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天气冷对铸造型砂有什么影响

发布时间:2022-09-11 06:13:56

Ⅰ 求砂型铸造论文 先谢了

给你一篇看看做参考,我有部分论文,也有自己写的。
漫谈湿砂型铸件表面缺陷
与其它铸造方法相比,湿型铸件是较容易产生粘砂、砂孔、夹砂、气孔等缺陷的。如果铸造工厂注意控制湿型砂的品质,这些缺陷本来是有可能减少或避免。以下用实例说明型砂性能与铸件表面缺陷的关系。
一.粘砂
研究工作表明,一般湿砂型铸件,不论铸钢还是铸铁,粘砂缺陷都是属于机械粘砂,而不是化学粘砂。机械粘砂的产生原因有多种,最多见的如下的实例:
1.砂粒太粗和透气性过高,金属液容易钻入砂粒间孔隙,使铸件表面粗糙,或将砂粒包裹固定在表面上。江苏某外资工厂的铸铁旧砂中不断混入大量30/50目粗粒芯砂,以致型砂透气性达到220以上,铸件表面极为粗糙。内蒙某工厂铸钢车间的气动微震造型机生产中、小铸件。使用主要集中在40目的40/70粗粒石英砂混制型砂,铸件表面产生严重粘砂。平时不检测型砂透气性,认为已经符合工艺规程规定的≥80。为了找到粘砂原因而专门检测一次,发现透气性居然高达1070左右,表明这就是产生粘砂的原因。因此型砂透气性必须有上限,型砂粒度粗细和透气性应当处于适宜范围内。一般震压机器造型单一砂最适宜的型砂粒度大多为70/140目,透气性大致为70~100,高密度造型的型砂粒度最好是50/140或100/50,透气性为80~140。有些生产发动机的铸造厂大量使用50/100目粗原砂制造砂芯,落砂时不断混入旧砂中,使型砂透气性可能达到180以上,就应加入100/140目细砂,或将旋流分离器中的细颗粒部分返回到旧砂中,以便纠正型砂粒度。
2.铸铁型砂中煤粉含量不足或煤粉品质不良。北京某铸造厂生产高速列车刹车盘,铸件材质符合要求,而表面有严重粘砂,需整体打磨后才能交货。型砂中所用煤粉来自郊区一家关系密切的私营小供应商。粘砂的产生原因可能是煤粉品质太差,还可能是型砂中有效煤粉量也不足够。安徽某阀门总厂使用的“煤粉”是生产焦炭洗选下来的废料,灰分高达76%。使用后整个型砂性能遭破坏,铸件废品超过一半。铸造工厂应该对购入的煤粉品质加强检验。优质煤粉要求灰分≤10%,挥发分30~37%,焦渣特征4~5级。型砂的有效煤粉含量可以用发气量进行检测。中小灰铁铸件震压造型应用普通煤粉的的型砂每1g的发气量大约在22~26mL,折合普通品质有效煤粉量约为6~7%,或优质煤粉5~6%,或增效煤粉4~5%。高紧实度造型用型砂发气量大体在18~24mL,折合增效煤粉含量3~4%。我国一些外资铸造工厂大多用灼减量(LOI)估计铸铁用湿型砂抗粘砂性能。例如江苏一汽车铸件厂的静压造型线规定面砂的灼减量为4.10±0.30%。国内有多家造型材料公司供应各种“煤粉代用品”。铸造厂应先进行浇注试验,与优质煤粉或增效煤粉比较铸件表面效果、型砂性能变化以及铸件生产成本,然后确定是否选用。
二.砂孔
铸件表面的砂孔和渣孔通常合称为“砂眼”。渣孔大多是由于用了稻草灰或干砂当做聚渣剂形成的。关于砂孔的形成原因如以下几个实例:
1.天津某合资铸造厂手工造型生产电机壳等中、小灰铁铸件。主要缺陷是整个铸件上表面都可看到弥散分布的砂粒。分析这种砂孔形成原因是冲砂,是浇注系统和型腔被铁液冲蚀而掉落的零散砂粒漂浮在液面上形成的。该厂平常并不控制型砂品质,据云以前曾检测湿压强度只有25kPa。手工造型用型砂湿压强度最好在70~80kPa左右,震压机器造型应90~120kPa。如果是高密度造型,型砂湿压强度可以是140~180 kPa。大件可以再增高些。为了提高型砂的湿压强度,应避免使用劣质膨润土,0.2g膨润土吸蓝量最好在35mL以上。型砂还需要含有足够的有效膨润土,例如高密度造型的型砂5g吸蓝量大多在55~65mL。折合优质有效膨润土量6~7%。
2.山东某铸造工厂只有一台震压造型机,上班后先造下型铺满地面和下芯。半天以后更换模板制造上型和扣箱合型,准备浇铸。铸件经常出现砂孔等缺陷。其原因是湿砂型表面脱水干燥后表面强度急剧下降,表面砂粒很容易被冲蚀落入铁液中。天气干燥季节中“风干”现象更加严重。湿型砂下箱敞开时间最好不超过半小时。如果发觉砂型表面有干燥脱水的迹象,合型前应用喷雾器向砂型表面喷水使恢复潮湿状态。天津某日资汽车发动机厂过去曾用进口表面强化剂喷涂型腔表面,现也改用喷水。
3.四川某汽车件铸造厂使用静压造型机流水线生产汽缸体和汽缸盖,铸件表面都有多少不等的砂孔。该厂型砂采用本省品质不高的膨润土和煤粉,未对旧砂进行经常性除尘处理,致使旧砂中含泥量有时升高达到24%。为了保持型砂含水量4.0%左右以防止产生气孔缺陷,不得不将型砂紧实率压低在27~32%范围内。型砂的湿压强度并不低,在170~210kPa,不是产生砂孔的原因。由于型砂的灰分过高和紧实率很低,影响韧性不足,破碎指数只有65~75%左右。这种型砂性能太脆,起模性差,砂型的棱角和边缘容易破碎,因而引起砂孔缺陷。该厂应当改用优质膨润土和煤粉;还应使用旧砂除尘设备,将旧砂含泥量控制在12%以下,型砂含泥量不超过13%;将型砂破碎指数控制为80~85%。在造型处的型砂紧实率提高为35~38%,含水量为3.2~3.6%,使(紧实率)/(含水量)的比例在10~12的范围内。这样就能提高型砂韧性和减少砂孔缺陷。上海、北京、哈尔滨有几家工厂在砂子中加入少量α-淀粉用来改善型砂韧性,降低起模摩擦阻力,增强表面风干强度。对防止砂孔缺陷和改善铸件表面光洁程度都有益处。
4.河南某拖拉机厂的发动机铸造分厂由于大量冷芯盒砂芯的混入,使型砂变脆,起模性能越来越差。不但砂型边棱易碎,而且吊砂易断。根据工厂规定,碾轮混砂机的周期时间只有3min,不能加长混砂时间以免影响造型机用砂需要。后来尽最大努力使混砂周期延长了1min,发现型砂的手感起了变化,起模性也有了改善。这说明原来的混砂时间太短,不能混制出优良的型砂性能。
三.夹砂(结疤、起皮)
自从国内有多家公司供应优质活化膨润土以来,湿型铸件表面夹砂缺陷已大为减少。但是个别湿型铸造工厂还会意外地产生夹砂缺陷。
1.江西一家小型汽车修配厂希望用湿型生产摩托车发动机铝铸件。开始时曾借来两只牛皮纸袋的仇山“陶土”供混砂使用。后来又到物资部门购买了两只麻袋包装的陶土。但是发现新购来陶土的型砂粘结力很低,砂型在火炉旁烘烤后开裂起皮,浇注铸件出现严重夹砂缺陷。当时用极为简陋的条件检查两种粘土的泥浆是否能用碱活化变稠。证明麻袋中不是膨润土而是真正陶土,不可用于湿型铸造。出现问题的原因是当初地质部门将呈微弱酸性的钙基膨润土称为“酸性陶土”。而很多铸造工厂又将“酸性陶土”简称为“陶土”。结果把以蒙脱石为主要矿物成分的膨润土与以高岺石为主要矿物成分的真正陶土(即普通粘土)混淆在一起。真正的陶土主要用来烧制陶瓷,不适合湿型铸造使用。铸造工厂也可以用吸蓝量来鉴别两种不同的粘土矿物,0.2g膨润土吸附亚甲基蓝在25~45mL,而普通粘土吸蓝量只有膨润土的十分之一。
