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1、 砂眼（或白灰）鑄件的致命缺陷，重則報廢。要做到：①、 澆口杯、直澆道、橫澆道、內澆道與鑄件封閉結合嚴密。如不嚴密，在負壓的作用下就會吸入砂子，所以裝箱者一定要精心操作，把好各關口。任何一個薄弱環節或疏忽都會造成此類缺陷。②澆注系統多刷一遍涂料以增強其強度。③涂料的強度、透氣性、剛度、耐火度、暴熱抗烈性也很重要，因為在運輸、裝填砂、震動時都會出現破壞、變形、開裂、脫落。④震實時，開始幅度要小，待填滿砂時再振幅大些。⑤澆口杯無浮砂、塵土等雜物。⑥澆注時，澆包嘴盡量靠近澆口杯，以免壓力頭過大。⑦負壓過大，使金屬液流經開裂、裂紋處時，吸入干砂和雜物可能性加大，粘砂嚴重。⑧過快的充型速度使沖刷力加大。2、 氣孔①澆注溫度低，充型前沿金屬液不能使泡沫充分分解汽 化，未分解的殘留物質來不及浮集到上面及冒口中，汽化分解生成的氣體及殘留物不能及時排出鑄型而凝固在鑄件中，另外，摸樣分解不充分，液相殘留物會堵塞涂料層，使熱解氣體排出受阻，腔內形成反壓力，充型流動性下降，凝固快。②涂料透氣性差或負壓不足，砂子透氣性差，不能及時排除型腔內的氣體及殘留物，在充型壓力下形成氣孔。③澆注速度慢，澆口杯未充滿，暴露直澆道卷入空氣，吸入雜質，形成攜裹氣孔和渣孔。④澆杯容量小，金屬液形成渦流，侵入空氣生成氣孔。⑤澆口杯及澆注系統之間的連接處密封不好，尤其是直澆道和澆口杯。在負壓作用下很容易形成夾砂及氣孔。⑥型砂粒度太細，粉塵含量高，透氣性差，負壓管道內部堵塞，造成負壓度失真，使型腔周圍的負壓值遠低于指示負壓，汽化物不能及時排出涂料層而形成氣孔或皺皮。⑦合理的澆注工藝和負壓度。消失模澆注工藝是以充滿封閉直澆道為原則，不能忽快忽慢、紊流、斷流，更不允許暴露直澆道。澆注速度，尤其是在行車提升停頓瞬間力求平衡，不斷流。進入尾期慢慢收包，使渣、氣、及汽化殘留物有充分時間浮集到澆冒口中。負壓度過大，加劇金屬液滲透粘砂，并造成附壁效應，不利于液相泡沫被涂層吸附，生成很多氣孔。適宜的負壓是排氣的保證，也是防止粘砂的措施。⑧模樣粘合應選用專用的熱熔膠或冷膠，在保證粘牢的情況下，用量越少越好。盡量避免使用汽化緩慢的乳膠。
+查看全文24 2024-12
消失模鑄造技術是用泡沫塑料制作成與零件結構和尺寸完全一樣的實型模具，經浸涂耐火粘結涂料，烘干后進行干砂造型，振動緊實，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。壓力消失模鑄造技術壓力消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與壓力凝固結晶技術相結合的鑄造新技術，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晶成型的鑄造方法。這種鑄造技術的特點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，改善鑄件力學性能。真空低壓消失模鑄造技術真空低壓消失模鑄造技術是將負壓消失模鑄造方法和低壓反重力澆注方法復合而發展的一種新鑄造技術。真空低壓消失模鑄造技術的特點是：綜合了低壓鑄造與真空消失模鑄造的技術優勢，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，設備投資小、鑄件成本低、鑄件可熱處理強化；而與砂型鑄造相比，鑄件的精度高、表面粗糙度小、生產率高、性能好；反重力作用下，直澆口成為補縮短通道，澆注溫度的損失小，液態合金在可控的壓力下進行補縮凝固，合金鑄件的澆注系統簡單有效、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。振動消失模鑄造技術振動消失模鑄造技術是在消失模鑄造過程中施加一定頻率和振幅的振動，使鑄件在振動場的作用下凝固，由于消失模鑄造凝固過程中對金屬溶液施加了一定時間振動，振動力使液相與固相間產生相對運動，而使枝晶破碎，增加液相內結晶核心，使鑄件最終凝固組織細化、補縮提高，力學性能改善。該技術利用消失模鑄造中現成的緊實振動臺，通過振動電機產生的機械振動，使金屬液在動力激勵下生核，達到細化組織的目的，是一種操作簡便、成本低廉、無環境污染的方法。