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潮模砂工藝夾砂缺陷有多少種?怎么產生的?→怎么辦
發布時間:
2014-11-18 00:00
來源:
1 夾砂缺陷有幾種
夾砂的生成原因是原砂中石英受熱相變膨脹,同時型砂的熱濕強度較低造成的。濕型砂在型腔表面收到澆入金屬液的烘烤,表面型砂中的石英顆粒在573℃發生相變而劇烈膨脹,于此同時型砂表面的水分向內遷移形成高濕度、低熱濕強度的凝聚層。由于型砂的熱濕剪強度不夠阻止膨脹砂層的橫向滑移,熱濕拉強度也不夠阻止砂層的拱出,因而金屬液就有可能鉆入拱起砂層里面而形成塊狀夾砂塊。
(1)溝槽狀:如果金屬液沒有鉆進拱起的砂層,就會使鑄件表面形成溝槽狀夾砂。溝槽狀夾砂大多發生在型腔上表面。當型砂上表面受熱烘烤時,砂型變面層能夠自動拱起。而在型砂下面,如果有金屬液整體覆蓋壓緊,砂層就不會拱起形成夾砂缺陷。
(2)塊狀:如果砂層開裂,金屬液鉆進拱起的砂層,則形成塊狀夾砂。與通常的機械粘砂和化學粘砂不同之處是塊狀物并未與鑄件本體完全連接,兩者之間被一薄層型砂層相隔開。用扁鏟撬鑿即可將塊狀物鏟下來。塊狀物背面有樹枝狀脈紋,這是金屬液流入砂層間的通道。如果在砂型表面不受阻礙的發生砂型開裂,則會出現塊狀夾砂。如果這個砂層脫落,漂浮在金屬液表面,最終會造成鑄件結疤缺陷。
(3)細條紋狀:又叫鼠尾,在砂型的下表面有金屬液流過而不能立即覆蓋時,可能在液流的兩側出現型砂膨脹滑移,向外翹起露出尖銳的砂條,澆注后砂條的縫隙處呈現出細條毛刺狀金屬和淺溝。
2 夾砂缺陷發生的可能影響因素:
通過上面的分析,可確定其影響因素主要有:
(1)表面層的拉強度:型砂在高溫干燥狀態時的強度表現取決于:膨潤土的抗拉強度及失效溫度、煤粉的焦化能力等影響其鼓起及破裂的因素;
(2)高濕區的拉強度:常用熱濕拉強度來近似模擬其強度,能吸收水分的填加劑及膨潤土的屬性等都有影響;
(3)型腔的退讓性及柔韌性:主要影響是表面鼓起力及砂型脆性的因素,如型砂中軟性填加劑數量、膨潤土屬性、有害雜物含量等;
(4)型腔的透氣能力:影響高濕區深度及水分凝結數量的因素,如粒度較細、粉末狀物質多、集中度較低等;
(5)水含量、砂型硬度及均勻性、砂溫、鐵水溫度及沖刷時間等均是可能的影響因素。
3 把上述的影響因素與實際生產的工藝要求聯系起來,就是我們解決夾砂缺陷的基本思路
(1)膨潤土的性能及含量:混砂時使用適量的優質鈉基膨潤土,能保證其熱濕拉強度,并顯著提高抗夾砂能力;
(2)煤粉等軟性材料的含量及性能:適量的煤粉,對夾砂有二個作用:一是提高砂型的退讓性,分散減少砂型膨脹時的鼓起力;二是煤粉受高熱時的焦化性,提高表層砂型的拉強度,以抵抗表層的鼓起力;
(3)水的含量及性質:加入適量水分對粘結力的發揮是關鍵,但其受熱遷移是引起夾砂的主要原因,必須嚴格控制;在使用活化鈉基膨潤土時,加入的水的性質要控制,不能用Mg等含量高的水,以免還原活化
(4)舊砂的處理:舊砂應不斷淘汰一部分,避免死灰含量過高及鮞化現象加重造成的砂型變脆,其對砂型的柔韌性影響較大;并要注意廢芯砂的加入量的變化;
(5)新砂的加入量:石英砂的熱相變膨脹是砂型表層膨脹的力源之一, 應嚴格控制新砂加入量,而舊砂由于已經反復加熱,基本不膨脹。
(6)型砂混制均勻性:混砂不均勻時,造出的砂型會有微小的分層現象,加大了型腔表面被破壞的可能;
(7)透氣性:透氣性高時能顯著提高水分遷移速度,能減少高濕區的膨脹力,適當提高透氣性對提高抗夾砂能力有較大作用;
(8)砂溫的控制:有試驗表明,舊砂溫度在超過49℃時,水分散失加快,混出的型砂性能隨時間的推移顯著惡化;
(9)澆注系統:澆冒口的引入位置,鐵液充填順序、砂型受烘烤時間、燒注時間與速度等均對型腔表面有較大影響,合理的澆冒口系統對減少夾砂缺陷的發生有較大的作用;
(10)砂型硬度及均勻性:取決于造型時壓力及壓實時間,以及型砂的流動性等方面;應測定合理的砂型硬度以減少夾砂的發生;在砂型上增加提高其退讓性及透氣性的工藝設置,也是減少夾砂發生的思路之一;
(11)相關設備:影響型砂質量的砂處理的各種設備,影響造型質量的造型設備等需要保證其正常運轉并性能穩定;其它如除塵設施等也有較大的影響。
(12)另外,鑄件的結構對其鑄造工藝性影響較大,應根據不同的鑄件結構確定合理的鑄造工藝,以避免夾砂的發生。
4 常用的防夾砂措施
(1)適當加快澆注速度,使型腔內填充的鐵液迅速建立起對干燥區的壓力,使其不能隆起,夾砂缺陷就會減輕或消失;
(2)內澆口設置避開易夾砂的部位,減少鐵液對其的沖刷;
(3)大平面盡量設置在型腔的下表面,讓鐵液盡快覆蓋;
(4)澆注大平面鑄件時,采用傾斜澆注的方式,使鐵水平穩填充型腔;
(5)在易夾砂部位人工扎釘子,減少表面干燥層的鼓起;
(6)增加型砂的抗夾砂能力的措施:單獨使用面砂、加純堿(Na2CO3)活化型砂或調節酸堿度、加淀粉類有機物增加其熱濕拉強度等;
(7)在保證起模性的情況下,盡量減少水分的加入及控制死灰含量等;
(8)降低鐵液的澆注溫度,減少其對型腔的烘烤及沖刷力。
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