2.水质的影响:天津的一家台资铸造工厂,使用挤压造型机生产出口铸铁煎锅。用优质活化膨润土混砂,型砂的湿压强度200~250kPa,紧实率35~38%,含水量3%左右。但是后来铸件靠近内浇道处产生夹砂缺陷,怀疑混砂所用井水有问题。该厂原来混砂用深井水的井管被堵塞。老板为了节约,打了一口20m浅井供混砂加水之用。工人发现这口井的水咸不能喝,洗手搓肥皂也不起泡沫。经化验这种浅井水中含有大量钠、镁、氯离子,对活化膨润土有强烈的反活化作用,用来混砂生产铸件容易产生夹砂缺陷。从邻近工厂引来饮用水混砂后,仍不能完全消除原来水质的影响。江苏有一家挤压造型生产冰箱压缩机铸件工厂,使用流经工厂外面小河中的河水混砂,适逢河水上游有化工厂向水中排废水而引起铸件产生夹砂缺陷,其原因也是由于废水的反活化效应。如果怀疑水质是否适合混砂,可以取2g或3g膨润土分别用纯净水和待试水测定膨润值,或膨胀倍数和自由膨胀量,如果待试水的测试结果比纯净水低很多,就表明待试水的品质不可用。
四. 气孔
铸件的气孔缺陷主要有裹携气孔、侵入气孔、析出气孔和反应气孔四个类型。以下举例说明工厂中常见气孔的生成原因和防止措施。
1.鉴别气孔的类型和生成原因都是不容易的。根据生产经验,提高浇注温度30~50℃经常可以减少任何类型气孔缺陷的发生。应当注意每包铁液浇注最后一两个砂型的温度,因为这时包中铁液温度已然下降而容易产生气孔缺陷。天津某台资铸造厂生产工业缝纫机壳体,每台铁液本可以浇注7个砂型,但是只浇5个砂型。剩在包中铁液倒回电炉中,然后再重新接一满包铁液去浇注砂型,就是为了保持浇注温度,减少气孔缺陷。
2.北京某日资工厂曾发现一个有气孔缺陷的铸件,锯开后看到气孔呈一个个连续上浮状态。估计在产生气孔的界面上背压力超过了铁液的静压力引起侵入气孔,但已无法判断气源是何物。有的工厂将旧砂堆当做垃圾堆,香烟头、冰棍捧、废纸团、瓜籽皮……扔到旧砂,混入型砂中都可能形成气孔缺陷。有些外资铸造工厂严格禁止在厂区中吸烟也是预防气孔的有效措施之一。
3.山东某厂生产中等大小出口阀门铸铁件,用震击造型机造型,冷芯盒制砂芯。该厂采取两天连续造型和下芯、合型,每隔一天冲天炉开炉浇注一次。所生产铸件气孔废品率极高。分析其原因是砂芯吸潮发气进入铁液中造成的侵入气孔。冷芯盒砂芯长时间放置在相对湿度极高的砂型中很容易吸潮。浇注时不仅粘结剂发气,而且砂芯吸收的水分也发出大量水汽,因而容易产生气孔缺陷。应当将隔日开炉攺为每日开炉,或者造型后先合空型,待开炉日再开箱下芯、合箱浇注。既可以防止砂芯吸潮,又可以减少砂型风干脱水,使气孔缺陷大为减少。多开出气冒口,增大排气能力。适当提高浇注速度,迅速建立静压力抵制界面气体侵入,也对防止侵入气孔有好处。
4.从河南、山东、辽宁、吉林…等发动机铸造工厂的气孔缺陷生成情况来看,所遇到的气孔仍多属于砂芯发生气体的侵入气孔缺陷,很少是析出性的氮针孔。因为所用砂芯的粘结剂都改为含氮量较低的树脂,而且必要时在芯砂中和涂料中加入适当的氧化铁。因此首先应当加强砂芯的排气能力。砂芯中间应开通畅的排气孔。对于厚大断面砂芯可以抽成空心或分半挖成网格形内腔而后粘合。树脂自硬砂芯最常用的排气办法是使用尼龙编织管,制芯时可以方便地沿砂芯的任意形状预埋在砂芯中。热芯盒、冷芯盒和壳芯都是整体射制的,不能预埋排气管路,可以安放通气针或棒,在取芯之前或之后抽出。但是更多的是在砂芯硬化后用硬质合金钻头从芯头钻孔帮助排气。例如山西某液压件厂生产形状极为复杂的液压阀,将壳芯所有芯头都角钻头钻盲孔帮助排气。西班牙有一家生产小轿车的铸造工厂,制出气缸盖的水套砂芯用专门多头钻床自下向上地将水套砂芯的各个冷却水通道芯头同时钻出盲孔。较大砂芯下芯时,如果芯头与芯座的间隙过大,会出现铁液钻入砂芯通气孔现象。应当用耐火纤维毡垫、泥条、石棉绳等密封材料围封砂芯芯头。还要注意高温快浇,迅速建立起铁水压力超过发气点背压力使气体不能钻入铁液中成为气泡。即使气体已经钻入铁液中,也能漂浮和随着铁液进入排气冒口排出。另外,采用低发气量粘结剂对防止气孔缺陷是必要的,例如北京某工厂生产英国的煤气炉燃烧圈只有一个芯头,排气困难,就尽量将壳芯的发气量控制在12mL/g以下,而且高温快速浇注。
5.山西某厂使用挤压造型机生产灰铸铁曲轴,在铸件表面和皮下形成宻集的小气孔。一般为直径1~3mm的小孔,大多存在于表皮内1~3mm处,抛丸清理或粗加工时露出。此工厂不用树脂砂芯,不会产生氮气孔,缺陷应当属于反应气孔。即金属液与铸型在界面处发生化学反应,产生的气体溶解在金属液中。冷却时溶解度降低析出成气泡。铸件材质为灰铁,也排除掉铁液中镁或稀土与砂型中水分引起反应。怀疑是炉料和孕育剂有可能将铝、钛带入铁液中。因为铝、钛与水反应放出极易溶入铁液层中的原子态[H]。该层凝固时氢的溶解度降低而以分子态气相析出和长大成氢气泡。由该厂硅铁孕育剂的分析报告中看到含铝量达到1.86%,可能是产生皮下气孔的主要原因。硅铁孕育剂的含铝量最好为1.0%左右,最多不可超过1.5%。对于随流孕育用硅铁,不但要控制较低的含铝量,而且要限制加入量一般不超过0.08~0.10%。为了防止铝、钛等元素与水的反应,挤压造型的型砂含水量也必须控制在不高于4%。
6.球墨铸铁的铁液浇注入湿砂型后,残留镁同水分子中氧强烈反应而产生原子态[H],是产生皮下气孔缺陷的主要原因。必须采取冶炼和工艺两方面的措施才能防止反应气孔的产生。河北某球墨铸铁工厂是生产载重汽车离合器压盘等球墨铸铁件的专业厂,铸件无皮下气孔。从该厂冶炼角度来分析其避免气孔的原因是各项指标都未超出常规范围。例如使用优质铸造焦,冲天炉出炉温度在1480℃以上,球化处理包的内腔深度为直径的1.5~2倍,浇包和型腔表面抖冰晶石粉,铁水含硫0.03~0.04%,残留镁量为0.40~0.46%。但是从工艺角度来分析:面砂含水量高达7.0~7.6%,远远超过通常认为的最多不可超过5.5%。分析其不出气孔的原因可能是:(1)型砂加入了大量煤粉,灼减量高达7.0~7.9%。超过通常的4~5%。未测型砂发气量,估计在35mL/5g以上。浇注后露出的铸件表面呈现深蓝色,表明浇注时型腔中为大量强烈还原性气氛,将型腔中水汽冲淡。(2)砂型透气性100,并扎有大量排气孔,浇注生成的水汽大部分排出型腔以外,减少了可能参与反应的水汽。(3)面砂含水量虽然相当高,但含泥量高达21%。因此测得紧实率只有36%左右,说明型砂并不潮湿。可能泥分吸收了大量水分,减缓了化学反应的速度。因此可以设想产生反应气孔缺陷主要取决于紧实率(即型砂干湿程度),而不是含水量。
五. 讨论
1.获得优质型砂的条件首先是选用优质原材料,也还需要应用优良的混砂过程。一些技术管理比较严格的湿型砂铸造工厂要求在每班结束前将混砂机中的砂子完全清除干净。美国主要的湿型铸造厂大多要求混砂机刮板与底盘的距离为一个硬币厚度。日本几家使用碾轮式混砂机的汽车件铸造工厂的混砂周期都是6min。但是我国有的铸造厂的混砂机碾盘中和碾轮上的砂子都长期不清理,刮板磨损也不调整,碾轮混砂时间最多3min。这怎样能够混制出优良品质的型砂呢?
2.型砂品质表现在于性能如何,加强型砂性能的检测和控制才能制备出优等型砂。江苏某日资汽车件铸造工厂静压造型线用面砂的日常检测项目有二十余种,还未包括背砂和原材料的检测项目在内。我国有的铸造工厂的型砂实验室中仪器设备简陋,湿型砂性能的日常检测项目可能只有三、四种。怎能根据测得结果说明铸件表面缺陷产生原因呢?又怎能用来降低铸件废品率呢?

