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      球墨鑄鐵鑄件粘砂缺陷怎樣處理?

      2020-08-05 11:21:47

      砂型鑄件外表結實粘連的粘砂缺點能夠分為機械粘砂和化學粘砂兩種。機械粘砂是金屬液鉆入砂型砂粒間孔隙造成的。化學粘砂是砂型的SiO2與金屬氧化物如FeO等發作化學反應生成硅酸亞鐵(鐵橄欖石)與鑄件粘連在一起的。球鐵鑄件的化學成分含碳高,不發作硅酸亞鐵,所發作的粘砂只是機械粘砂。

      1. 球墨鑄鐵大件粘砂出產大件選用粘土干型、樹脂砂型、水玻璃砂型。澆注較大鑄件一般選用鋯英粉、鉻鐵礦粉、棕剛玉粉、鎂砂粉、石墨粉等耐火骨料的優質涂料。但涂料廠商或許為了節省出產成本,粉猜中過多摻入某些價廉資料如石英粉、鋁礬土粉、焦炭粉等,就會下降其防粘砂作用。

      2. 濕型中、小球鐵件粘砂鑄鐵件型砂中大多含有煤粉,澆鑄時發作許多復原性氣體,不會引起化學粘砂。以下別離討論各種因素對機械粘砂的影響。

      (1)砂型緊實程度手藝造型和震壓造型的緊實程度一般較低,砂型外表的砂粒比較疏松,金屬液鉆入砂粒之間孔隙之間的或許性較大,砂型型腔的坑凹處和角落處局部也都有或許呈現疏松。工人能夠采納手指塞緊、用沖錘的尖頭局部沖緊。高出產率的高密度造型是否有局部疏松,則取決于型砂流動性怎么,因此許多工廠盡量下降型砂緊實率來提高型砂的流動性。在加砂和壓實過程中選用微震是十分有用的。此外也取決于對造型機緊實壓力高低的設定。

      (2) 澆注溫度金屬液溫度高,流動性好,就簡單滲入砂粒間孔隙而發作機械粘砂和外表粗糙。但從避免鑄件發作氣孔、冷隔等缺點考慮,澆注溫度不行任意下降。出產雜亂薄壁鑄件時特別需求較高澆注溫度。


      砂型鑄件


      (3)型砂的粒度和透氣性濕型的砂粒粗細一方面要確保澆注后排氣通暢,另一方面濕型砂的透氣才干又不行太高,避免金屬液簡單滲透入砂粒孔隙中。手藝造型出產小件的砂型上扎有較多排氣孔,并且往往選用面砂,砂粒能夠細些,型砂透氣率30~60已然適宜。機器造型濕型砂的型砂粒度大致在70/140目,透氣率大多在60~90的范圍內。高密度砂型比較密實,則要求型砂有較高透氣率。粒度大多在50/140或140/50目,透氣率較多會集在100~140。一般內燃機鑄件砂芯用原砂粒度為50/100目,比型砂粒度粗。長期出產會有許多芯砂混入型砂而使型砂粒度變粗,致使有的工廠透氣率高達160以上,除非在砂型外表噴涂料,不然鑄件外表會呈現粗糙甚至有局部機械粘砂。假如呈現型砂粒度變粗,國外有的工廠在混砂時參加100、140目兩篩細粒新砂來進行糾正。

      (4)砂型涂料機器造型超過100余千克的較大濕型球鐵鑄件,能夠對下砂型噴刷醇基涂料,點著后即可下芯與合型。一般上型能夠不噴涂料,由于所受金屬液壓頭比下型小。噴涂料的另一優點是提高了砂型外表耐沖刷才干。

      用樹脂芯或油砂芯出產對內腔要求不高的一般球鐵鑄鐵時,為了避免金屬液鉆入砂芯,能夠在硬化后的砂芯外表局部簡單滲透金屬液處,涂抹用機油或其他粘結劑加石墨粉、石英粉或其它耐火粉料調制的涂料膏,涼干后即可下芯。當出產內腔清潔度和光潔度要求很高的鑄鐵件(如內燃機缸蓋、機體、液壓系統閥件等)時,必須對砂芯采納全體涂料然后外表烘干。手藝出產小球墨鑄鐵件時,常用軟毛刷將石墨粉仔細涂刷在濕砂型和砂芯外表上。也有的噴石墨與水混合液,待自然晾干后澆注。石墨粉能夠填塞孔隙,不被鐵水潮濕,鐵水難以鉆入砂粒之間。

      (5)爆炸粘砂有時能夠看到鑄件澆注方位的上外表呈現粘砂缺點,與一般粘砂呈現在澆注方位的下外表不同。這是在澆注鐵水液面附近型腔上外表時發作爆炸造成的。開端澆注時砂型的水分蒸發凝聚在溫度較低的型腔上外表,當金屬液面上升與型腔上外表開端觸摸時水分突然蒸發而發作爆炸。當型砂含水量和含煤粉量高,砂型通氣條件不良和澆注速度過快時更易發作爆炸粘砂。

      (6)型砂的煤粉量濕型鑄鐵件避免粘砂和改善外表光潔程度主要的型砂參加物是煤粉。可是市售煤粉良莠不齊。以下將討論煤粉的質量、有用煤粉含量、煤粉代用品和國外應用的新情況。

