一、缩孔缩(suō)松 1.影响因素 (1)碳当量:提高碳量,增大了石墨化膨胀,可减少缩孔缩松。此外,提(tí)高碳当(dāng)量还可(kě)提高(gāo)球铁的流(liú)动性,有利于补缩。生产(chǎn)优质铸件的经验公(gōng)式为C%+1/7Si%>3.9%。但提高碳当量时,不应使铸件产生石墨漂浮等其他缺(quē)陷(xiàn)。 (2)磷:铁液(yè)中含磷量偏高,使(shǐ)凝固范围扩大,同时低熔点磷共晶在zui后凝固时得(dé)不到补给,以及使铸件外壳变(biàn)弱,因(yīn)此有增大缩(suō)孔、缩(suō)松产(chǎn)生的倾向。一般工厂(chǎng)控制含磷量小于0.08%。 (3)稀土和镁(měi):稀(xī)土残余量过(guò)高会(huì)恶化石墨形状,降低球化率,因此稀土(tǔ)含量不宜太高。而镁又是一个(gè)强烈稳定碳化物的(de)元(yuán)素,阻碍石墨化。由此可见(jiàn),残(cán)余镁量及残余稀土量会(huì)增加球(qiú)铁的白口倾向,使石墨膨胀减小,故当(dāng)它们的含量较高时,亦会增(zēng)加缩孔、缩(suō)松倾向。 (4)壁厚:当铸件表(biǎo)面形成硬壳以后(hòu),内部的金属(shǔ)液温(wēn)度越高,液态收缩就越大(dà),则缩(suō)孔、缩松的容积(jī)不仅绝对值增加,其相对(duì)值也增加。另外,若壁厚变化太突然,孤立的厚断(duàn)面得不到补缩,使产(chǎn)生(shēng)缩孔缩松倾向增大。 (5)温(wēn)度:浇注温度高,有利于补缩,但(dàn)太高会增加液态收缩(suō)量,对消除缩孔(kǒng)、缩松不利,所以(yǐ)应(yīng)根据具体情况合理选择浇注温(wēn)度,一般以1300~1350℃为宜。 (6)砂(shā)型的紧(jǐn)实(shí)度:若砂型的(de)紧实度太低或不均匀,以致浇注后在金属(shǔ)静压力或膨胀力(lì)的(de)作用(yòng)下,产生型腔扩大(dà)的现象,致使原来的金(jīn)属不(bú)够补(bǔ)缩而导(dǎo)致铸件产生缩孔缩松。 (7)浇冒口及(jí)冷铁:若浇注系统、冒口和(hé)冷铁设置不当(dāng),不能保证(zhèng)金属(shǔ)液顺序凝固;另(lìng)外,冒口的数量、大小以及与铸件的(de)连(lián)接当否(fǒu),将影响冒口的(de)补缩效果。 2.防止措(cuò)施 (1)控制铁液成分:保持较高的碳当量(>3.9%);尽(jìn)量降低磷含量(liàng)(<0.08%);降(jiàng)低残留镁(měi)量(liàng)(<0.07%);采用稀土(tǔ)镁合金来(lái)处理,稀土氧化物残余量控制(zhì)在(zài)0.02%~0.04%。 (2)工(gōng)艺设计要确保铸件在凝固中能从冒口不(bú)断地补充高温金属液,冒口的尺寸和数(shù)量要适当,力求(qiú)做到顺序凝固(gù)。 (3)必(bì)要时采用(yòng)冷铁与补贴来(lái)改变(biàn)铸件的温度分布,以(yǐ)利于(yú)顺序(xù)凝固(gù)。 (4)浇注温度应在1300~1350℃,一包铁液(yè)的浇(jiāo)注时间不应超过25min,以免产生球化衰退。 (5)提高砂(shā)型的紧实度(dù),一般不低(dī)于90;撞砂均(jun1)匀,含水率(lǜ)不(bú)宜过高,保证铸型有足够的刚度。 二、夹渣 1.影(yǐng)响(xiǎng)因素 (1)硅(guī):硅的氧(yǎng)化物也是(shì)夹渣的主要组成(chéng)部分,因此(cǐ)尽可能降低含硅量。 (2)硫:铁液中(zhōng)的硫化物是球铁件形成夹渣缺陷的主要原因之一。硫(liú)化物的熔点比铁液熔点低(dī),在铁液凝固过程中,硫化物将从铁液中析出,增(zēng)大了铁液的粘度,使铁液中的熔渣或金属氧化物等不易(yì)上浮。因而铁液中硫含(hán)量太高(gāo)时,铸件(jiàn)易产(chǎn)生(shēng)夹渣(zhā)。球(qiú)墨铸铁原铁液含硫量应控制在0.06%以下,当它在(zài)0.09%~0.135%时,铸(zhù)铁夹渣缺陷会急剧增加。 (3)稀土和(hé)镁(měi):近年来(lái)研究认为(wéi)夹渣(zhā)主要(yào)是由于镁、稀土等(děng)元素氧化而致(zhì),因此残余镁和稀土不应太高。 (4)浇注温度:浇注温度太低时,金属液内(nèi)的金属氧化物等因金(jīn)属液(yè)的粘(zhān)度太高(gāo),不易上浮至表面(miàn)而残留在金属液(yè)内;温度(dù)太高时,金属液表面的(de)熔渣变得太稀薄,不易自液体表(biǎo)面去除(chú),往往随金属液流入(rù)型内。而实际生产中(zhōng),浇注(zhù)温度太低是引起(qǐ)夹渣的主要原因(yīn)之一。此外(wài),浇注温度的选取还应考虑碳、硅含量(liàng)的(de)关系。 (5)浇注系(xì)统:浇注系统设计应合(hé)理,具有挡渣功能,使金属液能平稳地充填铸型,力求(qiú)避(bì)免飞溅及(jí)紊流。 (6)型砂:若型砂表(biǎo)面粘附有多余的(de)砂(shā)子或(huò)涂料,它们可(kě)与金属液中(zhōng)的(de)氧化物(wù)合成熔渣,导致夹(jiá)渣产(chǎn)生;砂(shā)型的紧实度不均匀,紧实度低的型壁表(biǎo)面容易被金属液侵蚀和形成低熔点的化合物(wù),导致(zhì)铸件产生夹(jiá)渣。 2.防止措施 (1)控(kòng)制铁液成分(fèn):尽量降低铁液(yè)中的含硫量(<0.06%),适量加入稀土合金(0.1%~0.2%)以净化铁液,尽可能降低含(hán)硅量和残镁(měi)量。 (2)熔(róng)炼(liàn)工(gōng)艺:要尽量提(tí)高金(jīn)属液的出炉温度,适(shì)宜的镇静,以利于非金属夹杂物的上浮、聚集。扒干净铁液表面的渣子,铁液(yè)表(biǎo)面应放覆(fù)盖剂(jì)(珍珠岩、草木灰等),防止铁液(yè)氧化。选(xuǎn)择合适(shì)的(de)浇注温度,zui好不(bú)低于1350℃。 (3)浇(jiāo)注系统要使铁液流(liú)动平稳,应设有集渣包和挡(dǎng)渣装置(如滤(lǜ)渣网等),避免直(zhí)浇道(dào)冲砂(shā)。 (4)铸(zhù)型紧实度应均匀,强度足够(gòu);合(hé)箱时应吹净铸型中的砂子。 三、石墨漂浮 1.影(yǐng)响因(yīn)素 (1)碳当量:碳当量过高,以致铁(tiě)液在(zài)高温(wēn)时就(jiù)析出大量石墨。由于石墨的密度比铁液小,在镁蒸汽(qì)的带(dài)动下,使(shǐ)石墨漂浮到铸件上部。碳当量越高,石墨漂浮现象越严重。应(yīng)当指出,碳当量太高(gāo)是(shì)产生石墨漂浮的主要原因,但不是单一原因,铸件大小、壁厚也是影响(xiǎng)石墨漂浮的(de)重要因素。 (2)硅:在碳当量不变(biàn)的条件下,适当降低(dī)含硅量,有(yǒu)助于降低(dī)产生石墨漂浮的倾向。 (3)稀(xī)土:稀(xī)土(tǔ)含量(liàng)过少(shǎo)时,碳在铁液(yè)中的溶解度会降(jiàng)低,铁液将析出大量石墨(mò),加重石墨漂浮(fú)。 (4)球化温度与孕育温度:为了提(tí)高镁及稀(xī)土元素的吸收率(lǜ),国(guó)内(nèi)试验(yàn)研究表明,球化处(chù)理时(shí)zui适当的(de)铁液温度是1380~1450℃。在此温度区(qū)间,随着温度升高,镁和稀土的吸收率增加。 (5)浇注(zhù)温度(dù):一般情况下,浇(jiāo)注温度越高,出现石墨漂(piāo)浮的倾向越大,这(zhè)是因为铸件长时间处于液态有利于石墨的析出(chū)。A.P.Druschitz与W.W.Chaput研究(jiū)发(fā)现,若缩(suō)短凝固时间,随着浇注温度升高(gāo),石墨漂(piāo)浮倾(qīng)向降低。 (6)滞留(liú)时间:孕育处(chù)理后至浇注完毕之间的停留时间太(tài)长,为(wéi)石墨(mò)的(de)析出提供(gòng)了条件,一般这段时间应控制在10min以内。 2.防止措施 (1)调整化学成分,在保证球化级(jí)别的前提下(xià),降低铁液的碳当(dāng)量,夏天高温季节(jiē)碳(tàn)当(dāng)量在(zài)4.3%~4.5%,冬天寒冷季节碳(tàn)当量在4.4%~4.7%,铁液wC≤3.85%、wSi≤2.7%。 (2)严格高温熔炼,低温浇注的原则。铁液球化处理前,将铁液进(jìn)行一段过热,铁液温度(dù)可在1530~1550℃保(bǎo)持3~5min,球化处(chù)理时再将温度降至(zhì)1490~1510℃之(zhī)间。 (3)严格控制球化剂和孕育剂颗粒(lì)度(dù),球化剂粒度在Ø3~Ø15mm,孕育剂(jì)粒度在(zài)Ø3~Ø10mm以及(jí)球化剂和孕育(yù)剂的烘烤工序,坚持随流孕育和(hé)多次孕育(yù)的原则(zé),保(bǎo)证球化剂和孕育剂的(de)吸收率,以及(jí)良好的孕(yùn)育效果。 (4)严格浇包烘烤环节,通过浇包(bāo)烘烤,保证球化(huà)处(chù)理过程中所需补充的热量(liàng),降低铁(tiě)液的出炉温度(dù),减(jiǎn)少球化(huà)剂(jì)和(hé)孕育剂(jì)的烧损,保证(zhèng)球化剂和孕育剂在(zài)铁(tiě)液(yè)中的(de)吸收率。 (5)通过培(péi)训,提高各工序操作(zuò)人员的知(zhī)识、质量意识,特(tè)别是调高浇注工的熟练(liàn)程度(dù),缩短(duǎn)球化处理(lǐ)后的浇注时间。 (6)严格控制消失模(mó)浇注(zhù)过程中和(hé)浇(jiāo)注后的真空负压(yā),以及浇(jiāo)注后真空负压的保持时间,保证(zhèng)浇(jiāo)注后铸件的凝固时间;及(jí)时清理真空管道(dào),保证(zhèng)抽真空(kōng)时气流畅通(tōng),同(tóng)时,可根据浇注(zhù)实际(jì)情况,调整负压气体流量,尽可能使模样发气量与负压气体流(liú)量比(bǐ)接近1:1。 (7)严格控(kòng)制消失模模样的密度,在(zài)保证模样强(qiáng)度的前提下,尽可(kě)能降(jiàng)低模样的密度,减少浇注过程中模样的发气量(liàng)。 (8)高温季节(jiē),严格(gé)控制干砂(壳型)温度≤35℃,保(bǎo)证铸件(jiàn)的(de)凝(níng)固速度,缩短铁液在(zài)液体停留的(de)时间(jiān)。
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一、气孔(kǒng)(气泡、呛孔、气(qì)窝) 特征:气孔是存在于铸件(jiàn)表面或内部(bù)的孔洞,呈圆形(xíng)、椭圆形(xíng)或不(bú)规(guī)则形(xíng),有时多(duō)个气孔组成一个气(qì)团,皮(pí)下(xià)一般(bān)呈梨(lí)形。呛孔形状不规则,且表面粗糙,气(qì)窝是铸(zhù)件表面凹进去一(yī)块,表面较平滑。明(míng)孔(kǒng)外观检查就能发现(xiàn),皮下气孔(kǒng)经机械加工后才能发现。 形成原因: 1、模(mó)具预热温(wēn)度太低,液体金属经过浇注系统时冷却太快。 2、模具(jù)排气设计不良,气体不能通畅排出。 3、涂料不好(hǎo),本(běn)身排气性不佳,甚至本身挥发(fā)或分解出气体。 4、模具型腔表面有孔洞、凹坑,液体金属注入后孔洞、凹坑处(chù)气体迅速膨胀压(yā)缩液体金属(shǔ),形成呛孔(kǒng)。 5、模具型(xíng)腔表面锈蚀(shí),且(qiě)未清(qīng)理干净。 6、原材料(砂芯)存放不当,使用前未经预热(rè)。 7、脱(tuō)氧剂不佳,或用量(liàng)不够或操作不当等。 防止方法(fǎ): 1、模具(jù)要充分预热,涂料(石墨)的粒度不宜太细,透气性要好。 2、使用倾斜浇注方式(shì)浇注。 3、原材料应存放在通风干燥处,使(shǐ)用时要预热。 4、选择脱氧效(xiào)果较(jiào)好的(de)脱(tuō)氧剂(镁)。 5、浇注温度不宜过高。 二(èr)、缩孔(kǒng)(缩松) 特征:缩(suō)孔是铸件表面或内部存在的一(yī)种表面(miàn)粗糙的孔,轻微缩孔(kǒng)是许多(duō)分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒粗大。常发生在(zài)铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部(bù)位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。 形(xíng)成原因: 1、模具工作温度控制未(wèi)达到定向(xiàng)凝固要求。 2、涂料(liào)选择不(bú)当,不同部(bù)位(wèi)涂料层厚(hòu)度控制不(bú)好。 3、铸件在模(mó)具中(zhōng)的(de)位置设计不当。 4、浇冒口设(shè)计未能达到起充(chōng)分补缩的(de)作用。 5、浇注温度过低或过高。 防治(zhì)方法: 1、提(tí)高磨具温度。 2、调整涂料(liào)层厚(hòu)度,涂料喷洒要(yào)均匀,涂料脱落(luò)而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。 3、对模具进行局部加(jiā)热或用(yòng)绝热材料局部保温。 4、热节处(chù)镶铜块,对局部(bù)进(jìn)行激冷。 5、模具(jù)上设计散热片,或通过水等加速局部(bù)地区冷却速度,或(huò)在模具外喷水,喷雾。 6、用(yòng)可(kě)拆缷激冷块,轮流安放在型腔内,避免连续生产时激冷块(kuài)本身冷却不充分。 7、模具(jù)冒口上设计加压装(zhuāng)置。 8、浇注系统设计要准确,选择适宜的浇(jiāo)注温度。 三、渣孔(熔剂夹渣或金(jīn)属(shǔ)氧化物夹渣) 特(tè)征:渣孔是铸件(jiàn)上的(de)明孔或暗(àn)孔(kǒng),孔(kǒng)中全部或局(jú)部被熔渣所填塞,外形不规则,小(xiǎo)点状熔剂夹渣不易发现,将渣去除后,呈现(xiàn)光滑的孔,一(yī)般分(fèn)布在浇注位置下部,内浇(jiāo)道附近或铸件死(sǐ)角(jiǎo)处(chù),氧化物夹渣(zhā)多以网状分布在内(nèi)浇道附近的铸(zhù)件表面,有时呈(chéng)薄片状,或带有皱纹的不规则云彩状,或形成片状夹层,或以团絮(xù)状存在铸件内部(bù),折断时往往(wǎng)从夹层(céng)处断(duàn)裂,氧化物在其中,是铸件形成裂纹的(de)根源之(zhī)一。 形成原(yuán)因: 渣孔主要是由于合金熔炼工(gōng)艺及浇注工(gōng)艺造(zào)成的(包括浇注系统的设计(jì)不(bú)正(zhèng)确(què)),模具本身不会引起渣孔,而且金属模具是避免渣(zhā)孔的有效方法之一。 防治方(fāng)法(fǎ): 1、浇注系(xì)统(tǒng)设置正确或使(shǐ)用铸造纤维过(guò)滤网(wǎng)。 2、采用倾(qīng)斜浇注方式。 3、选择熔剂,严格控制品(pǐn)质。 四、裂纹(热裂纹、冷(lěng)裂纹) 特征:裂纹的(de)外(wài)观是直线或不(bú)规则的曲线,热(rè)裂纹断口(kǒu)表面被强烈氧化呈暗灰色或黑色,无(wú)金属光泽(zé),冷裂纹断口表面清(qīng)洁,有金属光泽。一般铸件的外裂直接可以看见,而内裂则需借助其他(tā)方法才可以(yǐ)看到。裂纹(wén)常(cháng)常与缩(suō)松、夹渣等缺陷有联系,多发生在铸件(jiàn)尖角内侧,厚薄断面交接处,浇冒口与(yǔ)铸件连接的(de)热节区(qū)。 形成原因(yīn): 金属模(mó)铸造(zào)容易(yì)产生裂纹缺陷,因为金属模本身没有退(tuì)让性,冷却速度快,容易造(zào)成铸件(jiàn)内应力增大,开型过早或过晚,浇注(zhù)角(jiǎo)度过(guò)小或过大,涂料层太薄等都易造成铸件(jiàn)开裂,模(mó)具型腔本(běn)身有裂纹时也容易导致裂纹。 防(fáng)治方法: 1、应注意铸件结构工艺(yì)性,使铸件壁厚不均(jun1)匀(yún)的(de)部位均匀过渡(dù),采用合适(shì)的圆角(jiǎo)尺寸。 2、调整涂料厚度,尽可能使(shǐ)铸件各部分达到所要求的冷却(què)速度,避免形成(chéng)太(tài)大(dà)的(de)内应力。 