Ⅱ 铸件冷却后发现有气孔,是什么原因,是和温度有关系还是和型砂有关系!

1 和钢水温度有关系。2 主要浇注时太快。要浇满 3 型砂湿也会造成 4 浇注后要用保温材料盖上

Ⅲ 影响大型铸件质量的因素有哪些

铸件要用到铸造模具,铸造模具也是影响铸件质量的一项因素其次是确性和外表光洁度,直接影响泵和液压系统的办公速率,能+羭缕耗费和气蚀的进展等;柴油机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管儿等铸件的强度和耐激冷激热性,直接影响引擎发动机的办公生存的年限。
影响铸件品质的因素众多,第1是铸件的预设工艺性。施行预设时,除开要依据办公条件和金属材料性能来确认铸件几何式样、尺寸体积外,还务必从铸造合金和铸造工艺特别的性质的角度来思索问题预设的合理性,即表面化的尺寸效应和凝结、收缩、应力等问题,以防止或减损铸件的成分偏析、变型、出现裂缝等欠缺的萌生。第二要有合理的铸造工艺。即依据铸件结构、重量和尺寸体积,铸造合金特别的性质和出产条件,挑选合宜的分型面和造型、造芯办法,合理设置铸造筋、冷铁、冒口和浇注系统等。以保障取得优质铸件。第三是铸造用原材料的品质。金属炉料、耐火物质、燃烧材料、熔剂、变质剂以及铸造砂、型砂粘结剂、漆片等材料的品质不符合标准,会使铸件萌生命力孔、针孔、夹渣、粘砂等欠缺,影响铸件外观品质和内里品质,严重特殊情况使铸件废弃。第四是工艺操作,要制定合理的工艺操作规程,增长工人的技术水准,使工艺规程获得准确实行。

