分析
粘砂是熔融金屬滲透到涂料和型砂中形成的機械混合物。消失模鑄造生產(chǎn)鐵套粘砂的原因有很多:
(1)涂層太薄,無法抵抗熔融金屬的侵蝕和沖刷,形成機械粘砂;
(2)涂層耐火性不夠,涂層被高溫熔融金屬熔化形成化學粘砂;
(3)成型時,型砂密實度不足,填充不理想,熔融金屬突破涂層,機械粘砂;
(4)內(nèi)澆口引入位置過于集中,容易造成局部過熱和粘砂;
(5)涂層干抗?jié)B性低,氣體排放量大,被熔融金屬侵蝕,粘砂;
(6)澆注溫度過高,澆注速度慢,鐵水局部(內(nèi)角附近)沖刷過熱時間長;
(7)原材料腐蝕、雜質(zhì)多、鐵水高溫熔化時間長等。造成鐵水嚴重氧化,易與涂料和型砂反應形成低熔點化合物,降低涂料的耐火性,造成粘砂。
3防止粘砂的技術(shù)措施
3.1嚴格涂層比例和涂層質(zhì)量
涂層是消失模技術(shù)和新技術(shù)之一,涂層直接與熔融金屬接觸形成鑄件表面。該工藝要求涂層具有高耐火性、良好的強度和其他性能。涂料的耐火性取決于耐火骨料。一般選用石英粉、鋁礬土和石墨粉作為耐火材料來制備鑄鐵件的涂料。要求石英粉的二氧化硅含量> 97%,粒度為200-270目。鋁土礦要求Al2O375%為高溫煅燒的高鋁熟料,粒度大于300目。石墨粉固定碳85%以上,鱗片石墨30%以上。一般代工廠都沒有檢測手段。在采購耐火骨料時,有必要向供應商提出明確的工藝要求,并要求提供材料質(zhì)量保證單,這對檢查材料質(zhì)量非常重要。涂層強度是由粘結(jié)劑建立的,工藝要求涂層不僅要有良好的室溫強度,還要有良好的高溫強度。
因此,有機粘結(jié)劑和無機粘結(jié)劑應同時選擇。CMC和乳膠屬于低溫粘結(jié)劑,膨潤土和水玻璃屬于高溫粘結(jié)劑。制備的涂層密度控制在1.55 ~ 1.7 g/cm3,粘度為30~50S,浸涂兩次后可達1 ~ 1.5 mm。涂層厚度均勻,不開裂,不起泡,澆口周圍涂層和粘砂部分可加厚一次。為了使涂層與白模粘合良好,結(jié)合緊密,先刷好白模的邊角、凹槽等部位,再整體浸涂。浸涂后,搖動模具可以使多余的涂料流失,有利于涂料和白模同時結(jié)合。3.2掌握分散式內(nèi)澆口的尺寸和引入位置
單個小澆口的鐵水,充型時間長,流速高,容易過熱,沖刷涂層,造成澆口周圍粘砂。采用開式內(nèi)澆口,分散內(nèi)澆口的引入位置,可有效減少鐵水的侵蝕和過熱。從立式鑄鐵套筒的粘砂來看,靠近內(nèi)澆口的下鑄件粘砂明顯,其他部位和上鑄件粘砂基本不明顯。從防粘砂的角度來說,不可能追求過多的澆筑層。鐵套件底部澆注時串聯(lián)澆注2 ~ 3層較為合適,層數(shù)過多難以解決下部鑄件粘砂問題。鐵套內(nèi)的主流道應沿平行于鑄件旋轉(zhuǎn)中心的筒壁3 ~ 4處分散引入,以盡量減少鐵水對涂層的侵蝕和過熱,從而減少粘砂傾向。
3.3澆注工藝規(guī)范
(1)鐵水澆注溫度控制在1 380 ~ 1 420。如果一包鐵水澆2箱以上,先澆小塊再澆大塊,合理安排。合理的澆注溫度取決于積累的經(jīng)驗,堅持多測溫,對比分析鑄件外觀,掌握溫度下限不產(chǎn)生冷隔,溫度上限不造成化學粘砂,逐步確定合理的溫度范圍。
(2)提高澆注速度;快速澆注是消失模鑄造的特點。倒的時候經(jīng)常能聽到吸氣聲,聲音越大倒的越快。澆口杯和澆口保持關(guān)閉,澆注過程中澆口杯內(nèi)始終有連續(xù)的鐵水流動??焖贊沧p少了下鑄件澆口位置的過熱時間,降低了上下鑄件的溫差,有利于防止粘砂和冷隔缺陷。據(jù)介紹,消失模鑄造的澆注速度一般由型腔內(nèi)鐵水的上升速度控制在20 ~ 25毫米/秒,為了快速澆注,澆注杯應盡可能大,便于澆注,內(nèi)澆口應打開分散,實現(xiàn)平穩(wěn)快速澆注。
3.4其他注意事項
(1)成型前確保涂層干燥:如果用手觸摸或彈起涂層,會有清晰的聲音,表示涂層干燥。箱造型的模型涂層不濕熱,有利于防止粘砂;
(2)提高型砂的密實度:對于鐵套鑄件,法蘭下面的凹槽不易被砂子填滿。如果花紋直接坐在砂帶上,與砂帶接觸部分的填砂往往不緊密,有時砂帶也會影響溝槽部分的填砂,加重粘砂缺陷。分散的內(nèi)澆口用于支撐鑄件進行填砂和提高致密性。
(3)成型后,應及時澆注模型:涂料會被吸進型砂中,回潮,影響鑄件外觀。成型模型應在12小時內(nèi)澆注。
(4)澆注時真空度不能太低:在保證澆注順利的情況下,降低真空度有利于防止粘砂,高負壓對鐵水有很大的吸引力,容易促使鐵水滲入涂料和型砂,粘砂。一般澆注前真空度低于- 0.06MPa,澆注后真空度低于- 0.03MPa,能滿足鑄件的成型要求,不追求過低的負壓;(5)確定合適的型砂尺寸和材質(zhì):對于鐵套鑄件,圓形顆粒的天然石英砂(石英砂)更合適。與人工砂相比,天然圓顆粒砂流動性好,便于壓實成型,重復使用后不適合粉碎和破碎,耐久性好。型砂的粒度應根據(jù)鑄件的尺寸選擇,砂不能太厚,否則容易使鐵水滲入。細砂有利于防粘砂,但透氣性差容易造成鑄件氣孔缺陷。鑄鐵件一般選用40/70目石英砂,二氧化硅85%可滿足耐火要求,但砂中雜質(zhì)不能超過20%。供應商應提供材料保證。
(6)防止鐵水氧化:鐵水中的氧化物容易與涂料和型砂中的雜質(zhì)反應,形成低熔點化合物,造成鑄件粘砂,也容易造成鑄件氣孔。出鋼前,用錳鐵、硅鐵、鋁塊等脫氧劑對鐵水進行脫氧脫氣,以凈化鐵水,提高鑄件質(zhì)量。
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