3、应注意金属模具(jù)的(de)工(gōng)作(zuò)温(wēn)度,调整模具(jù)斜度,以及(jí)适时抽芯开裂,取出铸件缓冷。 五(wǔ)、冷隔(融合(hé)不良) 特征:冷(lěng)隔是一种透缝或(huò)有(yǒu)圆边(biān)缘的表面夹缝,中间被氧(yǎng)化皮隔开,不完全融为一体,冷隔严重时就(jiù)成(chéng)了(le)“欠铸”。冷(lěng)隔(gé)常出(chū)现在铸件顶部壁上,薄的水平(píng)面或垂直面,厚薄壁连接处或(huò)在(zài)薄(báo)的助(zhù)板上。 形(xíng)成原(yuán)因: 1、金属模(mó)具(jù)排气设(shè)计不合(hé)理。 2、工作(zuò)温度(dù)太低。 3、涂料品质不好(人为(wéi)、材料)。 4、浇道开设的位置不(bú)当。 5、浇注速度(dù)太慢等。 防治方(fāng)法: 1、正确设计浇(jiāo)道和排(pái)气系统。 2、大(dà)面积薄(báo)壁铸件,涂料不要太薄,适当加(jiā)厚涂料层有利于成型。 3、适当(dāng)提(tí)高模具(jù)工作(zuò)温度。 4、采(cǎi)用倾斜浇(jiāo)注方法。 5、采用机械震(zhèn)动金属模浇注(zhù)。 六、砂眼(砂孔) 特征:在铸件表面或内部形成相对规则(zé)的孔洞,其(qí)形状与砂粒的外(wài)形一致,刚出模时可见铸件表面镶嵌的砂粒,可从中掏出砂粒,多个砂眼同(tóng)时存在时,铸件表面呈桔子皮状。 形成(chéng)原因: 由于(yú)砂芯(xīn)表面掉下的砂粒被铜液包(bāo)裹存在与铸(zhù)件(jiàn)表面而(ér)形成孔洞。 1、砂芯表面强度不(bú)好,烧焦或没有(yǒu)完全固化。 2、砂芯的尺寸与(yǔ)外模不符,合模时压碎砂芯。 3、模具蘸了有砂子(zǐ)污染的石墨水。 4、浇包与(yǔ)浇道处砂芯相摩擦(cā)掉下的砂随铜水冲进型腔。 防治方法(fǎ): 1、砂芯制作(zuò)时严格按工(gōng)艺生(shēng)产(chǎn),检查(chá)品质(zhì)。 2、砂芯与外模的(de)尺寸相符。 3、是墨水要(yào)及时清理。 4、避免浇包与砂芯摩擦。 5、下砂芯(xīn)时要吹干净模具型(xíng)腔里的砂子。
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特征:“内生”式气孔(kǒng),钢液(yè)中(zhōng)气体(tǐ)随温度下降(jiàng)其溶解度急剧减少(shǎo),气体向较高温度扩散至壁较厚部位,严重时遍布冒口下部部位;“外生(shēng)”式(shì)气孔,这类(lèi)气孔呈梨形,细颈方向指向气体来源,发生在(zài)铸件表(biǎo)面或皮下,热处理后或加工后可(kě)发现(xiàn)。原因(yīn)分析:炼钢过程中脱氧(yǎng)不良 1.1气(qì)孔分四种:侵入(rù)气孔,抑出气孔,反应气(qì)孔,卷入气孔 (1)侵入(rù)气(qì)孔:尺寸较大(dà),孔壁(bì)光滑,表面氧化,多数(shù)量梨形或椭圆形,位于铸件表(biǎo)面或内部(bù); (2)抑出气(qì)孔:多是细小(xiǎo)的,呈现圆形,椭圆形或针(zhēn)状,分布在(zài)铸件整体或一部(bù)份;内壁光滑而(ér)明亮(liàng); (3)反应气孔:位于铸件表(biǎo)皮下(xià),有(yǒu)的呈分散状的针形孔,有的隐藏在铸件(jiàn)上部上半百夹渣; (4)卷入气孔(kǒng):浇(jiāo)注(zhù)过程中,液态金(jīn)属由浇(jiāo)注系统或型空卷入(rù)气体所造成气孔。 1.2气(qì)孔产生的(de)原因: 在常压下凡是(shì)增加金(jīn)属中(zhōng)气体的含(hán)量和(hé)阻(zǔ)碍气泡逸出(chū)金(jīn)属表面的(de)因素(sù),都(dōu)可能促使铸件产生气孔。生产中的原因有: (1)铸(zhù)件结构(gòu)方面(miàn)的原(yuán)因: 1)较大(dà)平(píng)面(miàn)铸件,浇注时处于水(shuǐ)平位置,液(yè)体金(jīn)属中(zhōng)浮的气泡到达平面时(shí),往往因不平面阻挡不能(néng)上(shàng)浮(fú),如表面已(yǐ)经(jīng)凝固或气泡不能通(tōng)过型芯壁逸出型外(wài),将产生气孔; 2)铸件壁较薄,浇速较快,气体压力(lì)高而引起沸腾; 3)铸件凹角(jiǎo)处圆角半径太小,容易产生凹角气孔。 (2)合金冶炼方面的(de)原(yuán)因: 1)金(jīn)属炉料质量低劣,表面严(yán)重氧化,带有油污,表面(miàn)多孔,杂质太(tài)多,厚(hòu)度太薄,的金属材料,使溶炼(liàn)的液体金属的(de)气体(tǐ)和金(jīn)属氧化物含量过多,容易使铸件生气孔; 2)炉料潮湿; 3)金属炉料尺(chǐ)寸太小或太(tài)松散; 4)冶金(jīn)过(guò)程脱(tuō)氧不完全(quán),或不(bú)定(dìng)加入(rù)量不足,铝(lǚ)锭上(shàng)浮部份(fèn)进入炉渣导致实(shí)际上用来脱氧的铝(lǚ)量不(bú)足; 5)熔(róng)炼(liàn)过程温度控(kòng)制不当(dāng),钢水(shuǐ)温度太低(dī)或(huò)钢渣太高(gāo); 6)炉(lú)壁、出铁槽(cáo)、浇包未(wèi)充分干燥(zào); 7)炉渣控(kòng)制不良; 8)熔炼时(shí)间太长(zhǎng); 9)合金(jīn)化(huà)学成份不合格。 (3)工(gōng)艺设计方面的原因: 1)芯(xīn)头设计(jì)不(bú)良; 2)芯(xīn)头间隙过大金属流入排(pái)气堵塞(sāi); 3)砂箱(xiāng)高度太低,静压力低; 4)浇注系(xì)统形成或选择不正确。浇(jiāo)注系统和(hé)型腔(qiāng)在浇注过程中卷入(rù)气(qì)体而(ér)不能(néng)排除 高大铸件采用顶注,落差(chà)大,冲击、飞溅,单(dān)纯浇(jiāo)注,上部较早凝固,阻碍液体(tǐ)排出(chū); 5)内浇口位置不合理; 6)型腔排(pái)气不(bú)畅,冒(mào)口太少或出气孔太少。 (4)型砂、芯砂、涂料(liào)方面的原(yuán)因: 1)型砂或芯砂,透气性差,砂粒太细(xì)粘土含量太高; 2)型砂的水分含量太高; 3)型砂的耐火度太低(型壁发生严重浇注(zhù),致使(shǐ)透气性(xìng)下降) 4)型(xíng)砂中发气(qì),物质加入量(liàng)太多; 5)涂料选用不当,涂料中发生物质加入量太(tài)多; 6)冷(lěng)铁涂料(liào)处(chù)理不(bú)当。 (5)造型和(hé)造芯方面(miàn)的(de)原因: 1)砂芯浇有(yǒu)做出排气道或排(pái)气(qì)不合(hé)理; 2)砂型、芯、冷铁、芯撑等温度相差太悬殊; 3)砂型没彻底焊干或返潮; 4)冷铁或芯撑没(méi)有(yǒu)焊干表面生锈(xiù)或(huò)沾上油渍; 5)砂型或砂芯局部紧实度太高,透气性太低; 6)浇注原因产生卷入气泡,通常先(xiān)慢(màn),后快,再慢的浇注方法。
+查看全文07 2020-04
