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影響鑄件質(zhì)量的因素很多： 第一是鑄件的設(shè)計(jì)工藝性。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還必須從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設(shè)計(jì)的合理性，即明顯的尺寸效應(yīng)和凝固、收縮、應(yīng)力等問題，以避免或減少鑄件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產(chǎn)生。 第二要有合理的鑄造工藝。即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產(chǎn)條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設(shè)置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統(tǒng)等。以保證獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。 三是鑄造用原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量不合標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鑄件報(bào)廢。 第四是工藝操作，要制定合理的工藝操作規(guī)程，提高工人的技術(shù)水平，使工藝規(guī)程得到正確實(shí)施。 鑄造生產(chǎn)中，要對鑄件的質(zhì)量進(jìn)行控制與檢驗(yàn)。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產(chǎn)品的控制和檢驗(yàn)的工藝守則與技術(shù)條件。對每道工序都嚴(yán)格按工藝守則和技術(shù)條件進(jìn)行控制和檢驗(yàn)。最后對成品鑄件作質(zhì)量檢驗(yàn)。要配備合理的檢測方法和合適的檢測人員。一般對鑄件的外觀質(zhì)量，可用比較樣塊來判斷鑄件表面粗糙度；表面的細(xì)微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對鑄件的內(nèi)部質(zhì)量，可用音頻、超聲、渦流、X射線和γ射線等方法來檢查和判斷。
+查看全文10 2024-12
鑄造行業(yè)由于其特殊性，涉及高溫、高壓、金屬熔化等危險(xiǎn)因素，因此安全知識(shí)尤為重要。以下是一些關(guān)鍵的安全知識(shí)和注意事項(xiàng):安全意識(shí)教育 ：員工應(yīng)牢記“安全第一”的原則，自覺遵守安全規(guī)章制度。定期進(jìn)行安全培訓(xùn)，提高員工的安全意識(shí)和自我保護(hù)能力。設(shè)備維護(hù)與檢修 ：定期對鑄造設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和隱患應(yīng)及時(shí)報(bào)告并采取措施消除。防火防爆 ：嚴(yán)格遵守防火防爆規(guī)定，禁止吸煙和使用明火。做好防火設(shè)施的維護(hù)和檢查，確保緊急情況下能迅速有效地滅火和救援。粉塵危害防范 ：員工應(yīng)佩戴合適的防塵口罩和防護(hù)眼鏡，減少粉塵對身體的危害。加強(qiáng)通風(fēng)換氣，保持車間內(nèi)空氣流通。合理安排工作時(shí)間和休息 ：確保員工有足夠的休息和恢復(fù)體力，特別是在高溫天氣下?，F(xiàn)場安全管理 ：加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理，確保生產(chǎn)安全。安全裝備和措施：安全穿戴和裝備 ：穿戴隔熱呼吸器、手套、防護(hù)鏡、耳塞、防護(hù)鞋、安全帽等個(gè)人防護(hù)裝備。穿戴適宜的工作服，避免皮膚直接接觸鑄造液或其他危險(xiǎn)物質(zhì)。預(yù)防火災(zāi)的措施 ：保持鑄造臺(tái)和工作臺(tái)干燥，防止鑄造液潑濺或燒傷人員。鑄造液必須置于專用容器內(nèi)，并定期清理。安裝煙霧探測器和火警報(bào)警器，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情。機(jī)械設(shè)備安全 ：鑄造設(shè)備和機(jī)械設(shè)備應(yīng)按規(guī)定檢測、保養(yǎng)和維護(hù)。確保安全防護(hù)裝置和應(yīng)急停車裝置齊全有效。職業(yè)危害預(yù)防：采取控制措施防止金屬粉塵、有毒氣體和噪聲等職業(yè)危害。對工人進(jìn)行健康檢查，并定期進(jìn)行環(huán)境衛(wèi)生檢測和作業(yè)衛(wèi)生監(jiān)測。注意事項(xiàng)：工作前檢查 ：確保自用設(shè)備和工具完好，砂型排列整齊，并留出通道。造型時(shí)要保證分型面平整、吻合，使用吹風(fēng)器時(shí)注意風(fēng)向。澆鑄作業(yè) ：澆鑄前必須烘干鐵水包，扒砂棒預(yù)熱，鐵水面上只能覆蓋干草灰澆鑄速度及流量要適當(dāng)，人不能站在鐵水正面。緊急情況處理 ：發(fā)生問題時(shí)保持鎮(zhèn)靜，服從統(tǒng)一指揮。鑄造行業(yè)的安全知識(shí)涵蓋了從員工安全意識(shí)、設(shè)備維護(hù)、防火防爆、粉塵防護(hù)到工作時(shí)間和休息安排等多個(gè)方面1。企業(yè)應(yīng)建立完善的安全生產(chǎn)管理體系，確保每位員工都了解并遵守相關(guān)安全規(guī)定，以降低事故風(fēng)險(xiǎn)，保障生產(chǎn)安全。
+查看全文09 2024-12
行業(yè)發(fā)展趨勢 我國正推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，借助5G、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)建設(shè)，提升自動(dòng)化和智能化水平。這將提高鑄件行業(yè)和機(jī)械零部件制造的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，淘汰落后產(chǎn)能，并推動(dòng)產(chǎn)能向中高端領(lǐng)域集中，為行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供支持。（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度將進(jìn)一步加大我國經(jīng)濟(jì)正轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，高端裝備制造業(yè)是“十四五”轉(zhuǎn)型重點(diǎn)。鑄造產(chǎn)業(yè)作為基礎(chǔ)性行業(yè)，需通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)健康持續(xù)發(fā)展。未來，將通過政策引導(dǎo)和市場競爭推動(dòng)鑄造行業(yè)兼并重組，提高生產(chǎn)規(guī)模和行業(yè)集中度，避免盲目擴(kuò)張，并促進(jìn)特色產(chǎn)業(yè)集群形成。