半固態消失模鑄造技術半固態消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與半固態技術相結合的新鑄造技術，由于該工藝的特點在于控制液固相的相對比例，也稱轉變控制半固態成形。該技術可以提高鑄件致密度、減少偏析、提高尺寸精度和鑄件性能。消失模殼型鑄造技術消失模殼型鑄造技術是熔模鑄造技術與消失模鑄造結合起來的新型鑄造方法。該方法是將用發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，經過焙燒，然后進行澆注，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，又有熔模精密鑄造中結殼精度、強度等優點。與普通熔模鑄造相比，其特點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，可以生產較大尺寸的各種合金復雜鑄件消失模懸浮鑄造技術消失模懸浮鑄造技術是消失模鑄造工藝與懸浮鑄造結合起來的一種新型實用鑄造技術。該技術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（或將懸浮劑放置在模樣某特定位置，或將懸浮劑與EPS一起制成泡沫模樣）與金屬液發生物化反應從而提高鑄件整體（或部分）組織性能。
+查看全文22 2024-12
從歷史悠久的鑄造技術發展到今天的現代鑄造技術或液態凝固成形技術這不僅與金屬與合金的結晶與凝固理論研究的深入和發展、各種凝固技術的不斷的出現和提高、計算機技術的應用等有關 , 而且還與化學工業、機械制造業、制造方法和技術的發展密切相關。固技術的發展 控制凝固過程是開發新型材料和提高鑄件質量的重要途徑。 順序凝固技術、快速凝固技術、復合材料的獲得、半固態金屬鑄造成形技術等等就是集中的代表。1.順序凝固技術 所謂的順序凝固技術 ，是使液態金屬的熱量沿一定向排出 , 或通過對液態金屬施行某方向的快速凝固 , 從而使晶粒的生長( 凝固 )向著一定的方向進行 , 最終獲得具有單方向晶粒組織或單晶組織的鑄件的一種工藝方法。由于冷卻及控制技術的不斷進步,使熱量排出的強度及方向性不斷提高 , 從而使固液界面前沿液相中的溫度梯度增大 , 這不僅使晶粒生長的方向性提高 ,而且組織更細長、挺直、并延長了定向區 . 順序凝固技術已廣泛應用于鑄造 高溫合金燃氣輪機葉片的生產中 , 由于沿定向生長的組織的力學性能優異, 使葉 片工作溫度大幅度提高 , 從而使航空發動機性能提高。 順序凝固技術的最新進展 是制取單晶體鑄件 , 如單晶渦輪葉片 ,它比一般順序凝固柱狀晶葉片具有更高的 工作溫度 , 抗熱疲勞強度、抗蠕變強度和耐腐蝕性能。采用這種高溫合金單晶葉片 的航空發動機 ,有效地增加了航空發動機的推力和效率 , 使其性能大幅度提高。2. 快速凝固技術即在比常規工藝條件下的冷卻速度 （ 10-4 - 10K/S） 快得多的冷卻條件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液態合金轉變為固態的工藝方法。它使合金 材料具有優異的組織和性能 , 如很細的晶粒 ( 通常 <0.1-0.01 um>甚至納米級的晶粒 ) , 合金元偏析缺陷和高分散度的超細析出相 , 材料的高強度、高韌性等。 快速凝固技術可使液態金屬脫開常規的結晶過程 (形核和生長) , 直接形成非晶結構的固體材料 , 即所謂的金屬玻璃。此類非晶態合金為遠程無序結構 ,具有特殊的電學性能、磁學性能、電化學性能和力學性能 ,己得到廣泛的應用。如用作控制變壓器鐵心材料、計算機磁頭及外圍設備中零件的材料、纖焊材料等。快速凝固正日益受到多方的重視。3.復合材料 制備凝固技術的另一發展是用于復合材料的制備口所謂復合材料 , 就是在非金屬或金屬基體中引人增強相或特殊成分 ,通過控制凝固使增強相按所希望的方式分布或排列的一種具有特殊性能的材料。由于復合材料的基體 具有較高的斷裂性 , 加上增強相的存在 ,故能表現出與普通單相組織材料不同的性能 , 如高強度、良好的高溫性能和抗疲勞性能 , 已發展了多種制取復合材料的工藝方法 ,如結合順序凝固技術制備自生復合材料。此領域的應用前景將越來越廣。4. 半固態鑄造半固態金屬鑄造成形技術經過 20 多年的研究及發展 , 已進入工業應用階段。