球墨铸铁化(huà)学成分主要包括(kuò)碳、硅、锰、硫、磷5大常见元素。对于一些对组(zǔ)织及性能有特殊要(yào)求的铸件,还包括少(shǎo)量的合金元素。同普通(tōng)灰铸铁不同的(de)是,为保证(zhèng)石墨(mò)球化,球墨(mò)铸(zhù)铁中还须(xū)含有微量的残留(liú)球化元(yuán)素。 1.碳及碳当量的选择(zé)原则(zé) 碳是球(qiú)墨铸铁的基本元素,碳高有助于石墨化。由于(yú)石墨呈球状后(hòu)石墨对机械性(xìng)能的影响已减小到zui低(dī)程(chéng)度,球墨铸铁的含碳量一般较高,在(zài)3.5%~3.9%之间,碳当量(liàng)在4.1%~4.7%之间。铸件壁薄、球化(huà)元素残留量大或孕育不充分时(shí)取上限;反(fǎn)之,取下限。将碳当量选择在共晶(jīng)点附近不(bú)仅可以改善铁(tiě)液的流动性(xìng),对(duì)于球墨铸铁而言,碳当(dāng)量的提高还会由于(yú)提高了铸(zhù)铁凝固时的石墨(mò)化(huà)膨胀提高铁液的自(zì)补缩(suō)能力。碳含量过高,会(huì)引起石墨(mò)漂浮。因此,球墨铸铁中碳当量(liàng)的上限以不(bú)出现石墨漂(piāo)浮为原则。 2.硅的选择原则 硅是强石墨化元素。在(zài)球墨(mò)铸(zhù)铁中,硅不(bú)仅可以有(yǒu)效(xiào)地减小白(bái)口倾向,增加铁素(sù)体(tǐ)量,而且具有细化共晶团,提(tí)高石墨球圆(yuán)整度的作(zuò)用。硅(guī)提高铸铁的韧脆性转(zhuǎn)变温度,降低冲击韧性,因此硅含(hán)量不宜(yí)过高,尤(yóu)其是(shì)当铸铁中锰和磷(lín)含量较高时,更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4%~3.0%。选定(dìng)碳当(dāng)量后,一般采取高碳低硅强化孕育(yù)的原则(zé)。硅的下限以不出现自由渗碳体(tǐ)为(wéi)原则。 球墨铸铁中碳硅含(hán)量确定以后,成分(fèn)设(shè)计基本合适。如果高(gāo)于zui佳区域(yù),则容易(yì)出现石墨漂浮现象。如果低(dī)于zui佳区域,则容易出现缩(suō)松(sōng)缺陷和自由碳化物。 3.锰的选择原则 由于球墨铸铁中硫的(de)含量(liàng)已经很低,不需(xū)要过多的锰来(lái)中和硫(liú),球墨铸铁中锰的作用(yòng)就主要表现(xiàn)在增加珠(zhū)光体的稳(wěn)定(dìng)性,促(cù)进形成(Fe、Mn)3C。这些碳(tàn)化物偏(piān)析于晶界,对(duì)球墨铸(zhù)铁的韧性影响(xiǎng)很大。锰也会提(tí)高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度,锰(měng)含量每增加(jiā)0.1%,脆性转(zhuǎn)变温度提高10~12℃。因此,球墨铸铁中(zhōng)锰含(hán)量一般是愈(yù)低(dī)愈好,即使珠光体球墨铸铁,锰含量也不宜超过(guò)0.4%~0.6%。只有(yǒu)以提(tí)高耐(nài)磨性为目(mù)的的中锰球铁和贝氏体(tǐ)球铁例外。 4.磷的选择原(yuán)则 磷是一种有害元(yuán)素。它在(zài)铸(zhù)铁中(zhōng)溶解(jiě)度极(jí)低,当(dāng)其(qí)含量小于(yú)0.05%时,固溶(róng)于基体中,对力学性能几乎没有影(yǐng)响。当含量(liàng)大于0.05%时,磷极易(yì)偏析于(yú)共晶(jīng)团边界,形成二(èr)元、三元(yuán)或复合磷共晶,降低铸铁(tiě)的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度,含磷量每增(zēng)加0.01%,韧脆(cuì)性转变温度提高4~4.5℃。因此(cǐ),球墨铸铁(tiě)中磷(lín)的含量愈(yù)低愈(yù)好(hǎo),一(yī)般(bān)情况下(xià)应低于0.08%。对于比较(jiào)重要(yào)的(de)铸件,磷含量应低于0.05%。 5.硫的选(xuǎn)择原则 硫是一(yī)种反球化元素,它与镁、稀土等球化元素有很强(qiáng)的亲合力,硫的存在会大(dà)量消耗(hào)铁(tiě)液中的球化元(yuán)素,形成(chéng)镁和稀土的硫化物,引起夹渣、气孔等铸造缺陷(xiàn)。球墨铸铁中硫的含量一般(bān)要(yào)求(qiú)小于0.06%。 6.球化元(yuán)素的(de)选择原则 目(mù)前在工业上使(shǐ)用的球化(huà)元(yuán)素主要是镁(měi)和稀土。镁和稀土元(yuán)素可以中和硫等反球化元素(sù)的作用,使石(shí)墨按(àn)球状(zhuàng)生长(zhǎng)。镁和稀土的残(cán)留量(liàng)应根据(jù)铁(tiě)液中硫等反球化元素的含量确定。在保证(zhèng)球化合格(gé)的(de)前提下,镁和(hé)稀土的残留量应尽量低。镁和(hé)稀土残留量过高,会(huì)增加铁液的白口倾向(xiàng),并会由于它们在晶界上偏(piān)析而影响(xiǎng)铸件的力学性能。
+查看全文06 2020-04
铸(zhù)件(jiàn)粘砂不仅影(yǐng)响(xiǎng)铸件的外观质(zhì)量,甚(shèn)至引起(qǐ)报废。因此,对铸件的(de)粘砂必(bì)须引(yǐn)起足够(gòu)的重视,以(yǐ)提高产品出(chū)品率。那应该如何(hé)防止铸件粘砂呢? “治(zhì)病”当然要找到根源,首先我(wǒ)们先来看(kàn)一(yī)下铸(zhù)件粘砂(shā)的原因(yīn)1、足够的压力使金属(shǔ)液渗人砂粒之间较(jiào)高的金属液(yè)静压力头。即由铸件浇注高度和浇注系统形成的压力。如该压力超过砂(shā)粒间隙之(zhī)间(jiān)毛细现象形成的抵(dǐ)抗压力。即尸(shī)毛=QcosO/r,式中P毛为毛(máo)细压(yā)力;为金属液表面张(zhāng)力;e为金(jīn)属液毛细管的润湿角;r为毛(máo)细管半径(jìng)。就(jiù)会形成(chéng)机械粘(zhān)砂。静压(yā)力头超过(guò)500 mm,铸(zhù)造用砂又(yòu)较(jiào)粗,多数会产生机械粘砂,除非上涂料。上式亦(yì)说明(míng):越大(dà),即砂粒(lì)粒度越粗,尸(shī)毛越小,即(jí)较易产生机械(xiè)粘砂。 2、金属液在(zài)铸型内(nèi)流动形成的动压力。 3、铸型“爆”或“呛”。即铸(zhù)型浇注时释(shì)放的可燃气体(tǐ)与空气混(hún)合并被炽(chì)热金属液点燃所形成的动压(yā)力。 4、机械粘砂一经开始,即便压力减小,金属液渗透还会继续进行,直到渗透(tòu)金(jīn)属液前沿凝固。即金属(shǔ)液温度(dù)低于(yú)固相线(xiàn)温度,渗(shèn)透方可停止。 5、化学(xué)粘(zhān)砂通常的原因是湿型和制芯用原材(cái)料耐火度、烧结点低(dī);石英砂不纯;煤(méi)粉(fěn)或代用品(pǐn)加人(rén)不足;没有使用(yòng)涂(tú)料或使用不当;浇注(zhù)温度过高;浇(jiāo)注不当致(zhì)使(shǐ)渣子(zǐ)进人(rén)铸型等因素(sù)造(zào)成。 容易造成(chéng)粘砂的原因找到了,接下来我们(men)就来说一下(xià)如何(hé)防止!1、预防(fáng)机械粘砂可(kě)采用如下措施(shī) 1)避免(miǎn)较高(gāo)的金属液静压力头(tóu);在满足铸件补缩条件下冒口高度不(bú)要过(guò)高;避免浇包处(chù)于高位直接浇到(dào)直浇道内,必要时可利用盆形浇口杯缓冲一下金属(shǔ)流,并(bìng)形成恒高(gāo)静压力头。 2)尽量(liàng)使用(yòng)粒度较细、的铸(zhù)造用砂。 3)砂型应紧实良好。机器造型不(bú)可超载,供给(gěi)造型机的压缩(suō)空(kōng)气应保持规定压力,避免使用(yòng)过湿或存放期(qī)过长的(de)型砂,因难以紧实,芯盒(hé)通气孔(塞(sāi))不得(dé)堵(dǔ)塞;采用树脂(zhī)砂造型和制(zhì)芯不能仅(jǐn)靠型砂(shā)的(de)良好流(liú)动性,要保证紧实,必要时(shí)辅以震动。 4)防止(zhǐ)铸型“爆”或“呛”。型砂不可(kě)加人过量煤(méi)粉(fěn)和水分。尽量(liàng)为型和芯开好出气孔、通(tōng)气孔,增加铸型透气性(xìng)。 5)减(jiǎn)缓型内产生的动压力(lì)。铸型应多设出气孔,多扎气眼;高(gāo)紧实度的铸(zhù)型(xíng)分型(xíng)面上(shàng)可设排气槽(通(tōng)气槽或(huò)通气沟)。 6)铸型或(huò)型(xíng)芯使用有效的(de)涂料。即充填型、芯表层砂粒(lì)的空隙。如涂料过厚可能开裂,使金属液渗入(rù)砂中(zhōng),这时可在(zài)第(dì)1或第(dì)2层中使用较稀的涂料(liào),然后再以正(zhèng)常或较稠的涂料。 2、预(yù)防化学粘(zhān)砂可采用如(rú)下措施 1)砂子供应来源不同,铸(zhù)造用砂的纯度、烧结(jié)点;耐火度有很大差异。烧结点在(zài)1 200℃以下(xià)的低纯度硅砂将促使(shǐ)粘砂;浇结点在1 450℃以上的高(gāo)纯度硅砂或非(fēi)石英砂如错砂、铬铁矿砂等将减少粘(zhān)砂(shā)。 2)湿型粘(zhān)土砂中加人煤粉约(yuē)5%能防止中小尺寸铸件的粘砂。铸(zhù)造用(yòng)煤粉的灰分含量应小于10%。为防(fáng)止型(xíng)砂系统中失效(xiào)煤粉及粉尘的积(jī)累,每个生产周期应淘汰一些(xiē)旧砂并(bìng)加人一些新材(cái)料。旧(jiù)砂(shā)废(fèi)弃量一般约为10%一15%,薄壁铸(zhù)件生产取下限,厚壁铸件生产(chǎn)取上(shàng)限。 3)水玻璃砂由于混合物烧结点低,必(bì)须采用涂料(liào)。混砂中硅酸钠和旧砂不应过多(duō),混砂中加入1%一2%的煤粉也有助于防止(zhǐ)粘(zhān)砂(shā)。