（2）鑄造技術(shù)和工藝水平持續(xù)提升盡管我國高端鑄造水平與世界先進(jìn)水平仍有差距，但長期以來，國家對鑄造產(chǎn)業(yè)的重視和政策支持促使技術(shù)和工藝顯著進(jìn)步，鑄件質(zhì)量和成品率大幅提高。隨著高端裝備制造業(yè)的發(fā)展和行業(yè)對鑄件質(zhì)量要求的提升，未來我國將在基礎(chǔ)研究和科技研發(fā)方面加大投入，持續(xù)提升鑄造技術(shù)和工藝水平。（3）智能化與綠色化相互融合將積極促進(jìn)我國鑄造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)隨著我國制造業(yè)的技術(shù)革新，智能制造在鑄造行業(yè)迅速發(fā)展，鑄造裝備水平顯著提升，自動(dòng)化設(shè)備和智能化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)，鑄造行業(yè)在節(jié)能、環(huán)保和安全防護(hù)方面投入加速，廢砂再生利用比例提高，綠色鑄造理念不斷強(qiáng)化。綠色鑄造與智能鑄造的融合推動(dòng)了行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和深刻變革。
+查看全文07 2024-12
鑄造件應(yīng)力釋放的方法主要包括以下幾種?：?1?自然時(shí)效?：將鑄件放置在室外或倉庫中，經(jīng)過一段時(shí)間的自然環(huán)境變化，應(yīng)力會(huì)逐漸釋放。這種方法簡單易行，但時(shí)間較長。?振動(dòng)時(shí)效?：通過振動(dòng)設(shè)備對鑄件進(jìn)行振動(dòng)處理，使應(yīng)力重新分布并達(dá)到平衡狀態(tài)。這種方法效率較高，但需要專門的設(shè)備。?熱處理?：通過加熱和冷卻的過程，使鑄件內(nèi)部的應(yīng)力得到釋放和重新分布。這種方法可以精確控制，但需要控制加熱和冷卻的溫度和時(shí)間。?機(jī)械拉伸?：通過機(jī)械手段對鑄件進(jìn)行拉伸，使其內(nèi)部的應(yīng)力得到釋放。這種方法需要精確的控制和計(jì)算。?鑄造應(yīng)力產(chǎn)生的原因?主要是由于鑄件在凝固和冷卻過程中體積的變化不能自由進(jìn)行，導(dǎo)致產(chǎn)生變形和應(yīng)力。這些應(yīng)力可能會(huì)影響鑄件的質(zhì)量和使用壽命，因此需要通過上述方法進(jìn)行釋放和處理。
+查看全文05 2024-12
消失模鑄造技術(shù)是用泡沫塑料制作成與零件結(jié)構(gòu)和尺寸完全一樣的實(shí)型模具，經(jīng)浸涂耐火粘結(jié)涂料，烘干后進(jìn)行干砂造型，振動(dòng)緊實(shí)，然后澆入金屬液使模樣受熱氣化消失，而得到與模樣形狀一致的金屬零件的鑄造方法。消失模鑄造技術(shù)主要有以下六種： 1．壓力消失模鑄造技術(shù) 壓力消失模鑄造技術(shù)是消失模鑄造技術(shù)與壓力凝固結(jié)晶技術(shù)相結(jié)合的鑄造新技術(shù)，它是在帶砂箱的壓力灌中，澆注金屬液使泡沫塑料氣化消失后，迅速密封壓力灌，并通入一定壓力的氣體，使金屬液在壓力下凝固結(jié)晶成型的鑄造方法。這種鑄造技術(shù)的特點(diǎn)是能夠顯著減少鑄件中的縮孔、縮松、氣孔等鑄造缺陷，提高鑄件致密度，改善鑄件力學(xué)性能。 2．真空低壓消失模鑄造技術(shù) 真空低壓消失模鑄造技術(shù)是將負(fù)壓消失模鑄造方法和低壓反重力澆注方法復(fù)合而發(fā)展的一種新鑄造技術(shù)。真空低壓消失模鑄造技術(shù)的特點(diǎn)是：綜合了低壓鑄造與真空消失模鑄造的技術(shù)優(yōu)勢，在可控的氣壓下完成充型過程，大大提高了合金的鑄造充型能力；與壓鑄相比，設(shè)備投資小、鑄件成本低、鑄件可熱處理強(qiáng)化；而與砂型鑄造相比，鑄件的精度高、表面粗糙度小、生產(chǎn)率高、性能好；反重力作用下，直澆口成為補(bǔ)縮短通道，澆注溫度的損失小，液態(tài)合金在可控的壓力下進(jìn)行補(bǔ)縮凝固，合金鑄件的澆注系統(tǒng)簡單有效、成品率高、組織致密；真空低壓消失模鑄造的澆注溫度低，適合于多種有色合金。 3．振動(dòng)消失模鑄造技術(shù) 振動(dòng)消失模鑄造技術(shù)是在消失模鑄造過程中施加一定頻率和振幅的振動(dòng)，使鑄件在振動(dòng)場的作用下凝固，由于消失模鑄造凝固過程中對金屬溶液施加了一定時(shí)間振動(dòng)，振動(dòng)力使液相與固相間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，而使枝晶破碎，增加液相內(nèi)結(jié)晶核心，使鑄件凝固組織細(xì)化、補(bǔ)縮提高，力學(xué)性能改善。該技術(shù)利用消失模鑄造中現(xiàn)成的緊實(shí)振動(dòng)臺(tái)，通過振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，使金屬液在動(dòng)力激勵(lì)下生核，達(dá)到細(xì)化組織的目的，是一種操作簡便、成本低廉、無環(huán)境污染的方法。 4．半固態(tài)消失模鑄造技術(shù) 半固態(tài)消失模鑄造技術(shù)是消失模鑄造技術(shù)與半固態(tài)技術(shù)相結(jié)合的新鑄造技術(shù)，由于該工藝的特點(diǎn)在于控制液固相的相對比例，也稱轉(zhuǎn)變控制半固態(tài)成形。該技術(shù)可以提高鑄件致密度、減少偏析、提高尺寸精度和鑄件性能。 5．消失模殼型鑄造技術(shù) 消失模殼型鑄造技術(shù)是熔模鑄造技術(shù)與消失模鑄造結(jié)合起來的新型鑄造方法。該方法是將用發(fā)泡模具制作的與零件形狀一樣的泡沫塑料模樣表面涂上數(shù)層耐火材料，待其硬化干燥后，將其中的泡沫塑料模樣燃燒氣化消失而制成型殼，經(jīng)過焙燒，然后進(jìn)行澆注，而獲得較高尺寸精度鑄件的一種新型精密鑄造方法。它具有消失模鑄造中的模樣尺寸大、精密度高的特點(diǎn)，又有熔模精密鑄造中結(jié)殼精度、強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。與普通熔模鑄造相比，其特點(diǎn)是泡沫塑料模料成本低廉，模樣粘接組合方便，氣化消失容易，克服了熔模鑄造模料容易軟化而引起的熔模變形的問題，可以生產(chǎn)較大尺寸的各種合金復(fù)雜鑄件 6．消失模懸浮鑄造技術(shù) 消失模懸浮鑄造技術(shù)是消失模鑄造工藝與懸浮鑄造結(jié)合起來的一種新型實(shí)用鑄造技術(shù)。該技術(shù)工藝過程是金屬液澆入鑄型后，泡沫塑料模樣氣化，夾雜在冒口模型的懸浮劑（或?qū)腋┓胖迷谀幽程囟ㄎ恢茫驅(qū)腋┡cEPS一起制成泡沫模樣）與金屬液發(fā)生物化反應(yīng)從而提高鑄件整體（或部分）組織性能。 由于消失模鑄造技術(shù)成本低、精度高、設(shè)計(jì)靈活、清潔環(huán)保、適合復(fù)雜鑄件等特點(diǎn)，符合新世紀(jì)鑄造技術(shù)發(fā)展的總趨勢，有著廣闊的發(fā)展前景。
+查看全文30 2020-04