铸造出产中,要对铸件的品质施行扼制与检查验看。首先要制定从原材料、匡助材料到每种具体产品的扼制和检查验看的工艺遵守的规则与技术条件。对每道工序都严明按工艺遵守的规则和技术条件施行扼制和检查验看。最终对成品铸件作品质检查验看。要配备合理的检验测定办法和合宜的检验测定担任职务的人。普通对铸件的外观品质,可用比较样块来判断铸件外表光洁度;外表的微小裂纹可用着色法、磁粉法查缉。对铸件的内里品质,可用音频、超声、涡电流、爱克斯射线和γ射线等办法来查缉和判断。

Ⅳ 气温低于5度做无机保温砂浆会有什么影响

无机保温砂浆,也属于无机胶凝材料,需要进行水化反应,才能凝结硬化。气温太低,比如低于五度,初凝时间大大延长,操作性差。后续施工质量不好,比如分层抹的保温不好上墙。更重要的是,凝结硬化过程不完全,强度不够,很容易起砂,脱落。冬季施工,不应该没有措施,进行这种粉刷作业。

Ⅳ 型砂对铸造的重要性

砂型 制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
粘土湿砂型 以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。
粘土湿砂型铸造的优点是:①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏,对拔模和下芯都非常有利。缺点是:①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备,否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动,难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧,用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。
20世纪初铸造业开始采用辗轮式混砂机混砂,使粘土湿型砂的质量大为改善。新型大功率混砂机可使混砂工作达到高效率、高质量。以震实为主的震击压实式造型机的出现,又显著提高了铸型的紧实度和均匀性。随着对铸件尺寸精度和表面质量要求的提高,又出现了以压实为主的高压造型机。用高压造型机制造粘土湿砂型,不但可使铸件尺寸精度提高,表面质量改善,而且使紧实铸型的动作简化、周期缩短,使造型、合型全工序实现高速化和自动化。气体冲击加压的新型造型机,利用粘土浆的触变性,可由瞬时施以0.5兆帕的压力而得到非常紧密的铸型。这些进展是粘土湿砂型铸造能适应现代工业要求的重要条件。因而这种传统的工艺方法一直被用来生产大量优质铸件。
粘土干砂型 制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。砂型制好以后,型腔表面要涂以耐火涂料,再置于烘炉中烘干,待其冷却后即可合型和浇注。烘干粘土砂型需很长时间,要耗用大量燃料,而且砂型在烘干过程中易产生变形,使铸件精度受到影响。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后,干砂型已趋于淘汰。
化学硬化砂型 这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂。其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质,常用的有各种合成树脂和水玻璃。化学硬化基本上有3种方式。
① 自硬:粘结剂和硬化剂都在混砂时加入。制成砂型或型芯后,粘结剂在硬化剂的作用下发生反应而导致砂型或型芯自行硬化。自硬法主要用于造型,但也用于制造较大的型芯或生产批量不大的型芯。
② 气雾硬化:混砂时加入粘结剂和其他辅加物,先不加硬化剂。造型或制芯后,吹入气态硬化剂或吹入在气态载体中雾化了的液态硬化剂,使其弥散于砂型或型芯中,导致砂型硬化。气雾硬化法主要用于制芯,有时也用于制造小型砂型。
③ 加热硬化:混砂时加入粘结剂和常温下不起作用的潜硬化剂。制成砂型或型芯后,将其加热,这时潜硬化剂和粘结剂中的某些成分发生反应,生成能使粘结剂硬化的有效硬化剂,从而使砂型或型芯硬化。加热硬化法除用于制造小型薄壳砂型外,主要用于制芯。
化学硬化砂型铸造工艺的特点是:①化学硬化砂型的强度比粘土砂型高得多,而且制成砂型后在硬化到具有相当高的强度后脱膜,不需要修型。因而,铸型能较准确地反映模样的尺寸和轮廓形状,在以后的工艺过程中也不易变形。制得的铸件尺寸精度较高。②由于所用粘结剂和硬化剂的粘度都不高,很易与砂粒混匀,混砂设备结构轻巧、功率小而生产率高,砂处理工作部分可简化。③混好的型砂在硬化之前有很好的流动性,造型时型砂很易舂实,因而不需要庞大而复杂的造型机。④用化学硬化砂造型时,可根据生产要求选用模样材料,如木、塑料和金属。⑤化学硬化砂中粘结剂的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末状辅料,如采用粒度相同的原砂,砂粒之间的间隙要比粘土砂大得多。为避免铸造时金属渗入砂粒之间,砂型或型芯表面应涂以质量优良的涂料。⑥用水玻璃作粘结剂的化学硬化砂成本低、使用中工作环境无气味。但这种铸型浇注金属以后型砂不易溃散;用过的旧砂不能直接回收使用,须经再生处理,而水玻璃砂的再生又比较困难。⑦用树脂作粘结剂的化学硬化砂成本较高,但浇注以后铸件易于和型砂分离,铸件清理的工作量减少,而且用过的大部分砂子可再生回收使用。
型芯 为了保证铸件的质量,砂型铸造中所用的型芯一般为干态型芯。根据型芯所用的粘结剂不同,型芯分为粘土砂芯、油砂芯和树脂砂芯几种。
粘土砂芯 用粘土砂制造的简单的型芯。
油砂芯 用干性油或半干性油作粘结剂的芯砂所制作的型芯,应用较广。油类的粘度低,混好的芯砂流动性好,制芯时很易紧实。但刚制成的型芯强度很低,一般都要用仿形的托芯板承接,然后在200~300℃的烘炉内烘数小时,借空气将油氧化而使其硬化。这种造芯方法的缺点是:型芯在脱模、搬运及烘烤过程中容易变形,导致铸件尺寸精度降低;烘烤时间长,耗能多。
树脂砂芯 用树脂砂制造的各种型芯。型芯在芯盒内硬化后再将其取出,能保证型芯的形状和尺寸的正确。根据硬化方法不同,树脂砂芯的制造一般分为热芯盒制芯和冷芯盒制芯两种方法。①热芯盒法制芯:50年代末期出现。通常以呋喃树脂为芯砂粘结剂,其中还加入潜硬化剂(如氯化铵)。制芯时,使芯盒保持在200~300℃,芯砂射入芯盒中后,氯化铵在较高的温度下与树脂中的游离甲醛反应生成酸,从而使型芯很快硬化。建立脱模强度约需10~100秒钟。用热芯盒法制芯,型芯的尺寸精度比较高,但工艺装置复杂而昂贵,能耗多,排出有刺激性的气体,工人的劳动条件也很差。②冷芯盒法制芯:60年代末出现。用尿烷树脂作为芯砂粘结剂。用此法制芯时,芯盒不加热,向其中吹入胺蒸汽几秒钟就可使型芯硬化。这种方法在能源、环境、生产效率等方面均优于热芯盒法。70年代中期又出现吹二氧化硫硬化的呋喃树脂冷芯盒法。其硬化机理完全不同于尿烷冷芯盒法,但工艺方面的特点,如硬化快、型芯强度高等,则与尿烷冷芯盒法大致相同。 砂型 制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂。硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为使制成的砂型和型芯具有一定的强度,在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏,一般要在铸造中加入型砂粘结剂,将松散的砂粒粘结起来成为型砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。