+查(chá)看全文03 2020-04
覆(fù)膜砂(shā)铸造在铸造领(lǐng)域已有相(xiàng)当长(zhǎng)的历史,铸件的产(chǎn)量也相当大;但(dàn)采用覆膜砂铸(zhù)造生产精密铸钢件时面临很多难题:粘砂(结疤)、冷隔、气孔。如何解(jiě)决这些问题有(yǒu)待于我(wǒ)们去进一(yī)步探讨。一、对覆(fù)膜砂的认识(shí)与(yǔ)了解(覆(fù)膜砂属于有机粘结剂型、芯砂(shā)) (1)覆膜砂的(de)特点:具有适宜的强(qiáng)度(dù)性能(néng);流(liú)动性好,制(zhì)出的砂型、砂芯轮廓清晰,组(zǔ)织致密,能(néng)够制造出复杂的(de)砂芯;砂(shā)型(xíng)(芯(xīn))表(biǎo)面质量好,表面(miàn)粗(cū)糙度可达(dá)Ra=6.3~12.5μm,尺寸(cùn)精度(dù)可达CT7~CT9级;溃散性(xìng)好,铸件容(róng)易清理。 (2)适用范围:覆膜(mó)砂既可制作铸型又可制作砂芯,覆膜砂的型或芯(xīn)既(jì)可(kě)互相(xiàng)配合使用又可(kě)与其它砂型(芯)配合使用;不仅可以(yǐ)用(yòng)于金属型重力铸造或低压铸造,也可以(yǐ)用于铁(tiě)型覆砂铸造,还(hái)可以用于热法离心铸造;不仅可(kě)以用于(yú)铸铁、非(fēi)铁合金铸件的生产,还可以用于(yú)铸钢件的(de)生产(chǎn)。 二、覆膜砂(shā)的制备 1.覆膜砂(shā)组成 一般由(yóu)耐火材料、粘(zhān)结剂、固化剂、润滑剂及(jí)特殊添加剂组成。 (1)耐(nài)火材料(liào)是构成覆(fù)膜砂的主体。对耐火材料的要(yào)求是:耐火度高(gāo)、挥发物(wù)少、颗(kē)粒较圆整、坚实等。一般(bān)选用天然擦洗硅砂。对硅砂的要求是:SiO2含量高(铸铁(tiě)及非铁合金铸件要(yào)求大于90%,铸钢(gāng)件(jiàn)要求大于97%);含(hán)泥(ní)量不(bú)大于0.3%(为擦洗砂)--[水洗砂含泥量规定小(xiǎo)于;粒(lì)度①分布在(zài)相邻3~5个筛号上;粒形圆(yuán)整,角形因(yīn)素应不大于1.3;酸耗值不(bú)小(xiǎo)于5ml。 (2)粘结剂普遍采用酚醛树(shù)脂。 (3)固化剂通常(cháng)采用乌洛托品;润滑剂一(yī)般采用(yòng)硬脂酸钙,其作用是防止覆膜砂结块,增加流动性(xìng)。添加剂的主要(yào)作用是改善(shàn)覆膜砂的性能(néng)。 (4)覆(fù)膜砂(shā)的基(jī)本配比 成分 配比(bǐ)(质(zhì)量分数,%) 说(shuō)明:原砂 100 擦洗砂, 酚醛树脂 1.0~3.0 占原砂重(chóng) ,乌洛托品(水溶液2) 10~15 占树脂重,硬脂酸钙 5~7 占(zhàn)树脂重,添加剂 0.1~0.5 占原砂重 。1:2) 10~15 占树脂重,硬脂酸钙(gài) 5~7 占(zhàn)树(shù)脂重,添加剂 0.1~0.5 占原砂重 。 2.覆膜砂的(de)生产工艺(yì) 覆膜砂的制备工艺主要有冷法(fǎ)覆膜、温法(fǎ)覆膜、热法(fǎ)覆膜三种,目前覆膜砂的生产几乎都是(shì)采用(yòng)热覆膜法(fǎ)。热法覆膜工(gōng)艺(yì)是先将原砂加热(rè)到一(yī)定(dìng)温度,然后分别与树脂(zhī)、乌(wū)洛托品水溶(róng)液和硬脂酸钙混合(hé)搅拌,经冷却破碎(suì)和筛分而成。由于配方的差异(yì),混制工艺有所不同。目前国内覆膜砂生产线的种类很多,手工加料的半自动生(shēng)产线(xiàn)约有(yǒu)2000~2300条,电脑控制的全(quán)自动生产(chǎn)线也已经有将近50条,有效(xiào)提高了生产效率和产品稳定(dìng)性。例如xx铸造(zào)有限(xiàn)公司的(de)自(zì)动化(huà)可视生产线,其(qí)加料(liào)时间控(kòng)制精(jīng)确(què)到0.1秒(miǎo),加热温度(dù)控制精确到1/10℃,并且可(kě)以通过视频时时观察混砂状态,生产效(xiào)率达到6吨/小时。 3.覆膜(mó)砂的(de)主要产品类型 (1)普通类覆膜砂 普通覆膜(mó)砂即传统覆膜砂,其组(zǔ)成通常由石英(yīng)砂,热塑性酚醛树脂,乌(wū)洛(luò)托品和硬脂酸钙构成,不加有关添加(jiā)剂(jì),其树脂加入量(liàng)通常在一定强度要求(qiú)下相对较高,不具备耐(nài)高(gāo)温(wēn),低膨(péng)胀、低发气等(děng)特性(xìng),适用(yòng)于要求不高的铸件生产。 (2)高强度低发气(qì)类覆膜砂 特点:高(gāo)强度、低膨胀(zhàng)、低发气、慢发气、抗氧化(huà) 简(jiǎn)介:高(gāo)强(qiáng)度低发气覆膜砂是普通覆(fù)膜砂的更新换代产品,通过加(jiā)入有关(guān)特性的“添加剂”和采(cǎi)用新的配制工艺,使树脂(zhī)用量大幅度下(xià)降,其强度(dù)比普通覆膜(mó)砂高(gāo)30%以上,发气量显著(zhe)降低,并能延缓(huǎn)发气速度,能(néng)更(gèng)好地适应铸件生产(chǎn)的需要。该类(lèi)覆膜砂主要适用于铸铁件中,中小铸钢、合金铸钢件的生产。目前(qián)该类覆膜砂有(yǒu)三个(gè)系列:GD-1高强(qiáng)度(dù)低发气覆膜砂;GD-2高强度低(dī)膨胀低(dī)发气覆(fù)膜砂;GD-3高强度低膨胀(zhàng)低发气(qì)抗氧化覆膜(mó)。 (3)耐高(gāo)温(wēn)(类)覆膜砂(ND型) 特(tè)点:耐高温(wēn)、高强(qiáng)度、低膨胀、低发气、慢发(fā)气、易溃散、抗氧化 简(jiǎn)介:耐高温覆膜砂是通过特殊工艺配方技术生产出(chū)的(de)具有(yǒu)优异高温性能(高温(wēn)下强度高(gāo)、耐热(rè)时(shí)间长、热膨胀量小(xiǎo)、发气量低)和综合铸造(zào)性能的(de)新型覆膜砂。该(gāi)类(lèi)覆膜砂特别适用于复杂薄壁精密(mì)的铸铁件(如汽(qì)车发动机缸体、缸盖等)以及高要求的(de)铸钢件(如集(jí)装箱角和火车刹车缓;中器壳件等)的生产,可有效(xiào)消除(chú)粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。目(mù)前该覆膜砂有四个系列:VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高温低膨胀低发气覆膜砂 ND-3耐高(gāo)温低膨(péng)胀低发(fā)气抗氧化覆(fù)膜砂(shā) ND-4耐(nài)高温高强(qiáng)底低(dī)膨胀低发气覆膜 (4)易溃散类覆(fù)膜砂 具有较好的强度(dù),同时(shí)具有优异的低(dī)温(wēn)溃(kuì)散性能,适用于生产有色金(jīn)属铸(zhù)件。 (5)其(qí)它(tā)特殊要求覆膜砂 为适应(yīng)不同(tóng)产品的需要,开发出(chū)了系列(liè)特种覆(fù)膜(mó)砂如(rú):离心铸造用覆膜(mó)砂、激冷覆膜砂、湿态覆膜砂、防粘(zhān)砂、防脉纹(wén)、防橘皮覆膜砂等。 三、覆膜砂制芯主要工艺过程 加热温度200-300℃、固化时间30-150s、射砂(shā)压力0.15-0.60MPa。