其原理是在液態金屬的凝固過程中進行強烈的攪拌 (可以采用機械、電磁或其它方式 ) , 使普通鑄造易于形成的樹枝晶網絡骨架被打碎而形成分散的顆粒狀組織形態 , 從而制得半固態金屬液 ,它具有一定的流動性 ,然后可利用常規的成形技術如壓鑄、擠壓、模鍛等成形生產坯料或鑄件。半固態金屬鑄造成形克服了傳統鑄造成形易產生的縮孔、縮松、氣孔及尺寸偏差等缺點, 具有成形溫度低, 延長模具壽命 , 節約能源 , 改善生產條件和環境 , 提高鑄件質量 ( 減少氣孔和凝固收縮 ) ,減少加工余量等許多優點。半固態金屬成形工藝將成為 21 世紀極具發展前途的近凈形化成形技術之一。
+查看全文16 2024-12
早期中國商朝的重875公斤的司母戊方鼎，戰國時期的曾侯乙尊盤，西漢的透光鏡，都是古代鑄造的代表產品。 早期的鑄件大多是農業生產、宗教、生活等方面的工具或用具，藝術色彩濃厚。那時的鑄造工藝是與制陶工藝并行發展的，受陶器的影響很大。發展中國在公元前513年，鑄出了世界上最早見于文字記載的鑄鐵件－晉國鑄型鼎,重約270公斤。歐洲在公元八世紀前后也開始生產鑄鐵件。鑄鐵件的出現，擴大了鑄件的應用范圍。例如在15～17世紀，德、法等國先后敷設了不少向居民供飲用水的鑄鐵管道。18世紀的工業革命以后，蒸汽機、紡織機和鐵路等工業興起，鑄件進入為大工業服務的新時期，鑄造技術開始有了大的發展。近代進入20世紀，鑄造的發展速度很快，其重要因素之一是產品技術的進步 ，要求鑄件各種機械物理性能更好，同時仍具有良好的機械加工性能；另一個原因是機械工業本身和其他工業如化工、儀表等的發展，給鑄造業創造了有利的物質條件。如檢測手段的發展，保證了鑄件質量的提高和穩定，并給鑄造理論的發展提供了條件；電子顯微鏡等的發明，幫助人們深入到金屬的微觀世界，探查金屬結晶的奧秘，研究金屬凝固的理論，指導鑄造生產。當代鑄造業的發展，鑄造是現代機械制造業的基礎工藝之一，因此鑄造業的發展標志著一個國家的生產實力。據2008年統計，我國年產鑄件3350萬噸，是世界鑄造第一大國。隨著我國鑄造產業的不斷發展，國內鑄造產業將打造“四有”創新企業，即有創新思想、創新計劃、創新的制度和體系以及創新的工作方式。而在轉型升級方面，則要打造具有六大特征的新型企業：一，制造前端市場研發和后端服務變大，制造環節縮小的業務模式創新的企業。二，從賣商品轉變到賣方案，提供完整解決方案的企業。三，以智能和集成為標志的數字化企業。四，三五年翻一番的速度型企業。五，先進科技、綠色制造、持續創新的企業。六，打造高端產品、精品，引導消費、品牌制勝的企業。這樣的產業革新，相信我國鑄造業未來將更加輝煌，美好的未來，我們拭目以待。
+查看全文12 2024-12
影響鑄件質量的因素很多： 第一是鑄件的設計工藝性。進行設計時，除了要根據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計的合理性，即明顯的尺寸效應和凝固、收縮、應力等問題，以避免或減少鑄件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產生。 第二要有合理的鑄造工藝。即根據鑄件結構、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統等。以保證獲得優質鑄件。 三是鑄造用原材料的質量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質劑以及鑄造砂、型砂粘結劑、涂料等材料的質量不合標準，會使鑄件產生氣孔、針孔、夾渣、粘砂等缺陷，影響鑄件外觀質量和內部質量，嚴重時會使鑄件報廢。 第四是工藝操作，要制定合理的工藝操作規程，提高工人的技術水平，使工藝規程得到正確實施。 鑄造生產中，要對鑄件的質量進行控制與檢驗。首先要制定從原材料、輔助材料到每種具體產品的控制和檢驗的工藝守則與技術條件。對每道工序都嚴格按工藝守則和技術條件進行控制和檢驗。最后對成品鑄件作質量檢驗。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量，可用比較樣塊來判斷鑄件表面粗糙度；表面的細微裂紋可用著色法、磁粉法檢查。對鑄件的內部質量，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