粘土湿砂型 以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂,制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。湿型铸造历史悠久,应用较广。湿型砂的强度取决于粘土和水按一定比例混合而成的粘土浆。型砂一经混好即具有一定的强度,经舂实制成砂型后,即可满足合型和浇注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工艺因素。
粘土湿砂型铸造的优点是:①粘土的资源丰富、价格便宜。②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用。③制造铸型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的时间长。⑤砂型舂实以后仍可容受少量变形而不致破坏,对拔模和下芯都非常有利。缺点是:①混砂时要将粘稠的粘土浆涂布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂设备,否则不可能得到质量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相当高的强度,造型时型砂不易流动,难以舂实,手工造型时既费力又需一定的技巧,用机器造型时则设备复杂而庞大。③铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差。④铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。
20世纪初铸造业开始采用辗轮式混砂机混砂,使粘土湿型砂的质量大为改善。新型大功率混砂机可使混砂工作达到高效率、高质量。以震实为主的震击压实式造型机的出现,又显著提高了铸型的紧实度和均匀性。随着对铸件尺寸精度和表面质量要求的提高,又出现了以压实为主的高压造型机。用高压造型机制造粘土湿砂型,不但可使铸件尺寸精度提高,表面质量改善,而且使紧实铸型的动作简化、周期缩短,使造型、合型全工序实现高速化和自动化。气体冲击加压的新型造型机,利用粘土浆的触变性,可由瞬时施以0.5兆帕的压力而得到非常紧密的铸型。这些进展是粘土湿砂型铸造能适应现代工业要求的重要条件。因而这种传统的工艺方法一直被用来生产大量优质铸件。
粘土干砂型 制造这种砂型用的型砂湿态水分略高于湿型用的型砂。砂型制好以后,型腔表面要涂以耐火涂料,再置于烘炉中烘干,待其冷却后即可合型和浇注。烘干粘土砂型需很长时间,要耗用大量燃料,而且砂型在烘干过程中易产生变形,使铸件精度受到影响。粘土干砂型一般用于制造铸钢件和较大的铸铁件。自化学硬化砂得到广泛采用后,干砂型已趋于淘汰。
化学硬化砂型 这种砂型所用的型砂称为化学硬化砂。其粘结剂一般都是在硬化剂作用下能发生分子聚合进而成为立体结构的物质,常用的有各种合成树脂和水玻璃。化学硬化基本上有3种方式。
① 自硬:粘结剂和硬化剂都在混砂时加入。制成砂型或型芯后,粘结剂在硬化剂的作用下发生反应而导致砂型或型芯自行硬化。自硬法主要用于造型,但也用于制造较大的型芯或生产批量不大的型芯。
② 气雾硬化:混砂时加入粘结剂和其他辅加物,先不加硬化剂。造型或制芯后,吹入气态硬化剂或吹入在气态载体中雾化了的液态硬化剂,使其弥散于砂型或型芯中,导致砂型硬化。气雾硬化法主要用于制芯,有时也用于制造小型砂型。
③ 加热硬化:混砂时加入粘结剂和常温下不起作用的潜硬化剂。制成砂型或型芯后,将其加热,这时潜硬化剂和粘结剂中的某些成分发生反应,生成能使粘结剂硬化的有效硬化剂,从而使砂型或型芯硬化。加热硬化法除用于制造小型薄壳砂型外,主要用于制芯。
化学硬化砂型铸造工艺的特点是:①化学硬化砂型的强度比粘土砂型高得多,而且制成砂型后在硬化到具有相当高的强度后脱膜,不需要修型。因而,铸型能较准确地反映模样的尺寸和轮廓形状,在以后的工艺过程中也不易变形。制得的铸件尺寸精度较高。②由于所用粘结剂和硬化剂的粘度都不高,很易与砂粒混匀,混砂设备结构轻巧、功率小而生产率高,砂处理工作部分可简化。③混好的型砂在硬化之前有很好的流动性,造型时型砂很易舂实,因而不需要庞大而复杂的造型机。④用化学硬化砂造型时,可根据生产要求选用模样材料,如木、塑料和金属。⑤化学硬化砂中粘结剂的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末状辅料,如采用粒度相同的原砂,砂粒之间的间隙要比粘土砂大得多。为避免铸造时金属渗入砂粒之间,砂型或型芯表面应涂以质量优良的涂料。⑥用水玻璃作粘结剂的化学硬化砂成本低、使用中工作环境无气味。但这种铸型浇注金属以后型砂不易溃散;用过的旧砂不能直接回收使用,须经再生处理,而水玻璃砂的再生又比较困难。⑦用树脂作粘结剂的化学硬化砂成本较高,但浇注以后铸件易于和型砂分离,铸件清理的工作量减少,而且用过的大部分砂子可再生回收使用。
型芯 为了保证铸件的质量,砂型铸造中所用的型芯一般为干态型芯。根据型芯所用的粘结剂不同,型芯分为粘土砂芯、油砂芯和树脂砂芯几种。
粘土砂芯 用粘土砂制造的简单的型芯。
油砂芯 用干性油或半干性油作粘结剂的芯砂所制作的型芯,应用较广。油类的粘度低,混好的芯砂流动性好,制芯时很易紧实。但刚制成的型芯强度很低,一般都要用仿形的托芯板承接,然后在200~300℃的烘炉内烘数小时,借空气将油氧化而使其硬化。这种造芯方法的缺点是:型芯在脱模、搬运及烘烤过程中容易变形,导致铸件尺寸精度降低;烘烤时间长,耗能多。
树脂砂芯 用树脂砂制造的各种型芯。型芯在芯盒内硬化后再将其取出,能保证型芯的形状和尺寸的正确。根据硬化方法不同,树脂砂芯的制造一般分为热芯盒制芯和冷芯盒制芯两种方法。①热芯盒法制芯:50年代末期出现。通常以呋喃树脂为芯砂粘结剂,其中还加入潜硬化剂(如氯化铵)。制芯时,使芯盒保持在200~300℃,芯砂射入芯盒中后,氯化铵在较高的温度下与树脂中的游离甲醛反应生成酸,从而使型芯很快硬化。建立脱模强度约需10~100秒钟。用热芯盒法制芯,型芯的尺寸精度比较高,但工艺装置复杂而昂贵,能耗多,排出有刺激性的气体,工人的劳动条件也很差。②冷芯盒法制芯:60年代末出现。用尿烷树脂作为芯砂粘结剂。用此法制芯时,芯盒不加热,向其中吹入胺蒸汽几秒钟就可使型芯硬化。这种方法在能源、环境、生产效率等方面均优于热芯盒法。70年代中期又出现吹二氧化硫硬化的呋喃树脂冷芯盒法。其硬化机理完全不同于尿烷冷芯盒法,但工艺方面的特点,如硬化快、型芯强度高等,则与尿烷冷芯盒法大致相同。

