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      熱砂對鑄造機械配件質量的影響

      2020-08-05 08:41:43

      了解熱砂的作用,利用適當的技術消除熱砂的影響,以便獲得穩定的型砂和無缺陷鑄件。

      就當今潮模砂金屬鑄造而言,熱型砂已被認為是與缺陷有關問題中的頭號因素。大多數鑄造工作者能闡明使用熱砂與鑄件質量降低的直接關系。事實上研究表明:如果控制不當,熱砂對整個鑄造生產線上的每一道主要工序都是有影響的。

      本文探討的是:當采用熱砂造型時熱造型砂的成分、鑄件質量以及生產中碰到的問題。此外綜合考慮在熱砂冷卻過程中的技術和關鍵參數以及控制砂溫的效果。這篇文章推薦的數據是對熱砂多方面技術研究的結晶。


      熱砂對鑄造機械配件質量的影響


      何為熱砂

      熱型砂被定義為對型砂準備、造型和鑄造質量產生不利影響的任一高溫度的砂。具體來說是指溫度在49℃~71℃的回用砂,其熱量足以導致混砂的不均勻性和控制問題。

      由A。Volkmar在1979年的一項研究顯示,溫度在49℃以上會導致砂物理性能一致性喪失。在這項研究中,大量的砂試樣被分裝進幾個帶有熱電偶的密封容器中,并處于不同的溫度之中,對每個容器中的試樣快速檢測,以保證沒有熱量散失。研究表明:當砂的溫度超過49℃時,砂的密實度不斷下降。然而,當溫度在27℃~49℃之間時,密實度實際上沒有改變,如圖1所示。

      由JS Schumacher主持的題為“熱型砂的問題”的另一項研究支持49℃的圖示,并說明超過71℃的砂在混砂時不能達到均勻的物理性能。但低于49℃的砂可以混得均勻。對于49℃~71℃的砂,混碾后的砂不均勻且難以控制。本文的結論是:經過充分混勻的且低于49℃的砂。

      由J。S Schumacher等發表的一系列題為“熱砂為什么會引起問題”的技術性文章中,采用幾種獨特的試驗檢測技術等手段,評價了熱砂的問題。首先,試驗在不同的溫度和時間的條件下,比較膨潤土粘合液的粘度,從而作出評價。試驗結果指出:在熱水中的膨潤土與在冷水中的膨潤土,其分散和凝結的情況不一樣。數據還表明膨潤土的粘度隨著其粘合液溫度的增加而有所增加。假定當粘合液溫度增加,膨潤土懸浮體粒子薄層自身由邊緣向中間排列,形成了一種開式結構,這種結構與冷水狀態的粘合液相比,其膨潤土懸浮體粒子薄層保持面對面排列的情況大不相同,隨著溫度增加便會形成開式結構,從而導致了對砂系統的若干負面影響。重要的是,與冷砂相比,熱砂中的膨潤土保持水分的能力較差,導致其更容易失去水分并降低物理性能。根據這項研究,當使用熱型砂時,一種有趣的現象產生了:將熱態金屬倒入熱砂型,生產的鑄件出現了與型砂含水量高相關的缺陷,而熱砂型經冷卻后再倒入熱態金屬,其生產的鑄件則出現了與型砂含水量低相關的缺陷。


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