鑄造行業由于其特殊性，涉及高溫、高壓、金屬熔化等危險因素，因此安全知識尤為重要。以下是一些關鍵的安全知識和注意事項:安全意識教育 ：員工應牢記“安全第一”的原則，自覺遵守安全規章制度。定期進行安全培訓，提高員工的安全意識和自我保護能力。設備維護與檢修 ：定期對鑄造設備進行維護和檢修，確保設備處于良好狀態。發現設備故障和隱患應及時報告并采取措施消除。防火防爆 ：嚴格遵守防火防爆規定，禁止吸煙和使用明火。做好防火設施的維護和檢查，確保緊急情況下能迅速有效地滅火和救援。粉塵危害防范 ：員工應佩戴合適的防塵口罩和防護眼鏡，減少粉塵對身體的危害。加強通風換氣，保持車間內空氣流通。合理安排工作時間和休息 ：確保員工有足夠的休息和恢復體力，特別是在高溫天氣下。現場安全管理 ：加強現場安全管理，確保生產安全。安全裝備和措施：安全穿戴和裝備 ：穿戴隔熱呼吸器、手套、防護鏡、耳塞、防護鞋、安全帽等個人防護裝備。穿戴適宜的工作服，避免皮膚直接接觸鑄造液或其他危險物質。預防火災的措施 ：保持鑄造臺和工作臺干燥，防止鑄造液潑濺或燒傷人員。鑄造液必須置于專用容器內，并定期清理。安裝煙霧探測器和火警報警器，及時發現火情。機械設備安全 ：鑄造設備和機械設備應按規定檢測、保養和維護。確保安全防護裝置和應急停車裝置齊全有效。職業危害預防：采取控制措施防止金屬粉塵、有毒氣體和噪聲等職業危害。對工人進行健康檢查，并定期進行環境衛生檢測和作業衛生監測。注意事項：工作前檢查 ：確保自用設備和工具完好，砂型排列整齊，并留出通道。造型時要保證分型面平整、吻合，使用吹風器時注意風向。澆鑄作業 ：澆鑄前必須烘干鐵水包，扒砂棒預熱，鐵水面上只能覆蓋干草灰澆鑄速度及流量要適當，人不能站在鐵水正面。緊急情況處理 ：發生問題時保持鎮靜，服從統一指揮。鑄造行業的安全知識涵蓋了從員工安全意識、設備維護、防火防爆、粉塵防護到工作時間和休息安排等多個方面1。企業應建立完善的安全生產管理體系，確保每位員工都了解并遵守相關安全規定，以降低事故風險，保障生產安全。
+查看全文09 2024-12
鑄造件應力釋放的方法主要包括以下幾種?：?1?自然時效?：將鑄件放置在室外或倉庫中，經過一段時間的自然環境變化，應力會逐漸釋放。這種方法簡單易行，但時間較長。?振動時效?：通過振動設備對鑄件進行振動處理，使應力重新分布并達到平衡狀態。這種方法效率較高，但需要專門的設備。?熱處理?：通過加熱和冷卻的過程，使鑄件內部的應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間。?機械拉伸?：通過機械手段對鑄件進行拉伸，使其內部的應力得到釋放。這種方法需要精確的控制和計算。?鑄造應力產生的原因?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行，導致產生變形和應力。這些應力可能會影響鑄件的質量和使用壽命，因此需要通過上述方法進行釋放和處理。
+查看全文05 2024-12
消失模鑄造技術是用泡沫塑料制作成與零件結構和尺寸完全一樣的實型模具，經浸涂耐火粘結涂料，烘干后進行干砂造型，振動緊實，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。消失模鑄造技術主要有以下六種： 1．壓力消失模鑄造技術 壓力消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與壓力凝固結晶技術相結合的鑄造新技術，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晶成型的鑄造方法。這種鑄造技術的特點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，改善鑄件力學性能。 2．真空低壓消失模鑄造技術 真空低壓消失模鑄造技術是將負壓消失模鑄造方法和低壓反重力澆注方法復合而發展的一種新鑄造技術。真空低壓消失模鑄造技術的特點是：綜合了低壓鑄造與真空消失模鑄造的技術優勢，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，設備投資小、鑄件成本低、鑄件可熱處理強化；而與砂型鑄造相比，鑄件的精度高、表面粗糙度小、生產率高、性能好；反重力作用下，直澆口成為補縮短通道，澆注溫度的損失小，液態合金在可控的壓力下進行補縮凝固，合金鑄件的澆注系統簡單有效、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．