Ⅵ 型砂应具备哪些性能

型砂应具备以下性能:

1、具有较高的强度和热稳定性,以承受各种外力和高温的作用。

2、良好的流动性,即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力。

3、一定的可塑性,即型砂在外力作用下变形,当外力去除后能保持所给予的形状的能力。

4、较好的透气性,即型砂孔隙透过气体的能力。

5、高的溃散性,又称出砂性,即在铸件凝固后型砂是否容易破坏,是否容易从铸件上清除的性能。

(6)天气冷对铸造型砂有什么影响扩展阅读:

型砂性能主要有两方面因素决定,一是构成型砂的材料组成,二是型砂的混碾状况。

型砂的材料构成主要是由旧砂、原砂、膨润土和添加剂(FS粉)等组成。

由于型砂95%以上是旧砂,而旧砂由于浇注铸件的砂铁比不同、芯砂混入量不同等因素的影响,导致材料构成的波动非常大。

因而要控制型砂的构成,就必须对型砂中的有效膨润土含量、有效添加剂含量及含泥量进行检验,以便确定混砂时膨润土、添加剂(FS粉)和原砂的补加量。

型砂紧实率的控制范围、型砂的混碾效率反映了型砂的混碾状况。

型砂紧实率的控制范围是指紧实率的波动范围,波动范围越小,型砂紧实率的控制水平越高。

型砂的混碾效率是指混制出的型砂性能与经过充分混碾后的型砂性能的百分比,混碾效率越高越好。

Ⅶ 砂型铸造的优点和缺点

砂型铸造

优点

1、砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短。

2、由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应。

缺点

型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量,型砂质量不好会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。