      ① 煤粉的質量較好的的煤粉應契合以下幾種性能指標:a)灰分不大于10%(越低越好,國外一般產品煤粉不大于7%)。煤粉灰分含量的測定目的是查看煤粉中殘留的矸石量有多少。鑄造工廠運用灰分過多的煤粉,不但不能避免鑄件粘砂,并且會發作許多砂孔、氣孔缺點。b)蒸發分在30~38%之間(為32~37%),蒸發分的測定目的是確定煤粉的原資料煙煤的品種。如蒸發分低于30%,標明煤質不純。如高于38%,或許其間含有氣煤。c)焦渣特征5~6級(3~4級尚可用)。測定蒸發分后調查坩堝中的殘留物即可得出焦渣特征,依照國家規范焦渣特征分為8級,它反映煤粉在加熱干餾過程中生成氣固液三相膠質體的多少和持續時刻長短。焦渣特征5~6級的煤粉抗粘砂性能好,這樣的煤粉在澆注時能夠堵塞外表砂粒間的孔隙,又不使砂粒形成粘結在一起的粗顆粒。

      d)亮光碳生成量10~18%(在12%以上)。亮光碳是在復原性氣氛中煤粉的蒸發物在高溫下進行氣相熱解而沉淀出的微細結晶,它包覆在型腔砂粒的外表上,使砂粒不被鐵水潮濕,然后避免粘砂缺點。

      ② 有用煤粉含量又必要知道型砂中能起作用的有用煤粉是否足夠,舊砂中殘留煤粉還有多少,才干決議混砂時應補加多少煤粉。國外選用的辦法是測定型砂和舊砂的蒸發分、灼燒減量、全碳量等來直接推測煤粉的有用含量。這些試驗比較繁瑣和費時,并且得不出有用煤粉的詳細數字。我國用測定發氣量的辦法比較省時,幾分鐘即可測定和計算出有用煤粉含量。原理是依據有用狀況的煤粉在受熱后發作氣體量。一般高密度造型的型砂發氣量能夠在16~22mL/g范圍內.,一般機器造型的型砂發氣量能夠在20~26mL/g,

      ③ 煤粉的代用品植物樹脂、含油膨潤土和淀粉等資料可用來代替煤粉。其間淀粉資料的抗粘砂作用與優質煤粉基本適當。但只合適用來出產灰鐵鑄件,如用于出產球鐵件有或許發作皮下氣孔缺點,由于不能發作足夠復原性氣氛。也有的產品是以煤粉為主,摻加少數其它資料,或許也有抗粘砂作用。但還有些“煤粉代用品”產品,其詳細配方不詳,又缺少質量點評和檢測規范。用戶應當穩重選擇,靠澆注試驗來判別。可用小混砂機,參加同樣的原砂和膨潤土,別離參加不同抗粘砂資料,混制的型砂應設法堅持透氣率相同或挨近,造型硬度相同,澆注溫度相同。比較鑄件外表光潔程度,然后即可做出選用決議。

      國外出產抗粘砂產品主要有兩類:a) 高效煤粉:在煤粉中參加20~40%高軟化點石油瀝青,使其亮光碳含量提高到12~20%,抗粘砂才干大為提高。現在我國也有幾家公司出產供給。b) 混合附加物:是優質膨潤土與優質煤粉的混合物。如有特殊需求,也可再參加淀粉、木粉等資料。大型鑄造工廠一條出產線中的產品特征挨近,膨潤土與煤粉的份額不需經常改變。選用混合附加物易于控制辦理,設備簡化。配方由供需雙方的工程師依據詳細的鑄件出產條件一起擬定。用散裝罐車運送到車間,氣力輸送進資料罐。用戶混砂時只加一種附加物即可。

      ④煤粉補加量單一砂混砂時煤粉的補加量首要取決于煤粉本身的質量好壞怎么,一起也受砂/鐵比、鑄件厚度、澆注溫度、冷卻時刻、整理辦法、對鑄件外表光潔度詳細要求等等因素的影響。德國南邊化學公司的實例采納的單位是澆注每噸鐵的煤粉彌補量(kg / t Fe)。所給實例的砂/鐵比10:1,ECOSIL煤粉消耗量18kg / t Fe。即每噸鐵用10噸型砂,其間補加18kg ECOSIL煤粉,折合混砂煤粉補加量為0.18%,假如依照我國大大都工廠砂/鐵比6:1左右,則ECOSIL煤粉混砂參加量應為0.30%。依據鑄造手冊“造型資料”(第2版103~104頁)介紹,我國東風汽車公司、一汽鑄造有限公司、我國一拖集團公司、上海汽車發動機公司和南京泰克西鑄鐵有限公司的高密度造型線濕型單一砂配方14種。混砂時煤粉參加量多的3~4%,低者0.3~0.5%。

      別的一汽、泰克西、上海發動機廠的震擊造型單一砂4種。混砂煤粉參加量多者3~5%,低者1~1.25%。上述我國工廠中大大都的煤粉補加量比南邊化學公司的實例高許多。其原因在于這些工廠所用煤粉質量太低,沒有運用高效煤粉。筆者由近幾年我國單個工廠運用高效煤粉的經驗標明,一般濕型鑄鐵件單一砂的煤粉補加量在0.15~0.3%之間,單個厚大件為0.5%。撫順某廠的氣沖線和擠壓線砂鐵比均勻11:1和7.5:1,兩條線共用砂處理系統混砂的高效煤粉參加量僅為0.08~0.12%,低于德國ECOSIL煤粉混砂參加量。由此可見,即便高效煤粉價格稍高(不到一般煤粉的兩倍),但消耗量僅為一般煤粉的幾分之一。運用優質高效煤粉不僅出產成本大幅度下降,還節省了貯存和運送費用。并且型砂中含泥量、含水量、大幅度下降,韌性、透氣率、起模性得到提高。不但鑄件外表光潔,并且氣孔、砂孔等缺點必然削減。


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