澆不足和冷隔是鑄造中相當(dāng)普遍的缺陷，在很多情況下，這兩類缺陷在完全報(bào)廢鑄件中占一或第二位。 澆不足是指金屬液未能充滿鑄型型腔而形成不完整的鑄件，這類缺陷的特點(diǎn)是鑄件壁上具有光滑圓邊的穿孔，或者鑄件的一個(gè)或多個(gè)末端未充滿金屬液； 冷隔是指在兩股金屬匯聚處，因其未能完全熔合而存在明顯的不連續(xù)性缺陷的鑄件，這類缺陷的外觀，常呈現(xiàn)為帶有光滑圓邊的裂紋或皺紋。 這兩類缺陷的特點(diǎn)：一是在鑄件檢驗(yàn)中比較容易發(fā)現(xiàn)；二是除了清理工序外，其產(chǎn)生原因幾乎存在于鑄造的每一道工序中。下面筆者結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)踐并參閱有關(guān)資料，談?wù)勮T件澆不足和冷隔的產(chǎn)生原因及其防止措施。 1.鑄件和模樣設(shè)計(jì) （1）因鑄件截面厚薄不均造成金屬流間斷，在某些鑄件設(shè)計(jì)中，薄截面位于金屬液難以達(dá)到的部位，很難恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置澆注系統(tǒng)。在可能的情況下，應(yīng)對這類設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，當(dāng)無法更改設(shè)計(jì)時(shí)，則需采用相當(dāng)復(fù)雜的澆注系統(tǒng)，以避免產(chǎn)生這類缺陷。 （2）鑄件截面相對過薄，這種設(shè)計(jì)沒能考慮到金屬流動(dòng)和凝固的規(guī)律。如果設(shè)計(jì)者不能加厚這一截面的話，惟一的補(bǔ)救辦法是提高金屬的澆注溫度，或者修改金屬的化學(xué)成分，以改善其流動(dòng)性。還有一個(gè)較好的彌補(bǔ)辦法是采用不會(huì)產(chǎn)生急冷的鑄型（型芯），但這會(huì)使生產(chǎn)成本增加，因此在可能的情況下應(yīng)更改設(shè)計(jì)。 2. 模樣 （1）模樣或芯盒磨損造成鑄件截面過薄，型砂是磨損力相當(dāng)強(qiáng)的材料，會(huì)造成模樣磨損，進(jìn)而造成鑄件截面減薄，導(dǎo)致產(chǎn)生澆不足和冷隔缺陷。有效的預(yù)防措施是建立正規(guī)的檢查制度，把有缺陷的模樣檢查出來。 （2）模樣強(qiáng)度差! 在造型或制芯的壓力下，模樣由于強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生變形，這樣的模樣和芯盒會(huì)造成鑄型和型芯變形。這樣既會(huì)造成金屬液未能按預(yù)期設(shè)想流動(dòng)，又會(huì)形成鑄件截面過薄。改正的方法是加固模樣。 （3）模樣或芯盒定位不準(zhǔn)，其產(chǎn)生原因是定位銷和銷套已經(jīng)磨損，定位銷數(shù)量過少或定位銷尺寸過小都容易產(chǎn)生磨損。在上下模底板上按中心線安裝分成兩半的模樣時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位的缺陷。如果不試澆樣品鑄件，則很難證實(shí)分裝在上、下模底板上的兩半模樣是否對準(zhǔn)。防止產(chǎn)生這類缺陷的首要措施就是加強(qiáng)檢驗(yàn)。 3. 砂箱及其準(zhǔn)備 （1）上下箱錯(cuò)箱造成鑄件過薄，造成這種缺陷的原因包括：定位銷磨損、定位銷彎曲、銷套磨損，或在箱耳座內(nèi)有外來雜物。由于錯(cuò)箱是造成鑄件缺陷的主要根源之一，因而必須定期對這些部件進(jìn)行維修和保養(yǎng)。 （2）模樣安裝不當(dāng)，這種情況一般是安裝模樣的工人操作疏忽所造成的。模樣和模底板上的對準(zhǔn)中心線必須非常明顯，以便安放時(shí)易于檢查。 （3）薄平鑄件澆注時(shí)傾斜度不夠，對某些較薄的鑄件來說，要使砂箱在澆注時(shí)能保持一個(gè)傾斜度，否則會(huì)形成封閉氣體，造成金屬液流間斷。砂箱傾斜后，上箱要保持足夠的高度，使?jié)部谖恢贸^鑄件的頂點(diǎn)。 （4）砂箱剛度不夠或加固不當(dāng)，也會(huì)使砂型變形而產(chǎn)生澆不足或冷隔，因此必須使用具有足夠強(qiáng)度的砂箱，對于使用時(shí)間較長的砂箱應(yīng)加固后再使用。 （5）上箱太淺，可能會(huì)造成上型下垂，從而使鑄件截面變窄、變薄，以致產(chǎn)生澆不足的缺陷。在澆注較厚的鑄件時(shí)，上箱太淺會(huì)因?yàn)榻饘賶毫Σ蛔愣鴮?dǎo)致產(chǎn)生縮松和侵入氣孔；而在澆注較薄鑄件時(shí)，其后果則是產(chǎn)生掉砂或澆不足的缺陷。 4.澆冒口系統(tǒng) （1）內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道截面尺寸不當(dāng)，為了避免產(chǎn)生金屬液流間斷的現(xiàn)象，應(yīng)按以下要求設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，即必須使直澆道和橫澆道具有足夠的尺寸，以保證平穩(wěn)地向所有內(nèi)澆道輸送金屬液。另外，為保證金屬液流動(dòng)時(shí)能夠始終完全充滿澆注系統(tǒng)，可減小澆道面積來建立壓頭。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則是確保金屬液流動(dòng)平穩(wěn)，并能夠充滿澆注系統(tǒng)，防止金屬液流間斷。 （2）內(nèi)澆道位置不當(dāng)，內(nèi)澆道的位置完全取決于鑄件結(jié)構(gòu)。因此必須分析鑄型型腔是如何被金屬液充滿的，根據(jù)金屬液充滿型腔的流動(dòng)模式設(shè)置內(nèi)澆道。 （3）內(nèi)澆道分布不當(dāng)或不均衡! 這是由于沒能正確地預(yù)測金屬液流動(dòng)的實(shí)際情況而造成的。除了要考慮金屬液在一般情況下的流動(dòng)狀態(tài)，還應(yīng)考慮金屬液對型壁的摩擦、金屬液的冷卻情況和金屬液的流動(dòng)性。金屬液充型的確切過程通常很難預(yù)測，但可以通過試驗(yàn)探索出金屬液的流動(dòng)模式。例如，某一鑄件通常要20S的澆注時(shí)間，我們可分別按5S、10S、15S 澆注同樣的鑄型，對這三個(gè)沒有澆滿的鑄件進(jìn)行落砂和清理，并仍使其帶著內(nèi)澆道，這樣就可顯示出金屬液實(shí)際的流動(dòng)模式，以這些參數(shù)作為依據(jù)來重新設(shè)計(jì)出zui佳的澆注系統(tǒng)。 （4）壓頭太低! 這也是造成澆不足的一個(gè)原因。 5.型砂 （1）型砂水分太高，會(huì)造成金屬液沸騰而失去流動(dòng)性，導(dǎo)致產(chǎn)生澆不足和冷隔。 （2）型砂中揮發(fā)物太多，過量的揮發(fā)物在金屬液流之前充滿型腔，會(huì)使金屬液難以完整地充滿型腔，從而有可能造成氣隔或氣隔縫，即使金屬液流到了正常部位，也會(huì)因此而難以熔合，導(dǎo)致產(chǎn)生冷隔和澆不足。 （3）背砂強(qiáng)度低，不管是因?yàn)橄鋷Р蛔氵€是背砂強(qiáng)度太低而引起的上型下沉，都會(huì)使較薄的型腔截面變得更薄，從而使金屬液難以充滿鑄件薄壁。 （4）透氣性太差，砂型緊實(shí)度過高會(huì)造成透氣性差，則可能產(chǎn)生氣隔。此外，型砂緊實(shí)度高還會(huì)加快從熔融金屬液中吸走熱量，在金屬液未來得及充滿鑄型型腔之前就可能使鑄件冷凝了。 （5）造型材料導(dǎo)熱性過高，造型材料吸取熱量和冷凝金屬的速度各有差異，如金屬型和砂型之間的差異，石英砂和鋯砂之間的差異，都會(huì)對冷隔缺陷的產(chǎn)生有不同的影響。 6.制芯 （1）砂芯過硬，金屬液通常很難平靜地流到較硬的砂芯近旁，而常會(huì)在該處出現(xiàn)翻騰的情況，這樣會(huì)形成過早的冷凝。 （2）排氣不夠充分，任何被包封的氣體，都會(huì)造成鑄件氣隔縫。對于會(huì)使金屬液流產(chǎn)生任何程度間斷的澆注系統(tǒng)而言，這一問題則更為嚴(yán)重。 （3）型芯尺寸不正確或放置不當(dāng)，型芯移位會(huì)使鑄件截面減薄，如果金屬液的流動(dòng)能力不夠高，則會(huì)產(chǎn)生澆不足或冷隔。 （4）漂芯或砂芯下沉，這和下型拱起、上型下沉的后果完全一樣，都會(huì)使鑄件截面變得過薄。 （5）偏芯造成鑄件截面過薄，這是漂芯或砂芯下沉的另一種表現(xiàn)形式。 （6）砂芯變形，因粘結(jié)劑的熱塑性而引起砂芯的變形是造成鑄件變形的一個(gè)原因。因變形引起的翹曲，在澆注過程中和偏芯的作用一樣，都會(huì)使鑄件截面減薄。 （7）芯骨距砂芯表面過近，這樣設(shè)置的芯骨對金屬起著激冷作用，因而遲滯了金屬液的正常流動(dòng)，降低了金屬液的流動(dòng)性。 （8）型芯材料導(dǎo)熱性過高，其后果和造型材料導(dǎo)熱性過高一樣。 7.造型 （1）舂砂過實(shí)降低了透氣性。 （2）舂砂不均時(shí)，將造成型砂緊實(shí)度的變化，使局部砂型透氣性過低，這樣會(huì)改變金屬液的流動(dòng)，或者形成局部截面受激冷，從而導(dǎo)致產(chǎn)生冷隔。 （3）舂砂過松導(dǎo)致上型下沉，使鑄件截面變薄。 （4）修型或修補(bǔ)過度，其后果和形成金屬液的翻騰或改變型砂導(dǎo)熱性一樣。 （5）芯撐尺寸錯(cuò)誤引起漂芯，會(huì)造成鑄件截面過薄，使金屬熔液很難完滿充型。 （6）芯撐過小或芯撐數(shù)量過少，造成漂芯。 （7）型芯或鑄型的涂料涂層過厚，都會(huì)使鑄件的較薄截面變得更薄。 8.金屬成分 （1）鑄鐵，碳當(dāng)量對金屬液的流動(dòng)性有影響。一般來說，低碳當(dāng)量的金屬液會(huì)因其流動(dòng)性差而容易產(chǎn)生冷隔和澆不足；但碳當(dāng)量過高又會(huì)產(chǎn)生石墨漂浮缺陷。 （2）鑄鋼，鋼的成分由低碳到高碳，如果添加各種合金元素，可以調(diào)整其流動(dòng)性。鋼具有較高的熱幅射性，熱量損失較快，這種特性使鋼液與冷的或濕的鑄型接觸時(shí)，會(huì)很快降低其流動(dòng)性。 （3）銅合金，由于銅合金品種較多，流動(dòng)性差別很大，因此改進(jìn)流動(dòng)性的方法取決于所采用的合金類型。 （4）鋁合金，在鋁合金成分中增加硅或鐵的含量，會(huì)使其較低的流動(dòng)性得到改善。含氣或被污染的鋁合金，特別易于產(chǎn)生冷隔。 （5）鎂合金，可以通過將成分調(diào)整到接近于共晶成分而改善其流動(dòng)性。 9. 熔煉 （1）因稱重或加料不嚴(yán)格導(dǎo)致成分錯(cuò)誤。 （2）金屬液熔化溫度過低或流動(dòng)性太差。無論是哪一種金屬，其溫度過低是造成澆不足的基本原因。 （3）金屬液氧化或含氣。這可能是由于耐火材料太濕、湍流所造成的，無論是何種金屬，氧化或含氣金屬液的流動(dòng)性都會(huì)降低；熔煉操作不當(dāng)，特別容易使有色金屬吸附氣體；熔煉灰鑄鐵時(shí)，沖天爐底焦高度太低，也會(huì)產(chǎn)生同樣的后果。 （4）金屬液還原過分。會(huì)因?yàn)槲鼩涠a(chǎn)生問題，在所有的金屬中這都是應(yīng)予以考慮的因素，對鋁合金而言尤為重要。 （5）澆包內(nèi)添加料過量。這些添加料都具有直接降低溫度的作用，因而也就降低了金屬液的流動(dòng)性。 （6）澆包內(nèi)添加物潮濕，會(huì)造成溫度損耗，導(dǎo)致金屬液溫度過低。 10. 澆注 澆注被認(rèn)為是造成澆不足缺陷的主要原因之一，以下因素可能是澆注過程中導(dǎo)致產(chǎn)生缺陷的成因。 1）澆注溫度過低。 （1）間斷澆注會(huì)造成金屬液充型不均衡，當(dāng)重新開始澆注后，則易于產(chǎn)生氧化薄膜或吸收氣體，這都會(huì)妨礙熔融金屬的熔合。 （2）過快減慢澆注速度，會(huì)降低金屬液完全充滿鑄型型腔所需的壓力，當(dāng)上箱中有凸臺(tái)或上箱太淺時(shí)，過快減慢澆注速度鑄成的鑄件，其缺陷尤為嚴(yán)重。 （3）金屬液沸騰。流槽、內(nèi)襯、澆包嘴太濕，或澆包內(nèi)有廢渣，都會(huì)造成金屬液沸騰，既降低了熔融金屬的溫度，又降低了其流動(dòng)性。 （4）水平澆注薄平鑄件，未使其有一個(gè)傾斜度，都容易造成冷隔缺陷。 （5）因跑火降低了澆注壓力，會(huì)造成澆注間斷，其后果和過快降低澆注壓頭一樣。 （6）熔渣、臟物或澆包耐火材料堵住內(nèi)澆口，其后果與間斷澆注或過快減慢澆注速度一樣。 （7）若澆注的金屬液短缺，會(huì)降低熔融金屬的輸送壓力。上箱較淺時(shí)，澆注的熔融金屬稍有短缺，會(huì)使壓力水平低于鑄件的zui高點(diǎn)，這樣即便不會(huì)造成澆不足，也容易形成侵入氣孔或縮松。實(shí)際上，上箱凸臺(tái)部位產(chǎn)生侵入氣孔，通常都和澆不足有關(guān)，當(dāng)澆注短缺是其成因時(shí)，這兩種缺陷很可能不易識(shí)別。 （8）澆注過慢，會(huì)使內(nèi)澆道不能保持有充分的金屬液，不能較快地充滿鑄型來防止冷隔。澆注過慢還是造成膨脹缺陷的主要原因，上型膨脹的傾向會(huì)進(jìn)一步加大形成冷隔的可能。 （9）未能保持直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道充滿熔融的金屬液，其結(jié)果和間斷澆注或壓力頭不足一樣。此外，還會(huì)造成包封空氣，因而降低了金屬液的流動(dòng)性，在一些合金（如鑄鋼中）會(huì)快速地形成氧化膜。 11 其他 （1）冷鐵和芯撐過大時(shí)，其后果和激冷一樣，使金屬液流動(dòng)性降低而產(chǎn)生冷隔。冷隔很可能出現(xiàn)在芯撐或距芯撐很近的部位。 （2）因鑄型壓鐵過重等原因使鑄件截面減薄。若壓鐵重量超過鑄型能夠承擔(dān)的負(fù)荷時(shí)，會(huì)發(fā)生塌型。即使截面尺寸改變很小，也可能導(dǎo)致產(chǎn)生澆不足缺陷。 （3）鑄型型腔的薄截面處產(chǎn)生水氣凝聚，這會(huì)降低金屬液的流動(dòng)性，同時(shí)還會(huì)造成包封氣體。 解決"冷隔"缺陷 冷隔缺陷不光表面難看，且內(nèi)部金屬結(jié)合力弱，嚴(yán)重影響鑄件的機(jī)械性能，今天小編將對其做簡單介紹。 缺陷現(xiàn)象： 溫度較低的金屬流互相對接但未熔合而出現(xiàn)的縫隙，呈不規(guī)則的線形，有穿透的和不穿透的兩種，在外力的作用下有發(fā)展的趨勢。 別名：冷接（對接）、熔接不良 成因分析： 1、金屬液澆注溫度低或模具溫度低； 2、合金成分不符合標(biāo)準(zhǔn)，流動(dòng)性差； 3、金屬液分股填充，熔合不良； 4、澆口不合理，流程太長； 5、填充速度低或排氣不良； 6、壓射比壓偏低。 對應(yīng)措施： 1、產(chǎn)品發(fā)黑，伴有流痕。適當(dāng)提高澆注溫度和模具溫度；觀察模溫減少涂料噴涂 2、改變合金成分，提高流動(dòng)性； 3、燙模件看鋁液流向，金屬液碰撞產(chǎn)生冷隔出現(xiàn)一般為渦旋狀，伴有流痕。改進(jìn)澆注系統(tǒng)，改善內(nèi)澆口的填充方向。另外可在鑄件邊緣開設(shè)集渣包以改善填充條件； 4、伴有遠(yuǎn)端壓不實(shí)。更改澆口位置和截面積，改善排溢條件，增大溢流量； 5、改變金屬液流量，提高壓射速度； 6、鑄件整體壓不實(shí)。提高比壓（盡量不采用），有條件zui好換到大噸位機(jī)臺(tái)。