Ⅷ 怎样减少空气湿度对树脂砂铸造的影响

环境温度和湿度肯定对呋喃树脂砂固化速度有影响,大件有条件可做隧道热风炉,加快硬化;小件金属模和模板可以做电加热烘型板

Ⅸ 关于砂型铸造的问题

砂型铸件的表面缺陷
1.1 机械粘砂和化学粘砂
砂型铸件表面的机械粘砂是金属液直接钻入砂型砂粒间孔隙,靠金属的包围和钩连作用与砂粒连结在一起,没有发生化学反应。产生化学粘砂的原因是高温金属液可能被氧化而生成金属氧化物,主要产物是氧化亚铁FeO,其熔点为1370℃。FeO与型砂的SiO2起化学反应生成硅酸亚铁(即铁橄榄石FeO•SiO2),化学反应如下:
SiO2 + 2FeO 2FeO•SiO2
硅酸亚铁的熔点极低,仅有1220℃,因此流动性很好,即使铸件表面已有凝固壳,新生成的硅酸亚铁仍呈液态,易于渗透入砂型孔隙中。凝结后的硅酸亚铁对铸件和型砂都有极强的粘结性,能够将型砂牢固粘附在铸件表面上而成个化学粘砂。
用湿型砂生产铸铁件一般只形成机械粘砂,而不会形成化学粘砂。这是因为铁液中含有多量碳,不会产生大量氧化铁等金属氧化物。砂型中又含有相当多的煤粉,浇注时产生的还原性气氛能防止金属氧化物。原砂的SiO2含量较低也不是湿型铸铁件形成化学粘砂的必然条件。研究结果表明,使用SiO2含量只有82%左右的黄河风积砂,用湿型生产铸铁件并未发现有化学粘砂。
凭肉眼区别两种粘砂是比较困难的,通常可用以下方法区分:
⑴显微观查:从粘砂层上敲取一小块,用液体树脂固定并磨制成试样,用金相显微镜观察。如果是机械粘砂,可以清楚看到单个砂粒夹在金属之中。渗入的金属与砂粒间有明显的分界线,不存在任何化学反应产物。渗入的金属金相组识与铸件本体的金相组织一致(见图2)。如果是化学粘砂,则可以看见在粘砂层中有新生相将铸件和砂粒粘连(见图3)。
⑵电测:机械粘砂中连结物是金属,具有良好的导电能力。将万用电表的旋钮开到电阻测定档,用一个电极接触铸件,另一电极接触粘砂部位。如果电阻接近为零,表明粘砂是金属包裹砂粒形成的机械粘砂。如果显示有巨大电阻,表明粘砂部位已经形成不导电的硅酸亚铁,属于化学粘砂。
⑶化学鉴别:用扁铲凿下一小块粘砂块,浸入盛有浓盐酸的试管中。如果缓慢发生气泡,一夜之后液体颜色由无色透明变为棕红色。反应终了时粘砂块消失,试管底部留下少数单个砂粒,说明是机械粘砂,铁质部分已被盐酸溶解成为氯化铁。化学反应式为:
2Fe + 6HCl 2FeCl3 +3H2↑
如果是化学粘砂,则气泡产生很少,酸液也没有明显的变化。最后的残留物是多孔性团絮状物质。
1.1.1 各种因素对机械粘砂的影响
实际生产经验表明,湿型铸件的重量一般不超过一、二百千克,壁厚大多不超过50mm,型砂中水分引起激冷效应使铸件外壳较快冷却和凝固,对型砂的加热作用并不过分严重。虽然铸铁用原砂中除了含有石英(熔点1715℃)以外,还含有相当数量熔点较低的长石(熔点1170~1550℃)、云母(熔点1150~1400℃)及其它矿物质,但同时铸铁湿型砂中含有的煤粉抑制了氧化铁的生成,因而不致引起化学反应。生产经验表明,湿型铸钢件一般也都是机械粘砂,而不是化学粘砂。这是因为湿型铸钢件都不是厚大铸件,而且所用硅砂含SiO2较高,铸件对型砂的热作用并不严重,不产生明显多的铁橄榄石。
以下将分别讨论铸件产生机械粘砂的各种影响因素:
1.1.1.1 砂型紧实程度
手工造型和震压造型的紧实程度如果较低,则砂型表面的砂粒比较疏松,砂型型腔的坑凹处和拐角处局部也都更容易出现疏松。如金属液钻入砂粒之间孔隙不深,将使铸件表面显得粗糙;钻入较深和包裹砂粒则形成机械粘砂。造型工人可以采取手指塞紧、用冲锤的尖头冲紧砂型局部。高生产率的高密度造型是否有局部疏松,则取决于型砂流动性如何,因而很多工厂尽量降低型砂紧实率来提高型砂的流动性。在填砂和压实过程中采用微震提高砂型紧实程度是十分有效的。此外,也取决于紧实装置设定液压或气压的高低。图4为一灰铁汽车铸件出现机械粘砂,使用进口静压造型机,一箱两件。但液压系统的压力调节不适当,砂箱的压实比压较低;而且两件之间和与砂箱的吃砂量仅有25mm左右。砂型平面硬度只有50~60,边缘侧面硬度不足40。
1.1.1.2 型砂的粒度和透气性
湿型的砂粒粗细一方面要保证浇注后排气通畅,另一方面湿型砂的透气能力又不可太高,以免金属液容易渗透入砂粒之间孔隙中。手工造型生产小件的砂型上扎有较多排气孔,而且往往采用面砂,砂粒可以细些,面砂透气率40~60大约已然合适。机器造型湿型单一砂的型砂粒度大致在70/140目,透气率大多在60~90的范围内。高密度砂型比较密实,则要求型砂有较高透气能力。粒度大多在50/140或140/50目,透气率较多集中在100~140。很多工厂的砂芯用原砂粒度比型砂粒度粗,例如汽车发动机缸体砂芯用原砂粒度为50/100目,长期生产会有大量芯砂混入型砂而使型砂粒度变粗。以致有些工厂的型砂透气率高达160以上,甚至达到200左右。除非在砂型表面喷涂料,否则铸件表面变得粗糙,甚至可能有局部机械粘砂。美国有一工厂在混制湿型砂时加入100、140目两筛细粒新砂5%来纠正型砂变粗现象,使型砂粒度维持在50/140的四筛分布。
1.1.1.3 金属液压力
金属液压力越高,机械粘砂就越严重。因此,高大铸件的底部比较容易形成机械粘砂。
1.1.1.4 浇注温度和铸件壁厚
金属液温度高,流动性好,就容易渗入砂粒之间孔隙而产生机械粘砂。但从避免铸件产生气孔、冷隔等缺陷考虑,浇注温度不可任意降低。生产复杂薄壁铸件时尤需较高浇注温度。
1.1.1.5 砂型涂料
生产重量较大的湿型铸件,可以向砂型的型腔喷刷醇基涂料,点燃后即可下芯与合型。一般上型可以不喷涂料,因为所受金属液压头比下型小。喷涂料的另一优点是提高了砂型表面耐冲刷能力。但是湿型用涂料的配方不同于砂芯用涂料,其强度不可太高,必须与砂型强度匹配,否则可能使涂层开裂翘皮,并使铸件产生夹砂缺陷。对内腔要求不高的一般铸铁的湿砂型中如果有树脂芯或油砂芯,为了防止金属液钻入砂芯,可以在硬化后的砂芯表面局部容易渗透金属液处,涂抹用机油或其他粘结剂加石墨粉、石英粉或其它耐火粉料调制的涂料膏,凉干后即可下芯。当生产内腔清洁度和光洁度要求很高的铸铁件(如内燃机缸盖、机体、液压系统阀件等)时,必须对砂芯采取整体浸或浇涂料而后表面烘干。手工生产铸铁件时,常用软毛刷将土石墨粉细心涂刷在湿砂型和砂芯表面上。也有的喷土石墨与水混合液,晾干后即可浇注。石墨粉可以填塞孔隙,又不被铁液润湿,铁液难以钻入砂粒之间。美国Caterpillar铸造工厂用高压造型大量生产工程机械大型发动机汽缸体,其克服机械粘砂的措施是靠对上、下砂型全面自动喷水基涂料。然后用大火焰喷枪自动喷烤,使涂层和砂型表层干燥。这种表面烘干的型砂所用膨润土、煤粉等材料的品种和加入量,以及型砂性能控制均不同于普通湿型砂。
1.1.1.6 型砂的煤粉量
湿型铸铁件防止粘砂和改善表面光洁程度最主要的型砂加入物是煤粉。但是市售煤粉良莠不齐。一般生产中等大小铸铁件型砂中有效煤粉量可能在3.5~7.0%,主要取决于煤粉品质和对铸态表面的要求不同。为了排除煤粉品质的影响,可以只用1g型砂在900℃的发气量代表有效煤粉含量。例如普通机器造型的型砂发气量可以在20~26mL/g之间,高宻度造型的型砂发气可以是16~22mL/g范围内。国外常用测定灼减量方法估计型砂中煤粉含量是否足够多。例如有些工厂要求型砂灼减量在3.0~5.0%。在实际生产中可以观看铸件的外表形貌就可以查觉出型砂所含有效煤粉量是否合适。如果铸件表面毛糙,而型砂的透气率和砂型紧实程度都无不妥之处,可能有效煤粉不足或者煤粉品质不良。如果铸件表面有明显的蓝色,但较为粗糙,可能有效煤粉量已够,而型砂透气性偏高,或砂型紧实程度不够。