形状简单的砂芯、流(liú)动性好的覆膜砂可选用较低的射砂压力,细薄砂芯选择(zé)较低的加热温度(dù),加热温(wēn)度(dù)低时可适当延长固化时间等。覆(fù)膜砂所使用的树脂是(shì)酚醛类树脂。制芯工艺(yì)的优点:具有适宜的(de)强度性(xìng)能;流(liú)动性好;砂芯(xīn)表面质量好(Ra=6.3-12.5μm);砂(shā)芯抗吸湿性强(qiáng);溃散性好,铸(zhù)件容易(yì)清理。 1、铸(zhù)型(模(mó)具(jù))温度 铸型(xíng)温度是影响壳层厚度及强(qiáng)度的主要因素之一,一(yī)般控制在(zài)220~260℃,并根据下列(liè)原(yuán)则选定: (1)保证(zhèng)覆膜(mó)砂上的树脂软化及固化所需的足(zú)够热量(liàng); (2)保证形(xíng)成需要(yào)的壳(ké)厚且壳(ké)型(芯)表(biǎo)面不焦化; (3)尽(jìn)量(liàng)缩短结壳(ké)及(jí)硬化时间,以提高生(shēng)产率(lǜ)。 2、射砂压力及时间 射砂时间一般(bān)控制在3~10s,时间过短则砂(shā)型(芯)不能成(chéng)型。射砂压(yā)力一般为0.6MPa左(zuǒ)右;压(yā)力过低(dī)时,易造成射不足或疏松现象。3、硬化时间:硬化时间的长短主要(yào)取决于砂型(芯)的厚度与铸(zhù)型的温度,一般在60~120s左右(yòu)。时间过(guò)短,壳层未完全固化(huà)则强度(dù)低;时间过长,砂型(芯)表(biǎo)面层易烧焦影响铸(zhù)件质量。覆膜砂造(zào)型(芯)工艺参数实例:序号(hào) 图号(hào) 壳厚(hòu)(㎜) 重(chóng)量(㎏) 铸型温度(℃) 射砂时间(s) 硬化时间(s) 1 (导向套)DN80-05 8~10 2.5~2.6 220~240 2~3 60~80 2 (阀体)DN05-01 10~12 3.75~3.8 240~260 3~5 80~100 四、覆膜(mó)砂应(yīng)用中存在(zài)的问题及解决(jué)对(duì)策 制(zhì)芯的方法种类很(hěn)多(duō),总的可以划分(fèn)为热固性方法和冷固性方法两大类,覆膜(mó)砂制芯属(shǔ)于热固性方(fāng)法类。任何一种制(zhì)芯方法都(dōu)有其自身的优点和缺点,这主(zhǔ)要取(qǔ)决于产品的质量要求、复杂程度、生产批量、生(shēng)产成本、产(chǎn)品(pǐn)价格等综合因素来决(jué)定(dìng)采用何种制芯方(fāng)法。对铸件内腔表面质(zhì)量要求高,尺(chǐ)寸(cùn)精度要求高(gāo)、形(xíng)状复杂(zá)的砂(shā)芯采用覆(fù)膜砂制芯是非常有效的。例如:轿车发动机气(qì)缸盖的进排气(qì)道砂芯、水(shuǐ)道砂芯(xīn)、油道砂(shā)芯,气缸体的水(shuǐ)道砂芯、油道(dào)砂芯,进气岐管、排气岐(qí)管的壳芯砂芯(xīn),液压阀的流道砂(shā)芯(xīn),汽车涡轮增压器气(qì)道砂芯等等。但是在(zài)覆(fù)膜砂使用中还常遇到一(yī)些问题,这(zhè)里仅就工作中的体会略(luè)谈一二。 1、覆膜砂的强度和发气(qì)量的确定方法(fǎ) 在原(yuán)砂质量和树脂质量一定的前提下,影响覆膜砂强度的关键因素(sù)主要取于(yú)酚醛树脂的加入量(liàng)。酚(fēn)醛树脂加(jiā)入量多,则强度就提高,但(dàn)发气量也(yě)增加,溃散性就降(jiàng)低。因此在生(shēng)产(chǎn)应用中一定要控制覆膜砂的强度来减少发(fā)气量,提高溃散性,在强度标准的制订时定(dìng)要找(zhǎo)到一(yī)个平衡(héng)点(diǎn)。这个平衡(héng)点就是保证砂芯(xīn)的表(biǎo)面(miàn)质量及在浇注(zhù)时不产生变形、不产(chǎn)生断芯前提(tí)下的强度。这样才能保证铸(zhù)件的表面质量和尺寸精度,又可以减少发气量,减(jiǎn)少铸造件(jiàn)气(qì)孔(kǒng)缺陷,提高砂芯的(de)出砂性能。对砂芯存放,搬运过程中可以采用(yòng)工位(wèi)器具、砂芯小车,并在其(qí)上面铺有10mm~15mm厚的海绵,这样可以减少砂芯的(de)损(sǔn)耗率。 2、覆膜(mó)砂砂芯的存放期 任(rèn)何砂(shā)芯都会吸湿,特别是南方地区空气相对湿度大,必须(xū)对砂芯存(cún)放期在工艺文件(jiàn)上(shàng)加以规定,利用精益生产先进先出的生产方式减少砂芯的存放量和存放周期。各(gè)企业应结合自(zì)己的厂房条件和当地的气候条件来确定砂芯的存放周期。 3、控制(zhì)好覆膜砂的供货质量 覆膜砂(shā)进厂时(shí)必须附(fù)有供应商的(de)质量保证资料(liào),并且(qiě)企业根据抽样标准进行检查,检查合格后方可入库。企业(yè)取样检(jiǎn)测不合格时由(yóu)质保和技术部门做出(chū)处理结果,是让步接受或向供(gòng)应商退货。 4、合格的覆膜砂在制芯时发现砂芯断(duàn)裂(liè)变(biàn)形 制芯时砂芯的(de)断裂变形通常会(huì)认为覆膜砂强度(dù)低造成的。实际上砂(shā)芯断裂和变形会(huì)涉及到(dào)许多生产过(guò)程。出现(xiàn)不正常情况(kuàng),必须要查到真正的原(yuán)因才能彻(chè)底解决。具体原因如下: (1)制芯时(shí)模具的温度(dù)和留模时间,关系(xì)到砂芯(xīn)结壳硬化厚度是否满足工艺要求。工艺(yì)上所(suǒ)规定的工艺参数都(dōu)需要有一个范围,这(zhè)个范围(wéi)需靠操作人员的技能来进行调(diào)整。在模(mó)具(jù)温度上限时(shí)留模(mó)时间可以取下限,模具(jù)温度(dù)在下限时留模时间取上限。对操作人员需要不断地(dì)培训提高操作(zuò)技能。 (2)制芯时在模具上会(huì)粘有酚(fēn)醛树脂和砂粒,必(bì)须进行及时清理(lǐ)并(bìng)喷上脱模剂,否则会越积越多开(kāi)模时会把砂芯拉断或变形(xíng)。 (3)热芯盒模具静模上(shàng)的弹簧顶(dǐng)杆,由于(yú)长期在高温状(zhuàng)态(tài)下工作会产生(shēng)弹性失效(xiào)而造(zào)成砂芯(xīn)断裂或变形。必须及时更换弹(dàn)簧(huáng)。 (4)动(dòng)模和静模不平行(háng)或不在同一(yī)中心(xīn)线上,合模时在(zài)油缸(gāng)或气缸的压(yā)力作用下(xià),定位销前端(duān)有一段斜(xié)度,模具还是会合紧(jǐn),但在开模(mó)时动模和静模仍会恢复到(dào)原始状态使砂芯断裂或变形。在这种情况下射砂时会跑砂,砂芯的尺寸(cùn)会变大。解(jiě)决(jué)对策是及时调整(zhěng)模具的平行度和同轴度。 (5)在(zài)壳芯机(jī)上(shàng)生产空心砂芯时,从砂(shā)芯(xīn)中倒(dǎo)出尚未硬(yìng)化的覆膜砂需要重新使用(yòng)时,必须(xū)进行(háng)过筛并未用(yòng)过的覆膜砂按3:7比例混(hún)合(hé)后使用,这样才能保证壳芯砂芯(xīn)的表面质量和砂芯强度(dù)。