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一、澆口杯在澆注系統(tǒng)中有什么作用？ 澆口杯是漏斗形的外澆口，單獨(dú)制造或直接在鑄型內(nèi)形成，成為直澆道頂部的擴(kuò)大部分。其作用是承接來自澆包的金屬液，防止飛濺和溢出，方便澆注；減少金屬液對鑄型的直接沖擊；可能撇去部分熔渣、雜質(zhì)、阻止其進(jìn)入直澆道內(nèi)；提高金屬液靜壓力。澆口杯分為漏斗形澆口杯和澆口盆兩類。漏斗形澆口杯結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約金屬，但撇渣效果差。為了撇渣，一般常配合過濾網(wǎng)使用。澆口盆效果較好，底部設(shè)置堤壩有利于澆注操作，使金屬液達(dá)到適宜的澆注速度后再流入直澆道。這樣澆口杯內(nèi)液體深度大，可阻止水平漩渦的產(chǎn)生而形成垂直漩渦，從而有利于分離渣滓和氣泡。 二、直澆道的作用及設(shè)計(jì) 直澆道的功能是：從澆口杯引導(dǎo)金屬向下，進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆道或直接導(dǎo)人型腔。提供足夠的壓力，使金屬液在重力作用下能克服各種流動(dòng)阻力，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)充滿型腔。直澆道常做成上大下小的錐形，等斷面的柱形和上小下大的倒錐形。對鋁、鎂合金鑄件，也用蛇形、片狀和縫隙式的直澆道。 直澆道是金屬液進(jìn)入模具型腔時(shí)首先經(jīng)過的通道，也是壓力傳遞的首要部位，因而其大小會(huì)影響金屬液的流動(dòng)速度和填充時(shí)間。 1、結(jié)構(gòu) 這種直澆道一般由壓室和澆口套組成 。 壓室和澆口套宜制成一體，如果分開制造時(shí)應(yīng)選擇合理的配合精度和配合間隙，以保持壓室與澆口套的同軸度。 2、尺寸 直澆道的直徑D一般與壓室直徑一致，根據(jù)壓鑄件所需的壓射比壓確定，直澆道長度H一般取直徑D的1/2~1/3。直澆道上的這段金屬通常又稱為余料。為了使余料從澆口套中順利脫出，在靠近分型面一端長度為15~25mm范圍的內(nèi)孔處設(shè)計(jì)成1°30'~2°的脫模斜度。 試驗(yàn)結(jié)果表明：上大下小的錐形（錐度1/50）直澆道呈充滿流態(tài)，而在等截面的圓柱形和上小下大的倒錐形直澆道中呈非充滿狀態(tài)。 1、直澆道中液態(tài)金屬分兩種流態(tài)：充滿式流動(dòng)或非充滿式流動(dòng)。 2、在非充滿的直澆道中，金屬液以重力加速度向下運(yùn)動(dòng)，流股呈漸縮形，流股表面壓力接近大氣壓力，微呈正壓。流股表面會(huì)帶動(dòng)表層氣體向下運(yùn)動(dòng)，并能沖入型內(nèi)上升的金屬液內(nèi)，由于流股內(nèi)部和砂型表層氣體之間無壓力差，氣體不可能被“吸入”流股，但在直澆道中氣體可被金屬表面所吸附并帶走。 3、直澆道入口形狀影響金屬流態(tài)。當(dāng)入口為尖角時(shí)，增加流動(dòng)阻力和斷面收縮率，常導(dǎo)致非充滿式流動(dòng)。實(shí)際砂型中尖角處的型砂會(huì)被沖掉引起沖砂缺陷。要使直澆道呈充滿流態(tài)，要求入口處圓角半徑r≥d/4（d為直澆道上口直徑）。 4、生產(chǎn)中主要應(yīng)用帶有橫澆道和內(nèi)澆道的澆注系統(tǒng)，由于橫澆道和內(nèi)澆道的流動(dòng)阻力，常使等截面的，上小下大的直澆道均能滿足充滿條件而呈充滿式流態(tài)。 盡管非充滿的直澆道有帶氣的缺點(diǎn)，但在特定條件下不能不用，如：階梯式澆注系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)自下而上地逐層引入金屬的目的而采用；又如用底注包澆注的條件下，為了防止鋼液溢至型外而使用非充滿態(tài)的直澆道。 澆注鑄鐵件時(shí)，對濕砂型內(nèi)等截面的直澆道中的上、中、下三點(diǎn)進(jìn)行過壓力測定（條件為：直澆道高400mm、直徑為30mm、澆注溫度為1300℃），結(jié)果證明：直澆道內(nèi)金屬壓力為接近大氣壓力的微正壓，壓力值一般在50Pa~1kPa范圍內(nèi)，靠近澆口杯處壓力值偏高，在澆注初的瞬間壓力zui高可達(dá)1.8kPa。 熱壓室壓鑄機(jī)模具用直澆道 熱壓室壓鑄機(jī)用模具上的直澆道結(jié)構(gòu)形式，它是由壓鑄機(jī)上的噴嘴5和壓鑄模上的澆口套6及分流錐2等組成。 分流錐較長，用于調(diào)整直澆道的截面積，改變金屬液的流向，也便于從定模中帶出直澆道凝料。分流錐的圓角半徑R常取4mm~5mm，直澆道錐角口通常取4°~12°，分流錐的錐角口7取4°~6°，分流錐頂部附近直澆道環(huán)形截面積為內(nèi)澆口截面積的2倍，而分流錐根部直澆道環(huán)形截面積為內(nèi)澆口截面積的3倍~4倍。直澆道小端直徑d一般比壓鑄機(jī)噴嘴出口處的直徑大1mm左右，澆口套與噴嘴的連接形式按具體使用壓鑄機(jī)噴嘴的結(jié)構(gòu)而定。為了適應(yīng)熱壓室壓鑄機(jī)***率生產(chǎn)的需要，通常要求在澆口套及分流錐的內(nèi)部設(shè)置冷卻系統(tǒng)。 直澆道窩 金屬液對直底部有強(qiáng)烈的沖擊作用，并產(chǎn)生渦流和紊流區(qū)，常引起沖砂、渣孔和大量氧化夾雜物等鑄造缺陷。設(shè)直澆道窩可改善金屬液的流動(dòng)狀況，直澆道窩的作用如下： (1)有緩沖作用。 (2)縮短直澆道一橫澆道拐彎處的高度紊流區(qū)。 (3)改善內(nèi)澆道的流量分布。 (4)減小直澆道一橫澆道拐彎處的局部阻力系數(shù)和壓頭損失。 (5)注入型內(nèi)的zui初金屬液中，常帶有一定量的氣體，在直澆道窩內(nèi)可以浮出去。 直澆道窩的大小、形狀應(yīng)適宜，砂型應(yīng)緊實(shí)。在底部放置干砂芯片、耐火磚等可防止沖砂。直澆道窩常做成半球形、圓錐臺(tái)等形狀。 橫澆道 橫澆道的作用是什么？ 1.將金屬液從直澆道引入內(nèi)澆口； 2.可以借助橫澆道中的大體積金屬液來預(yù)熱模具； 3.當(dāng)鑄件冷卻收縮時(shí)用來補(bǔ)縮和傳遞靜壓力。 橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1.橫澆道截面積應(yīng)從直澆道向內(nèi)澆道逐漸縮小，不應(yīng)突然變化； 2.橫澆道截面積都應(yīng)不小于內(nèi)澆道截面積； 3.橫澆道應(yīng)具有一定的厚度和長度； 4.金屬液通過橫澆道時(shí)的熱損失應(yīng)盡可能地小，保證橫澆道比壓鑄件和內(nèi)澆口后凝固； 5.根據(jù)工藝需要可設(shè)置盲澆道，以達(dá)到改善模具熱平衡，容納冷污金屬液、涂料殘?jiān)涂諝獾哪康摹?橫澆道尺寸的計(jì)算 橫澆道的長度計(jì)算公式如下： L=0.5D+（25~35）（mm） 上式中，L——橫澆道長度，mm D——直澆道導(dǎo)入口處直徑，mm 內(nèi)澆道 澆注系統(tǒng)是鑄型中液態(tài)金屬進(jìn)入型腔的通道之總稱,基本組元有:澆口杯、直澆道、直澆道窩、橫澆道和內(nèi)澆道。內(nèi)澆道是液態(tài)金屬進(jìn)入鑄型型腔的zui后一段通道，主要作用：控制金屬液充填鑄型的速度和方向，調(diào)節(jié)鑄型各部分的溫度和鑄件的凝固順序，并對鑄件有一定的補(bǔ)縮作用?？梢杂袉蝹€(gè)也可以設(shè)計(jì)多個(gè)內(nèi)澆道。