目前我国有多种煤粉代用品商品供应。其中淀粉材料的抗粘砂效果与优质煤粉基本相当。但只适合用来生产灰铁铸件,如用于生产球铁件有可能产生皮下气孔缺陷,因为不能产生足够还原性气氛。还有些“煤粉代用品”商品,其真实的具体配方不详,使用效果也有很大差异。用户应当靠浇注试验来判断其实际抗粘砂效果。可用同样的原砂(不可用旧砂,以免干扰试验结果)和膨润土、水,再分别加入不同抗粘砂材料混制型砂。应设法保持型砂透气率相同或接近,造型硬度相同,浇注温度相同。比较铸件表面光洁程度,然后即可做出选用决定。
国外生产抗粘砂商品主要有两类:①增效煤粉(高效煤粉):在煤粉中加入20~40%高软化点石油沥青,使其光亮碳含量提高到12~20%,抗粘砂能力大为提高。现在我国也有几家公司供应增效煤粉。②混合附加物:是优质膨润土与优质煤粉的混合物,也可再根据需要加入淀粉、木粉等材料。大型铸造工厂一条生产线中的产品特征接近,膨润土与煤粉的比例不需经常改变。采用混合附加物易于控制管理,设备简化。配方由供需双方的工程师根据铸件生产条件共同制定。用散装罐车运送到车间,气力输送进材料罐。用户混砂时只加一种附加物即可。
单一砂混砂时煤粉的补加量首先取决于煤粉本身的品质优劣如何,同时也受砂/铁比、铸件厚度、浇注温度、冷却时间、清理方法、对铸件表面光洁度具体要求等等因素的影响。德国有些工厂表示煤粉补加量的单位为每100kg铁水和每1%光亮碳形成物(即有效煤粉)的煤粉补加量kg。例如Mettmann铸造工厂统计生产中光亮碳形成物(煤粉)补加量在0.14~0.27kg / 1%光亮碳形成物 / 100kg铁。德国南方化学公司的实例中砂/铁比为10:1,浇注每吨铁的ECOSIL煤粉消耗量18kg / t Fe。即浇注每吨铁水用10吨型砂,型砂中补加18kg ECOSIL煤粉,折合混砂时煤粉补加量为0.18%,如果按照我国大多数工厂砂/铁比6:1左右,则ECOSIL煤粉混砂加入量应为0.30%。根据铸造手册“造型材料”(第2版103~104页)介绍,我国东风汽车公司、一汽铸造有限公司、中国一拖集团公司、上海汽车发动机公司和南京泰克西铸铁有限公司的高密度造型线湿型单一砂配方14种。混砂时煤粉加入量最高者3~4%,最低者0.3~0.5%。另外一汽、泰克西、上海发动机厂的震击造型单一砂4种。混砂煤粉加入量最高者3~5%,最低者1~1.25%。上述我国工厂中大多数的煤粉补加量绝大多数的煤粉补加量高的原因在于这些工厂所用煤粉品质低。笔者由近几年我国个别工厂使用优质煤粉和增效煤粉的经验表明,一般湿型铸铁件单一砂的混砂煤粉补加量在0.15~0.3%之间,个别厚大件为0.5%。抚顺某厂的气冲线砂铁比平均为11:1,同一车间内的挤压线砂铁比平均为7.5:1,两条线共用砂处理系统混砂的增效煤粉加入量仅为0.08~0.12%。由此可见,即使优质和增效煤粉价格稍高(不到普通煤粉的两倍),但消耗量仅为普通煤粉的几分之一。使用后不仅生产成本大幅度下降,还节省了贮存和运输费用。而且型砂中含泥量、含水量、大幅度下降,韧性、透气率、起模性得到提高。不但铸件表面光洁,而且气孔、砂孔等缺陷必然明显减少。
1.2 爆炸粘砂
在机械化铸造工厂的浇注流水线上,经常看到浇注后,几乎每一个砂箱与小车台面之间都会发生爆炸,这并不会发生铸件缺陷。但是有时偶尔还可以看到另一种在型腔内部发生能够引起铸件表面粘砂的爆炸,称为爆炸粘砂。高密度造型的铸件可能会出现这种爆炸粘砂缺陷,与通常机械粘砂出现在浇注位置的下表面和热节处不同,爆炸粘砂大多发生在铸件浇注位置的上表面。爆炸产生原因是开始浇注时砂型的水分蒸发凝聚在温度较低的型腔上表面,当金属液面上升与型腔上表面接触时水分骤然蒸发而发生爆炸,产生的巨大气体压力迫使金属液钻入砂型表面而成粘砂。有时爆炸相当猛烈,金属液甚至从冒口喷出直冲房顶。型砂含水量和紧实率高、含煤粉量高、砂型硬度高、通气条件不良和浇注速度过快时较易发生爆炸粘砂。
1.3 热粘砂
热粘砂是比较少见的粘砂。有以下几种现象:
⑴铸铁件湿型砂用原砂的SiO2含量较低,例如是黄河风积砂和一些当地河砂或山砂的SiO2含量只有80%左右,原砂本身的烧结温度较低。浇注厚大件时,铸件表面被一厚层砂包裹。如果型砂中含有充分的煤粉,烧结砂层容易脱落被清理掉,不出现机械粘砂。
⑵河北省有一家用挤压造型机生产灰铸铁汽车件工厂,平日铸件落砂后大部分表面都能显露出来,经过短时间抛丸清理后铸件表面相当清洁。但是有一次突然发现铸件落砂后表面被一层砂子包裹。铸件抛丸清理后能够较容易地露出表面,表明铁液并未钻入砂型中,不属于机械粘砂。所出现的异常现象属于“热粘砂”缺陷。产生原因不会是原砂二氧化硅降低,因为该厂一直使用品质稳定的内蒙砂。铁液浇注温度也未过高。怀疑是膨润土公司处理活化膨润土时加入碳酸钠配料量过高引起的。碳酸钠本身是冶金用熔剂,能够降低硅砂和膨润土的烧结点和熔点而引起热粘砂。

Ⅹ 简述影响铸铁铸造性能的因素

铸钢的铸造工艺特点 铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,必须采取比铸铁复杂的工艺措施: 1、由于钢液的流动性差,为防止铸钢件产生冷隔和浇不足,铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大;采用干铸型或热铸型;适当提高浇注温度,一般为1520°~1600℃,因为浇注温度高,钢水的过热度大、保持液态的时间长,流动性可得到改善。但是浇温过高,会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。 2、由于铸钢的收缩大大超过铸铁,为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷,在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施,以实现顺序凝固。 此外,为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷,应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空 心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。 (1)铸钢的熔点高,相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用,极易产生粘砂缺陷。因此,应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型,并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度,大多铸钢件用干型或快干型来铸造,如采用CO2硬化的水玻璃砂型。

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