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消失模铸造技(jì)术是用(yòng)泡沫塑料制作成(chéng)与零件结构和尺寸(cùn)完全一样的实型(xíng)模具,经浸(jìn)涂(tú)耐火粘结涂料,烘干后进行干砂造型,振动(dòng)紧(jǐn)实,然后(hòu)浇入金属液使模(mó)样受热气化消失(shī),而得到与模(mó)样形状一致(zhì)的金属零件的(de)铸造方法(fǎ)。 压力消(xiāo)失模铸(zhù)造技术(shù) 压(yā)力消失模铸造技术是(shì)消(xiāo)失模铸造技术与压力(lì)凝固(gù)结晶技术相结合的铸造新技术,它是在带(dài)砂箱的(de)压力灌中,浇注(zhù)金(jīn)属液使泡沫塑料气化(huà)消失后,迅速密封压(yā)力灌(guàn),并通入一定压(yā)力(lì)的气体,使金属液在(zài)压力下(xià)凝固结(jié)晶(jīng)成(chéng)型的铸(zhù)造方法。这种铸造技术的特点是能够显著减少铸(zhù)件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷(xiàn),提(tí)高(gāo)铸件致(zhì)密度,改善铸件力学(xué)性(xìng)能。 真空低压(yā)消失模铸造技术(shù) 真空低压消失模铸造技(jì)术是将负压消失模铸造方(fāng)法和低(dī)压反重力浇注方法(fǎ)复合而发(fā)展的一种新铸造技术。真(zhēn)空低压消失模铸造(zào)技术的特点是:综(zōng)合了低压铸造与真空消失模铸造的技术(shù)优势,在可控的气压(yā)下完成充型过程(chéng),大大提高了合(hé)金(jīn)的铸造充(chōng)型能力;与压铸相比,设(shè)备(bèi)投资(zī)小、铸件(jiàn)成本低、铸件可热处理强化(huà);而与砂型铸造相比,铸(zhù)件的精度(dù)高、表面粗糙度小、生产率高、性能好;反(fǎn)重力作用(yòng)下,直(zhí)浇(jiāo)口(kǒu)成为补缩短(duǎn)通道,浇注温度的损失小,液态合金在可(kě)控的(de)压力下(xià)进行补缩凝固,合金铸件的浇注系(xì)统(tǒng)简单有(yǒu)效、成(chéng)品率高、组(zǔ)织致密;真(zhēn)空低压消失模铸(zhù)造的浇注温度低,适合于多种(zhǒng)有色合金。 振动消失模铸(zhù)造(zào)技术 振动消失模铸造技(jì)术是(shì)在消(xiāo)失模铸造过程中施加一定频率和振幅的(de)振动,使铸件在振动场的作用下凝(níng)固,由于消失模铸(zhù)造凝固过程中对金属(shǔ)溶液施加了一(yī)定时间振动,振动力(lì)使液相与固相间(jiān)产生相对运动,而使(shǐ)枝(zhī)晶(jīng)破碎,增加液相内结晶(jīng)核心,使铸件zui终凝固组织细化、补缩(suō)提高,力学(xué)性能改善。该技术利用消失模铸造(zào)中现成的紧实(shí)振动台,通(tōng)过振(zhèn)动电机产生的机械振动,使金属液在动力激励下生核,达(dá)到细化(huà)组织的目的,是一种(zhǒng)操作(zuò)简便、成本低(dī)廉、无环境污染的(de)方法。 半(bàn)固态消失模铸(zhù)造技术 半固态消失模铸造(zào)技术是消失(shī)模铸造技术与半固态技术相(xiàng)结合的新(xīn)铸造技术,由于该工艺的(de)特点在于(yú)控制液固相的相对比例,也称(chēng)转(zhuǎn)变控(kòng)制半固态成形。该技术(shù)可以提(tí)高铸(zhù)件致密度、减少偏(piān)析、提高尺(chǐ)寸精度和铸件性能。 消失模壳(ké)型(xíng)铸造(zào)技(jì)术 消(xiāo)失模壳型铸造技术是熔模铸造(zào)技术与消失模铸造(zào)结(jié)合起(qǐ)来的新型铸造方法。该方法是将用发泡模具制作的与零件形状一样的泡沫塑(sù)料模样表面涂上数层耐火(huǒ)材(cái)料,待其(qí)硬化干(gàn)燥(zào)后,将其中的泡沫塑料模样燃烧(shāo)气化消失而制成(chéng)型(xíng)壳,经过焙烧,然(rán)后进行浇注(zhù),而获(huò)得较高尺(chǐ)寸(cùn)精度(dù)铸件的(de)一种(zhǒng)新型(xíng)精密(mì)铸造方法(fǎ)。它具有消失(shī)模铸造中的模(mó)样尺寸大、精密度高的特点,又(yòu)有熔(róng)模精密铸造中结壳精度、强度等优点。与普通熔(róng)模铸造相(xiàng)比,其(qí)特点是(shì)泡沫塑料模料成本低廉,模样粘接(jiē)组(zǔ)合方(fāng)便,气(qì)化(huà)消失容易,克服(fú)了熔模(mó)铸造模料容易软(ruǎn)化而引起的(de)熔模变形的问题,可以生产(chǎn)较大(dà)尺寸的各(gè)种合金(jīn)复杂铸件(jiàn) 消失模(mó)悬浮(fú)铸(zhù)造(zào)技(jì)术(shù) 消失模悬浮铸造技术是消失模铸(zhù)造工(gōng)艺(yì)与悬浮铸造结合起来的一种新型实用铸造技术。该技术工艺过程是金属液浇入铸型后,泡(pào)沫塑料(liào)模样气化,夹杂(zá)在冒口模型(xíng)的悬浮剂(或将(jiāng)悬浮剂放置在模样某特定位置,或将悬浮剂与(yǔ)EPS一(yī)起制成(chéng)泡沫(mò)模(mó)样)与金(jīn)属液发生物化反应从而提高铸件(jiàn)整体(或部分)组(zǔ)织(zhī)性能(néng)。
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缺陷一(yī):铸造缩孔 主要(yào)原因有(yǒu)合金(jīn)凝固收缩产生铸造(zào)缩孔和(hé)合金(jīn)溶(róng)解时吸(xī)收了大量的空气中的氧气、氮气等,合金凝固时放出气体(tǐ)造成铸造缩孔。 解决的(de)办法: 1)放置(zhì)储金球。 2)加(jiā)粗铸道的直径或减短(duǎn)铸道的长度。 3)增加(jiā)金属的用量。 4)采用下(xià)列(liè)方法,防止(zhǐ)组织(zhī)面向铸道方向出现凹陷。 a.在铸道的根部放置(zhì)冷却道。 b.为防止已熔化的金属(shǔ)垂(chuí)直(zhí)撞(zhuàng)击型(xíng)腔,铸(zhù)道应成弧形。 c.斜向(xiàng)放置铸道。 缺(quē)陷二:铸件表面粗糙不光洁缺陷 型(xíng)腔(qiāng)表面粗糙和熔化的金属与型腔表面产生了化(huà)学(xué)反应,主要体现出下列情况。 1)包埋料粒子粗,搅拌(bàn)后不细腻。 2)包埋料(liào)固化后直接放入茂福炉中焙烧(shāo),水(shuǐ)分过多。 3)焙(bèi)烧的升温速度(dù)过(guò)快,型(xíng)腔中的不同位置产生膨胀差,使型腔内面剥落(luò)。 4)焙烧的zui高温(wēn)度过高或焙烧时间过长,使型腔内面过于干燥等。 5)金属的熔(róng)化温度或铸圈的(de)焙烧的温度过高,使金(jīn)属与型(xíng)腔产生反应,铸件(jiàn)表面烧粘了包埋料。 6)铸型的焙烧不充分,已(yǐ)熔化的金属铸(zhù)入时,引(yǐn)起包埋料(liào)的分解,发生较多的气体,在铸件表面产生麻点。 7)熔化的金属铸入后,造成型腔中(zhōng)局部的温度过(guò)高,铸件表面产生局(jú)部的粗糙(cāo)。 解决的(de)办(bàn)法: a.不要过度熔化金(jīn)属。 b.铸型的焙烧温度不要过高。 c.铸型的焙烧温度不要过低(磷(lín)酸盐包埋料(liào)的焙烧温度为800度-900度)。 d.避免(miǎn)发生组织(zhī)面向铸(zhù)道方向出现凹(āo)陷的现象。 e.在蜡型上(shàng)涂布(bù)防止烧粘的液体。 缺陷三:铸件发(fā)生龟(guī)裂缺陷 有(yǒu)两大原因,一是(shì)通常因(yīn)该处的(de)金属凝固过快,产生铸(zhù)造缺陷(接(jiē)缝);二是因(yīn)高温产生的龟裂(liè)。 1)对于金属凝(níng)固过快,产生的(de)铸造接(jiē)缝(féng),可以通过控(kòng)制铸入时间和凝固时间来解(jiě)决(jué)。铸入时(shí)间的(de)相关因素:蜡型的形状(zhuàng)。铸到的粗细数量。铸造压(yā)力(lì)(铸(zhù)造机)。包埋料的透气性。凝固时间(jiān)的(de)相关(guān)因素:蜡型(xíng)的形状。铸圈的(de)zui高焙烧(shāo)温度。包埋料的类型。金属(shǔ)的类型。铸(zhù)造的(de)温(wēn)度。 2)因(yīn)高温产生的龟裂,与金属及(jí)包埋(mái)料的机械(xiè)性能有关。下列(liè)情况易(yì)产生龟裂:铸入温(wēn)度高(gāo)易产生龟裂(liè);强(qiáng)度(dù)高的包埋料易产(chǎn)生(shēng)龟裂;延伸性小的镍烙合金及钴(gǔ)烙合(hé)金(jīn)易产(chǎn)生龟裂。 解决的办(bàn)法: 使用强度低的(de)包埋(mái)料;尽量(liàng)降低金属的(de)铸入温度;不使用延展性小的。较脆的合金。 缺陷四(sì):球状(zhuàng)突起(qǐ)缺陷 主要是包埋料(liào)调和后残留(liú)的空气(气泡)停留在蜡(là)型的表面而造成。 