+查看全文28 2020-04
夾砂是一種“膨脹缺陷”，有“鼠尾”、“溝槽”和“夾砂結(jié)疤”三種形式，其特征是：鑄鐵表面有夾著砂子的細(xì)小紋路．條狀溝槽以及結(jié)疤狀凸起物高溫鐵水的沖刷和烘烤的熱作用使砂型發(fā)生水分遷移和體積膨脹，致使表層翹起，挑起和開裂，這就是夾砂形成的機(jī)理。 1、制型砂的質(zhì)量 型砂的質(zhì)量必須控制。在這方面防止夾砂的對策有：選用粒度分散、形狀不規(guī)則的原砂，濕型采用鈉質(zhì)膨潤土或?qū)︹}質(zhì)膨潤土進(jìn)行活化處理，適當(dāng)增加膨潤土的用量和減少型砂的含水量，加入適量的煤粉、重油、瀝青粉、細(xì)木屑等“緩沖劑”、去除舊砂中的粉塵、保證型砂的混輾質(zhì)量等。 2、選擇合理的造型工藝 造型工藝是否合理對鑄件產(chǎn)生夾砂有很大影響。鑄件的澆鑄時(shí)間和澆鑄位置、鐵水的上升速度、鑄型的種類等必須選擇適當(dāng)。 （1）采用快速澆鑄 砂型的表面總是要發(fā)生膨脹的， 因此防止夾砂的決定因素是鐵水是否能迅速覆蓋和觸及砂型的表面，并對砂型產(chǎn)生一定的壓力。快速澆注能使鐵水在鑄件產(chǎn)生夾砂的“臨界時(shí)問”之前充滿鑄型，不給予砂型產(chǎn)生膨脹和形成高水區(qū)的充分時(shí)間。有人用高速攝影機(jī)觀察到：如果上砂型受烘烤后在局部發(fā)生垂下的瞬間，鐵水能立刻觸及，則鐵水有可能把垂下的砂塊托回原處。由此可見， 快速澆鑄能利用鐵水的壓力來對付砂型的膨脹。 澆鑄速度的快慢主要取決于澆口截面的大小。灰鑄鐵件澆口截面如用下面的簡易計(jì)算公式計(jì)算，能實(shí)現(xiàn)快速澆注。 平面較大的鑄件M取0.8~1.2；平面很大、薄壁的鑄件取1.2~1.5；濕型件宜取中、上限。 生產(chǎn)實(shí)踐征實(shí)，上述公式是可靠的，如果鑄件存在夾砂缺陷，必須檢查該鑄件所用的澆口截面積是否在“快澆”的范圍之中。對于大平面的鑄件宜用尺寸較大的澆口杯，多道薄片狀的內(nèi)澆口或是縫隙澆口．使鐵水迅速、平穩(wěn)、不間斷地蓋住所澆到的平面，避免砂型局部過熱。澆口比例常用半封閉或開放式。 （2）提高鐵水的上升速度 鐵水在砂型中應(yīng)有較高的上升速度，以減低上砂型受烘烤的程度鐵水的上升速度與澆注方案有關(guān)。自下而上充型的傾斜澆鑄方法（一般傾斜3°--15°）。能避免分散的鐵水流，利于砂型的排氣、減少鐵水對砂型的熱幅射和提高鐵水的上升速度。而平傲立澆的工藝則更能顯著提高鐵水的上升速度。 （3）選用恰當(dāng)?shù)臐茶T位置 鑄件的澆鑄位置必須有利于鐵水平穩(wěn)充型和型腔氣體的排除，否則，會(huì)導(dǎo)致夾砂的缺陷。 （4）采用適宜的鑄型 根據(jù)鑄件的大小選擇適宜的鑄型。濕型一般適用于小件和平面不大、壁不厚的中件對于中、大的板類和厚壁件宜采用表干型和千型。一些大型平板可用熱膨脹小、導(dǎo)熱性好和熱容量高和石墨粉砂或耐火磚作下型，既能重復(fù)使用，又能有效地防止夾砂。 （5）增加砂型的排氣 及時(shí)地排除型腔的水蒸汽及其它氣體能有利于鐵水的快速充填和減輕高溫氣流對砂表層的起拱作用，有益于降低水分凝聚區(qū)的水量和使其位置內(nèi)移。因此在砂型上多放明出氣冒口，分散排氣是十分重要的。 3、確保砂型的制造質(zhì)量 砂型的制造質(zhì)量涉及產(chǎn)生夾砂的“臨界時(shí)間”。如何精細(xì)地造型，提高砂型的整體強(qiáng)度，是防止夾砂的關(guān)鍵。 （1）舂砂要緊實(shí)和均勻 砂型應(yīng)舂得緊實(shí)均勻，避免局部過緊和分層。濕型不要求過高的緊實(shí)度，而表干型和下型應(yīng)有足夠的緊實(shí)度。大型鑄鐵件防止夾砂的經(jīng)驗(yàn)是：“人工用直徑10-15 mm粗的鋼釬都無法插進(jìn)砂型”。由此可見防止夾砂要注重砂型的剛性當(dāng)然增加砂型緊實(shí)度會(huì)影響砂型排氣，與之相應(yīng)的重要手段是多扎氣眼， 并盡可能接近砂型表層造型時(shí)要注意砂箱的箱帶和掛鉤不能離型面太近，芯骨也不能距砂芯表面過近，因?yàn)闀?huì)引起舂砂不均舂砂時(shí)首層填砂不可過薄，特別是在模型表層木板較薄時(shí)，木板的彈性會(huì)使砂型分層。刮板的造型操作要特別小心， 以墁刀削砂成型為主，刮板刮砂時(shí)不能過分用力， 以免使砂型分層。 （2）細(xì)心修型和上好涂料 修型時(shí)不能過度地修磨砂型， 這樣易把水分引到砂型表面，形成硬塊且與本體分離。砂型損壞之處要?jiǎng)澝笮扪a(bǔ)，不宜刷水過多。澆口附近、凸臺(tái)邊緣、大平面及鐵水?dāng)嗬m(xù)流經(jīng)的部位應(yīng)插釘加固。插釘呈梅花狀，使砂型有一個(gè)整體的強(qiáng)度。涂料是砂型的保護(hù)層，要上好。修型后宜讓砂型陰干一段時(shí)間再上涂料，以利涂料的滲透。涂料刷兩遍，上濃涂料，并用墁刀壓一遍，第二遺上較稀一點(diǎn)的涂料。 （3）控制烘干范圍 砂型干燥不好也容易產(chǎn)生夾砂。為此砂型應(yīng)有正確的烘干范圍。干燥爐開始不能升溫過快，否則會(huì)使砂型外層存在較大的溫度差，以致開裂。保溫要有充裕的時(shí)間，以確保砂型烘干透徹。配箱后應(yīng)盡快澆注， 以免返潮。 4、搞好澆鑄工藝和操作 為了防止夾砂缺陷，在澆鑄工藝方面，應(yīng)在保證不出現(xiàn)其它缺陷的前提下，力求用較低的澆鑄溫度，在澆鑄操作上，應(yīng)避免斷流和盡量用較快的速度澆鑄。
+查看全文27 2020-04
對目前國內(nèi)精鑄行業(yè)中廣泛應(yīng)用的4種制殼工藝的特點(diǎn)進(jìn)行了分析對比。從精鑄件質(zhì)量比較，水玻璃型殼較差，復(fù)合型殼、硅溶膠-低溫蠟型殼次之，硅溶膠一中溫蠟型殼zui好。而從制殼成本比較，水玻璃型殼zui低，硅溶膠一中溫蠟型殼zui高。對這4種制殼工藝分別提出了改進(jìn)措施。 目前國內(nèi)精鑄件生產(chǎn)中廣泛采用的制殼工藝有以下4種： A．水玻璃型殼； B．復(fù)合型殼； C．硅溶膠型殼(低溫蠟)； D．硅溶膠型殼(中溫蠟)。前3種方案均使用低溫蠟(模)。 我公司4種工藝兼有，以充分滿足市場對精鑄件質(zhì)量、價(jià)位的不同需求、增加市場競爭力和適應(yīng)力。 1、水玻璃型殼 這一工藝在國內(nèi)已有近50年的生產(chǎn)歷史，其廠點(diǎn)數(shù)至今仍占我國精鑄廠家的75%以上。經(jīng)過精鑄界同仁個(gè)半世紀(jì)的不懈努力，水玻璃型殼工藝的應(yīng)用和研究已達(dá)到了很高水平。 