1)真(zhēn)空(kōng)调和包埋料,采(cǎi)用真(zhēn)空包埋后效果更好。 2)包埋前在蜡(là)型的表面喷(pēn)射界(jiè)面活性剂(例如日进公司的castmate) 3)先把包埋料涂(tú)布在蜡型(xíng)上。 4)采用加压包埋的方(fāng)法,挤出气泡。 5)包埋时留意蜡型的方向,蜡型与铸道连接(jiē)处(chù)的下方不要有凹陷。 6)防止(zhǐ)包(bāo)埋时混(hún)入(rù)气泡。铸圈与(yǔ)铸座。缓冲(chōng)纸均需(xū)密(mì)合;需沿铸圈(quān)内壁灌注(zhù)包埋料(使用震荡机(jī))。 7)灌满(mǎn)铸(zhù)圈后不(bú)得再震荡。 缺陷(xiàn)五:铸件的(de)飞边缺陷 主要是因(yīn)铸圈龟裂,熔化的金属流入型腔(qiāng)的裂纹中。 解决的办法: 1)改变包埋条件(jiàn):使用强度较(jiào)高的包埋料。石膏类包埋料的强度(dù)低于磷酸盐类包埋料,故使用时应谨(jǐn)慎。尽(jìn)量使用有圈铸(zhù)造。无圈铸(zhù)造时,铸圈易(yì)产生龟裂,故(gù)需注(zhù)。 2)焙烧的条件:勿(wù)在包埋(mái)料固(gù)化后(hòu)直(zhí)接焙烧(应在数小时后再焙(bèi)烧)。应缓缓的(de)升温。焙(bèi)烧后立即铸造,勿重(chóng)复焙烧铸圈(quān)。
+查看全(quán)文31 2020-03
在铸件生产(chǎn)过程中都会出现各种各样的缺陷,影响铸(zhù)件质量,甚(shèn)至让铸(zhù)件直接报(bào)废,气孔就是其中比较常见(jiàn)的(de),无(wú)论铸铁件、铸(zhù)钢(gāng)件还是(shì)合金铸(zhù)件都可能出现(xiàn)气孔的(de)问题(tí)。今天洲际铸造整理了一篇(piān)关于球磨铸铁皮下气孔防(fáng)治措施,希望能(néng)对大家有所帮(bāng)助。 气孔(kǒng)特(tè)征 皮下气孔大多数情况下(xià)是(shì)由多(duō)个直径为1-3mm的小(xiǎo)气孔,成串横列于铸件表面(miàn)以下1-3mm处。气孔内壁光(guāng)滑,呈均匀分(fèn)布在铸件上表面或远离内浇(jiāo)道的部位,但在铸件侧面和底(dǐ)部也(yě)偶尔存在。一般为圆(yuán)球形(xíng)、团球形、泪滴形、长(zhǎng)针形(xíng)。在铸态(tài)时,皮(pí)下气(qì)孔不(bú)易被发(fā)现;但是,铸件经(jīng)热(rè)处理后,或是经机械加工后则(zé)显露。 形(xíng)成的原(yuán)因以及防治措(cuò)施 1、控制铁液质量(liàng) (1)控制残留铝量(liàng) 湿型球墨铸铁件的危(wēi)险(xiǎn)残留铝量为0.03%-0.05%,此(cǐ)时会出现皮下气孔(kǒng),小于0.03%时(shí),一般不(bú)会出现。在不影响金相组织的前提下,浇注前添加0.2%以上的(de)铝,就可以消除皮下气孔。但是(shì)铸铁中的铝主要来自孕育剂,湿型孕育的球墨铸铁(tiě)件,在(zài)铁(tiě)液中加入过多的硅铁孕育剂时,则是铸(zhù)件产生皮下气孔的原因之(zhī)一。 (2)控制钛量 铸铁中(zhōng)残留铝和残留(liú)钛都有时,过量的(de)残(cán)留钛会使铸铁产生严重的皮下气孔。球(qiú)墨铸(zhù)铁件残留铝量小于(yú)0.03%时,一(yī)般不出现皮下气孔(kǒng),若此时残留钛含量超过0.01%时,则会产(chǎn)生皮下气孔。钛(tài)铝共同作用下(xià),加剧界面水(shuǐ)气还原,使得界面铁液含氢量更高(gāo),更易形成皮下气(qì)孔。残留钛(tài)主要来自(zì)熔炼(liàn)炉料生铁锭,应注(zhù)意生(shēng)铁锭的含钛量,含钛量(liàng)高的与低的(de)搭配使用,控制钛量。 (3)减(jiǎn)少硫含量 锰、硫 对于湿型(xíng)球墨铸铁件,从防止皮下气(qì)孔的角(jiǎo)度来讲,硫元素是(shì)有害元素。当(dāng)硫元素(sù)含量超过0.094%时容易产生皮下气孔(kǒng),硫含量越(yuè)高,出(chū)现缺陷的情况越严重。除此之外,产生的H2S可能会使缺陷更加严重。球化处理之后(hòu)产生的氧化物、硫化物渣,清理干净。否则(zé)产生在界面处产生H2S气体也会形成皮下气孔,这种皮下气(qì)孔周围的石墨(mò)球化不良。 (4)添加稀土元素 加入稀土(tǔ)元素能(néng)够脱氧、脱硫(liú),提(tí)高铸铁液(yè)态的表面张力,能够有效的防止皮下气孔的(de)产生。球墨铸(zhù)铁一般用稀土镁(měi)硅铁合金做球(qiú)化(huà)剂,浇(jiāo)注前铁液中加(jiā)碲(Te)0.002%(20ppm),加入量很少就可(kě)以起到明(míng)显的效果。 (5)控制浇注温度(dù) 为防(fáng)止球墨铸(zhù)铁件产(chǎn)生皮(pí)下气孔,选择正(zhèng)确的浇注温度,避免落入危险的浇注(zhù)温度范(fàn)围(危险浇注温(wēn)度1310℃-1250℃)。 (6)控制铁(tiě)液原始含氢量(liàng) 实(shí)践证明当铁液(yè)含氢量到4-5ppm,此时易(yì)产(chǎn)生皮下气孔,一般原(yuán)始铁液含氢(qīng)量控制在2-2.5ppm以下,开炉(lú)后1.5-3.5小时内,含氢量较高不适(shì)宜浇注(zhù)。 2、铸型因素的控制(zhì) (1)控制型砂(shā)含(hán)水量 湿(shī)型型砂的水分、死粘土和(hé)附(fù)加(jiā)物 水分应少于5%,当水分(fèn)从4.5%到6.5%时,球墨铸铁的皮下气孔(kǒng)出(chū)现的几率(lǜ)会增加7-10倍。在砂(shā)型中添加煤粉(fěn)(4%-6%)、赤铁矿粉(2%)、二氟化铵(2%-2.5%)等各(gè)种附加(jiā)物都(dōu)有(yǒu)利于防止皮(pí)下气孔。 (2)型砂温(wēn)度 流(liú)水线生(shēng)产时,对(duì)于皮下气孔(kǒng)非常敏感的球墨铸铁,不能用冒热气温度超过35℃的热砂(shā)造型,否则极易在铸件过热部位出现皮下(xià)气孔,不解决热型砂造型问(wèn)题,其他(tā)防治措施的(de)效果不理想。因此(cǐ)在砂处理系统设计上旧砂回用的砂(shā)冷却装置,容量足够(gòu)的贮砂斗等设备设施,工艺上定时添加新(xīn)砂及合理的湿型型砂壁厚度(dù)等(děng),保证生(shēng)产制(zhì)造时不出现热型砂造型(xíng)的(de)问题。 (3)型腔表面抖敷(fū)熔剂粉 常用的(de)熔剂粉(fěn)是冰(bīng)晶石(shí)粉或者氟化钠粉,据(jù)有关(guān)统计,抖敷的氟化钠(nà)粉的(de)同不抖敷(fū)的相(xiàng)比较,可使球墨(mò)铸铁皮下气孔产生的缺陷由(yóu)25%降至5%,有利的减少皮下气孔。 (4)型砂中加入适量煤粉 型砂加(jiā)入(rù)煤粉4-5%浇注时煤粉在金属(shǔ)铸型界面形成还(hái)原性气膜,不仅可以防(fáng)治铸件粘砂,而且可能抵制了界(jiè)面(miàn)水(shuǐ)气的反应,也是防止皮下气孔。另外也可以加入沥青2%或木屑粉2%-3%来防止皮下气孔(kǒng)。 如(rú)果您在铸件生产的过程中遇(yù)到(dào)其他的铸件缺陷(xiàn),也可以在“洲际铸造”微(wēi)信留言(yán),我们将尽全力(lì)为大家解决!
+查看全文30 2020-03
1.冷模(mó)塑材料(liào)的使用可以加快 铸铁件的(de)冷却速率。由于真空消失模铸造用(yòng)砂(shā)重用率为 98%%,虽然不能忽略特殊砂一次(cì)性投资增加,但铸造质量效益。冷砂(shā)和(hé)砂冷却速率可以(yǐ)是 1-4 倍,大(dà)大(dà)超过(guò)传统砂铸。2.通(tōng)过铸铁件化学成分的调整和优化修改可以抵消缓(huǎn)慢凝(níng)固的(de)负面影响。如在通(tōng)过增加铬磨球的(de)生产,可以一方(fāng)面,增(zēng)加碳化物对铬碳化物的形成,从而显著提高了(le)磨球硬度及(jí)含(hán)量成分增加中铜含量的矩阵-固溶强化和细化晶(jīng)粒(lì),冲击值是这样。
+查看全文28 2020-03