多年來由于背層型殼耐火材料的改進(jìn)和新型硬化劑的推廣應(yīng)用，水玻璃型殼強(qiáng)度有了成倍增長。鑄件表面質(zhì)量、尺寸精度及成品率有了很大提高，目前仍占很大的市場份額，并替代國外砂鑄件成批出口。 低廉的成本、zui短的生產(chǎn)周期、優(yōu)良的脫殼性能及高透氣性至今仍是其他任何型殼工藝所不及的優(yōu)點(diǎn)。但鑄件的質(zhì)量，包括表面粗糙度、缺陷數(shù)量、尺寸精度、成品率、返修率等均比其他3種工藝要差 1.1存在的主要問題 (1)水玻璃粘結(jié)劑固有的缺點(diǎn)是Na2O含量高，型殼高溫強(qiáng)度、抗蠕變能力遠(yuǎn)不及硅溶劑型殼(只有它的1/30-1/50)。加之面層耐火料采用了價(jià)低質(zhì)次、粒度級(jí)配不良的石英砂(粉)，硬化劑至今仍限于使用氯化氨，因而必然不能獲得高質(zhì)量的精鑄件。 (2)型殼生產(chǎn)條件差，缺乏嚴(yán)格的生產(chǎn)過程及參數(shù)的控制。由于硬化劑的強(qiáng)腐蝕性，除塵設(shè)備的簡陋，很少車間有恒溫、恒濕、除塵的生產(chǎn)環(huán)境。影響型殼和鑄件質(zhì)量的涂料配制、硬化、風(fēng)干、脫蠟等工序，極少按行業(yè)規(guī)定的操作規(guī)范嚴(yán)格控制。如定期檢測涂料粘度、涂片重、硬化劑濃度、pH值等。型殼風(fēng)干處的溫度、濕度、風(fēng)速等更是不加控制，故常在高、低溫或梅雨季節(jié)發(fā)生批量報(bào)廢的質(zhì)量事故?？傊蟛糠止S停留在手工作坊階段，靠技藝而不是靠科學(xué)的質(zhì)量管理進(jìn)行生產(chǎn)。這是水玻璃型殼數(shù)十年來鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定、廢品率、返修率高的重要原因之一。 1.2改進(jìn)方向 (1)采用高純度的硅微粉(脈石英)代替常用的低品位的石英砂粉作面層耐火材料，并應(yīng)用“雙峰”型粒度級(jí)配的圓形石英粉配制面層涂料。不僅可提高面層型殼的熱化學(xué)穩(wěn)定性，而且可以獲得高粉液比涂料。我廠用模數(shù)為3.4、密度為1.28g/cm3的水玻璃配料，粉液比可達(dá)到1.4。硅微粉的技術(shù)要求見。 經(jīng)濕法球磨、單槽沉淀、磁選及離子高純水處理，自然形成圓形，雙峰粒度級(jí)配，這種高純低雜質(zhì)的粉粒，比人工級(jí)配更理想。已在我公司實(shí)際應(yīng)用，效果良好。 (2)加強(qiáng)制殼工序的現(xiàn)場質(zhì)量管理，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作。同時(shí)應(yīng)將涂料、撒砂、硬化場地與型殼干燥間隔離。后者控制溫度、濕度，前者加強(qiáng)除塵、防腐，從而有利于型殼質(zhì)量的穩(wěn)定及改善操作環(huán)境。 (3)采用石英-硅溶膠型殼代替一、二層石英-水玻璃型殼，徹底取消面層和過渡層的水玻璃及氯化氨硬化劑。計(jì)算表明鑄件成本僅增加0.46元/kg，而制殼生產(chǎn)周期與水玻璃型殼基本相同。 2、復(fù)合型殼 為克服上述水玻璃型殼的缺點(diǎn)，目前不少工廠將一、二層改用鋯英石及莫來石-硅溶膠型殼。背層仍采用原有水玻璃型殼工藝。它是結(jié)合硅膠型殼的優(yōu)良的表面質(zhì)量和水玻璃低成本、短周期的優(yōu)點(diǎn)的一種改進(jìn)方案。與水玻璃型殼相比，其鑄件表面質(zhì)量有了很大提高，表面粗糙度降低、表面缺陷減少、返修率下降?？蓱?yīng)用于不銹鋼、耐熱鋼等高合金鋼。生產(chǎn)周期則比低溫蠟-硅溶膠型殼短得多，與水玻璃型殼相近。 2.1存在的主要問題 (1)由于背層保留了水玻璃粘結(jié)劑，故其型殼整體高溫強(qiáng)度、抗蠕變能力比硅溶膠型殼低。其型焙燒溫度只限于950℃以下。900℃以后型殼變形量增加了30%。而硅溶膠型殼焙燒溫度可達(dá)1000-1200℃，在1000℃以前型殼不變形。故復(fù)合型殼澆注的鑄件尺寸精度(包括形位公差)均比不上硅溶膠型殼。往往在澆注大型(10kg以上)鑄件時(shí)要采取增加硅溶膠型殼層數(shù)的方法(一般至少增加2層)以求獲得高的高溫強(qiáng)度及防止鑄件變形。 (2)由于型殼前2層是影響型殼透氣性的主因，由水玻璃型殼改為硅溶膠后，型殼的整體透氣性大幅降低，在焙燒溫度較低、保溫時(shí)間不夠長時(shí)，常會(huì)造成鑄件氣孔及澆不足、冷隔等缺陷，故復(fù)合型殼較難應(yīng)用于薄壁(δ≤3mm)件、小件及特小件(小于50g)。又因型殼高溫強(qiáng)度不及硅溶膠型殼，更易造成上述廢品?？傊?，復(fù)合型殼的透氣性不如水玻璃型殼也不如硅溶膠型殼。 (3)復(fù)合型殼鑄件質(zhì)量穩(wěn)定性比水玻璃好，但遠(yuǎn)不如硅溶膠型殼。其背層仍保留水玻璃粘結(jié)劑，為降低成本仍采用價(jià)格較低、質(zhì)量不穩(wěn)定的耐火材料，如粘土、顆粒粒砂等，且在制殼工藝控制方面與水玻璃型殼相同，導(dǎo)致鑄件質(zhì)量穩(wěn)定性差。尤其是10kg以上的大件及1kg以下的小件，廢品率及返修率均比硅溶膠型殼高。 (4)復(fù)合型殼由于采用價(jià)昂的鋯英石作面層，其型殼成本是水玻璃型殼的4.5倍，若背層采用莫來石砂粉，其型殼成本與硅溶膠型殼成本相差無幾，每kg鑄件成本僅相差1元。其成本低的優(yōu)勢并不明顯。 (5)復(fù)合型殼不能使用中溫蠟料。中溫蠟不能使用熱水脫蠟。在高壓釜中脫蠟時(shí)，由于高溫、高壓(170℃，0.7MPa)中溫蠟液會(huì)與背層中的水玻璃及殘留硬化劑產(chǎn)生劇烈的皂化反應(yīng)(白色泡沫狀皂化物)，不經(jīng)回收處理無法回用。而硅溶膠型殼，則可以應(yīng)用低、中溫蠟，無此弊病。 綜上所述，復(fù)合型殼是水玻璃型殼的改進(jìn)，在鑄件表面質(zhì)量、成品率及返修率方面比前者優(yōu)越，但與硅溶膠型殼仍有本質(zhì)差別。除生產(chǎn)周期較短，制殼成本稍低之外其鑄件質(zhì)量及穩(wěn)定性不及硅溶膠型殼。 2.2改進(jìn)方向 (1)采用石英代替鋯英砂用于面層型殼耐火材料。鑄件表面質(zhì)量不完全取決于面層型殼耐火材料，而與粘結(jié)劑有密切關(guān)系，也與蠟料有關(guān)(蠟?zāi)１砻娲植诙?、皂化物殘留?。復(fù)合型殼只能采用低溫蠟，大部分應(yīng)用于表面粗糙度中等(Ra=6.3-12.5)、尺寸精度不甚高(CT4-CT6)的精鑄件，實(shí)踐證明采用石英-硅溶膠面層代替鋯英石-硅溶膠是完全可行的。 這一措施使每t鑄件型殼成本由原4150-4830元下降到1360元，與水玻璃型殼比僅增加460元。 (2)加強(qiáng)制殼工序尤其是背層制殼的質(zhì)量管理及環(huán)境改善(詳見本文1，2節(jié))。 (3)背層應(yīng)當(dāng)采用質(zhì)量穩(wěn)定、高溫性能優(yōu)良而成本相對低廉的耐火材料，同時(shí)要兼顧與面層型殼耐火材料膨脹率相匹配。推薦下列2種常用的背層材料。 ①耐火粘土-石英粉涂料(各50%)，撒顆粒砂(耐火磚廢料破碎過篩而制成)，其優(yōu)點(diǎn)是來源廣、價(jià)格低，其型殼高溫強(qiáng)度和抗蠕變能力均高于莫來石、鋁礬土。價(jià)格僅為鋁礬土的1/2-1/3。它適用于鋯英石或石英石作面層的復(fù)合型殼。 ②耐火粘土-顆粒粉涂料(體積比為3：7)，撒顆粒砂。此方案只適用于鋯英石復(fù)合型殼。有些工廠復(fù)合型殼背層采用莫來石砂粉或鋁礬土，其涂料性能較穩(wěn)定，殼薄、易焙燒，但成本過高且其型殼高溫性能不及上2種型殼。鋁礬土脫殼性能較差。至于廢陶瓷器皿、硫璃瓦、地磚等破碎而成的材料價(jià)格雖低，但未經(jīng)高溫?zé)?，成分?fù)雜，型殼高溫開裂傾向大，耐火度偏低。澆注后(尤其是厚大件)脫殼困難，不宜采用。 3、硅溶膠（低溫蠟）型殼 這一工藝符合國情，在鑄造1kg以上，特別是5kg以上中大件鑄件時(shí)，具有更大的適應(yīng)性和優(yōu)越性(與中溫蠟相比)。 一般來說，中大鑄件的質(zhì)量要求，特別是表面粗糙度、尺寸精度以及形位公差的要求不會(huì)太高，采用高熔點(diǎn)中溫蠟并無必要。中溫蠟需要高壓(大于6-7MPa)或液態(tài)蠟壓注蠟?zāi)?，設(shè)備投資大。中溫蠟厚大蠟?zāi)Ｒ卓s陷、變形、成本高。低溫蠟成型容易、設(shè)備簡單，而蠟?zāi)１砻娲植诙认嗖畈淮蟆?這一工藝比復(fù)合型殼質(zhì)量穩(wěn)定，尤其是鑄件尺寸精度高，因它沒有水玻璃存在，型殼高溫性能好，在1000-1200℃焙燒后型殼透氣性高，抗蠕變能力強(qiáng)，既可適用于薄壁件，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的中小件，又可生產(chǎn)重達(dá)50-100kg的特大件，如水泵、葉輪、導(dǎo)流殼、泵體、球閥體、閥板等。對于薄壁中小件或大件可以采用叉殼或抬殼在爐前直接澆注，更可獲得高成品率。 3.1存在問題 (1)由于采用低溫蠟，大部分型殼在水中脫蠟，難免有皂化物殘留進(jìn)入型殼中(尤其是復(fù)合型殼及水玻璃型殼同時(shí)脫蠟時(shí))易產(chǎn)生鑄件表面夾雜，返修率稍高，這是其缺點(diǎn)之一。 (2)制殼生產(chǎn)周期長是它的zui大缺點(diǎn)和不足，尤其在生產(chǎn)大件，有深孔、深槽件時(shí)，每層干燥常要24-48h。以50kg雙流道葉輪為例，常須10-15d 制殼時(shí)間，稍有未干透之死角，在水脫蠟時(shí)會(huì)造成硅溶膠回溶，型殼裂紋。 (3)硅溶膠型殼(低溫蠟)型殼成本較水玻璃型殼高5倍(每t鑄件制殼成本為5000元)，比復(fù)合型殼高17%。鑄件成本相應(yīng)較高。 3.2改進(jìn)方向 (1)為防止因低溫蠟回收處理不徹底及用水脫蠟時(shí)與復(fù)合型殼或水玻璃型殼共用同一熱水槽，易產(chǎn)生鑄件皂化物夾雜缺陷應(yīng)采取以下措施。 ①采用蒸氣脫蠟(蒸氣壓力0.2-0.4MPa，溫度120-130℃)代替水脫蠟，不僅可以防止皂化物夾雜而且型殼不易產(chǎn)生裂紋，對鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定更有保障。 ②若采用熱水脫蠟，應(yīng)在水中加人體積分?jǐn)?shù)為1%-3%的工業(yè)鹽酸，脫蠟后再用含鹽酸的熱水沖洗每組型殼以減少皂化物殘留。盡可能不要與水玻璃型殼、復(fù)合型殼共用同一槽水脫蠟，也可更換水液，單獨(dú)集中脫蠟，以減少皂化物入殼。 ③回收蠟處理可用鹽酸的體積分?jǐn)?shù)為3%-5%的酸化水，沸騰及沉淀時(shí)間要足夠長。冬季硬化水溫度低，水玻璃及復(fù)合型殼中Na2O的殘留量高，蠟料皂化也較嚴(yán)重，應(yīng)多加鹽酸處理回收蠟，減少皂化物。蠟料處理后，及時(shí)補(bǔ)加硬脂酸也很重要。 (2)為縮短制殼生產(chǎn)周期，可采用“快干硅溶膠”制殼，此工藝已日漸成熟，其各層型殼干燥時(shí)間可縮短1/2以上。小件各層(除zui后層外)干燥僅須3h，制殼時(shí)間由原63h縮短為24h。中大件也較一般硅溶膠縮短50%。而其市場價(jià)只提高20-30%，完全可由場地、電耗的減少及生產(chǎn)率的提高來彌補(bǔ)?？旄晒枞苣z的推廣應(yīng)用是硅溶膠制殼工藝的改革必由之路，將會(huì)逐步擴(kuò)大應(yīng)用。 (3)為降低硅溶膠型殼的成本，zui有效的方法是采用石英石代替鋯英石作面層型殼耐火材料。目前鋯英石耐火材料占整個(gè)硅溶膠制殼成本的60%，改用石英后每t鑄件制殼成本由5000元降為2210元，下降55.8%。中大件可采用熔融石英砂(粉)取代鋯英砂(粉)已逐步在推廣應(yīng)用。 4、硅溶膠（中溫蠟）型殼 這是國際上通用的精鑄件生產(chǎn)工藝，它具有zui高的鑄件質(zhì)量、zui低的返修率，特別適合于表面粗糙度要求高(Ra0.8-3.2)，尺寸精度高(CT3-CT5級(jí))的中小件、特小件(2-1000g)。但由于設(shè)備及成本***，較少應(yīng)用于中大件(5-100kg)。 4.1存在問題 (1)成本高，其型殼生產(chǎn)成本是水玻璃型殼的8倍。比低溫蠟-硅溶膠型殼也高出25%。主要原因是其制殼、蠟?zāi)２牧铣杀靖?，且設(shè)備耗電也大得多，設(shè)備投資也大。 (2)生產(chǎn)周期與低溫蠟-硅溶膠型殼相同，比水玻璃及復(fù)合型殼長得多。 (3)生產(chǎn)5-50kg的中大件往往要采用中溫液態(tài)蠟(65-70℃)及高壓(4.0-7.0MPa)注蠟，厚壁蠟?zāi)Ｒ卓s凹，鑄件尺寸精度并不太高，中大件對尺寸精度、表面粗糙度要求也沒有小件那么高，故中大件較少采用硅溶膠(中溫蠟)型殼。 4.2改進(jìn)方向 (1)為降低成本，保證質(zhì)量，在解決了石英對中溫蠟潤濕性很差的難題后，采用石英石或熔融石英代替鋯英石無疑是一方向。熔融石英其熱膨脹系數(shù)僅為5×10-7/℃，且其價(jià)格只有鋯英石的1/6。在國外，熔融石英已逐步在擴(kuò)大應(yīng)用范圍。 (2)采用快干硅溶膠縮短制殼周期是國內(nèi)外同行共同努力的方向(見前述)。 (3)研制國產(chǎn)的中溫蠟或改進(jìn)石蠟一硬脂酸低溫蠟是我國精鑄界的重要任務(wù)。如何解決國產(chǎn)中溫蠟或改進(jìn)型的低溫蠟回收處理的難題，使其在生產(chǎn)中能長期保持蠟料性能不變化是能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。 5、結(jié)束語 (1)各種型殼工藝有其不同的適用對象，選擇的依據(jù)是：鑄件的質(zhì)量要求、價(jià)位及交貨期。綜合考慮，正確選用zui經(jīng)濟(jì)合理的制殼工藝方案是保證生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、低成本鑄件的基礎(chǔ)。 (2)水玻璃型殼雖有不少優(yōu)點(diǎn)但粘結(jié)劑本身固有的缺點(diǎn)使鑄件質(zhì)量難以提高，質(zhì)量穩(wěn)定性也差。今后將會(huì)逐步被復(fù)合型殼，尤其是成本低的石英一硅溶膠復(fù)合殼所取代。 (3)硅溶膠是理想的粘結(jié)劑，其型殼質(zhì)量高，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，返修率低，是今后的發(fā)展方向。石英石、熔融石英耐火料在面層型殼中的應(yīng)用，快干硅溶膠的推廣，將其生產(chǎn)成本及制殼周期大大降低和縮短，克服了這2點(diǎn)不足，硅溶膠型殼(低溫蠟或中溫蠟)將在我國精鑄界得到廣泛應(yīng)用，畢竟高的鑄件質(zhì)量是zui重要的指標(biāo)。
+查看全文24 2020-04