振動消失模鑄造技術 振動消失模鑄造技術是在消失模鑄造過程中施加一定頻率和振幅的振動，使鑄件在振動場的作用下凝固，由于消失模鑄造凝固過程中對金屬溶液施加了一定時間振動，振動力使液相與固相間產生相對運動，而使枝晶破碎，增加液相內結晶核心，使鑄件凝固組織細化、補縮提高，力學性能改善。該技術利用消失模鑄造中現成的緊實振動臺，通過振動電機產生的機械振動，使金屬液在動力激勵下生核，達到細化組織的目的，是一種操作簡便、成本低廉、無環境污染的方法。 4．半固態消失模鑄造技術 半固態消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與半固態技術相結合的新鑄造技術，由于該工藝的特點在于控制液固相的相對比例，也稱轉變控制半固態成形。該技術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 消失模殼型鑄造技術是熔模鑄造技術與消失模鑄造結合起來的新型鑄造方法。該方法是將用發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，經過焙燒，然后進行澆注，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，又有熔模精密鑄造中結殼精度、強度等優點。與普通熔模鑄造相比，其特點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，可以生產較大尺寸的各種合金復雜鑄件 6．消失模懸浮鑄造技術 消失模懸浮鑄造技術是消失模鑄造工藝與懸浮鑄造結合起來的一種新型實用鑄造技術。該技術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（或將懸浮劑放置在模樣某特定位置，或將懸浮劑與EPS一起制成泡沫模樣）與金屬液發生物化反應從而提高鑄件整體（或部分）組織性能。 由于消失模鑄造技術成本低、精度高、設計靈活、清潔環保、適合復雜鑄件等特點，符合新世紀鑄造技術發展的總趨勢，有著廣闊的發展前景。
+查看全文30 2020-04
澆不足和冷隔是鑄造中相當普遍的缺陷，在很多情況下，這兩類缺陷在完全報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，這類缺陷的特點是鑄件壁上具有光滑圓邊的穿孔，或者鑄件的一個或多個末端未充滿金屬液； 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性缺陷的鑄件，這類缺陷的外觀，常呈現為帶有光滑圓邊的裂紋或皺紋。 這兩類缺陷的特點：一是在鑄件檢驗中比較容易發現；二是除了清理工序外，其產生原因幾乎存在于鑄造的每一道工序中。下面筆者結合多年的生產實踐并參閱有關資料，談談鑄件澆不足和冷隔的產生原因及其防止措施。 1.鑄件和模樣設計 （1）因鑄件截面厚薄不均造成金屬流間斷，在某些鑄件設計中，薄截面位于金屬液難以達到的部位，很難恰當地設置澆注系統。在可能的情況下，應對這類設計進行修改，當無法更改設計時，則需采用相當復雜的澆注系統，以避免產生這類缺陷。 （2）鑄件截面相對過薄，這種設計沒能考慮到金屬流動和凝固的規律。如果設計者不能加厚這一截面的話，惟一的補救辦法是提高金屬的澆注溫度，或者修改金屬的化學成分，以改善其流動性。還有一個較好的彌補辦法是采用不會產生急冷的鑄型（型芯），但這會使生產成本增加，因此在可能的情況下應更改設計。 2. 模樣 （1）模樣或芯盒磨損造成鑄件截面過薄，型砂是磨損力相當強的材料，會造成模樣磨損，進而造成鑄件截面減薄，導致產生澆不足和冷隔缺陷。有效的預防措施是建立正規的檢查制度，把有缺陷的模樣檢查出來。 （2）模樣強度差! 在造型或制芯的壓力下，模樣由于強度不夠而產生變形，這樣的模樣和芯盒會造成鑄型和型芯變形。這樣既會造成金屬液未能按預期設想流動，又會形成鑄件截面過薄。改正的方法是加固模樣。 （3）模樣或芯盒定位不準，其產生原因是定位銷和銷套已經磨損，定位銷數量過少或定位銷尺寸過小都容易產生磨損。在上下模底板上按中心線安裝分成兩半的模樣時，也會出現錯位的缺陷。如果不試澆樣品鑄件，則很難證實分裝在上、下模底板上的兩半模樣是否對準。防止產生這類缺陷的首要措施就是加強檢驗。 3. 砂箱及其準備 （1）上下箱錯箱造成鑄件過薄，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，或在箱耳座內有外來雜物。由于錯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行維修和保養。 （2）模樣安裝不當，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中心線必須非常明顯，以便安放時易于檢查。 （3）薄平鑄件澆注時傾斜度不夠，對某些較薄的鑄件來說，要使砂箱在澆注時能保持一個傾斜度，否則會形成封閉氣體，造成金屬液流間斷。砂箱傾斜后，上箱要保持足夠的高度，使澆口位置超過鑄件的頂點。 （4）砂箱剛度不夠或加固不當，也會使砂型變形而產生澆不足或冷隔，因此必須使用具有足夠強度的砂箱，對于使用時間較長的砂箱應加固后再使用。 （5）上箱太淺，可能會造成上型下垂，從而使鑄件截面變窄、變薄，以致產生澆不足的缺陷。在澆注較厚的鑄件時，上箱太淺會因為金屬壓力不足而導致產生縮松和侵入氣孔；而在澆注較薄鑄件時，其后果則是產生掉砂或澆不足的缺陷。 4.澆冒口系統 （1）內澆道、橫澆道和直澆道截面尺寸不當，為了避免產生金屬液流間斷的現象，應按以下要求設計澆注系統，即必須使直澆道和橫澆道具有足夠的尺寸，以保證平穩地向所有內澆道輸送金屬液。另外，為保證金屬液流動時能夠始終完全充滿澆注系統，可減小澆道面積來建立壓頭。澆注系統設計的基本原則是確保金屬液流動平穩，并能夠充滿澆注系統，防止金屬液流間斷。 （2）內澆道位置不當，內澆道的位置完全取決于鑄件結構。因此必須分析鑄型型腔是如何被金屬液充滿的，根據金屬液充滿型腔的流動模式設置內澆道。 （3）內澆道分布不當或不均衡! 這是由于沒能正確地預測金屬液流動的實際情況而造成的。除了要考慮金屬液在一般情況下的流動狀態，還應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性。金屬液充型的確切過程通常很難預測，但可以通過試驗探索出金屬液的流動模式。例如，某一鑄件通常要20S的澆注時間，我們可分別按5S、10S、15S 澆注同樣的鑄型，對這三個沒有澆滿的鑄件進行落砂和清理，并仍使其帶著內澆道，這樣就可顯示出金屬液實際的流動模式，以這些參數作為依據來重新設計出zui佳的澆注系統。 （4）壓頭太低! 這也是造成澆不足的一個原因。 5.型砂 （1）型砂水分太高，會造成金屬液沸騰而失去流動性，導致產生澆不足和冷隔。 （2）型砂中揮發物太多，過量的揮發物在金屬液流之前充滿型腔，會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，也會因此而難以熔合，導致產生冷隔和澆不足。 （3）背砂強度低，不管是因為箱帶不足還是背砂強度太低而引起的上型下沉，都會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，砂型緊實度過高會造成透氣性差，則可能產生氣隔。此外，型砂緊實度高還會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，都會對冷隔缺陷的產生有不同的影響。 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，而常會在該處出現翻騰的情況，這樣會形成過早的冷凝。 （2）排氣不夠充分，任何被包封的氣體，都會造成鑄件氣隔縫。對于會使金屬液流產生任何程度間斷的澆注系統而言，這一問題則更為嚴重。 （3）型芯尺寸不正確或放置不當，型芯移位會使鑄件截面減薄，如果金屬液的流動能力不夠高，則會產生澆不足或冷隔。 （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形式。 （6）砂芯變形，因粘結劑的熱塑性而引起砂芯的變形是造成鑄件變形的一個原因。因變形引起的翹曲，在澆注過程中和偏芯的作用一樣，都會使鑄件截面減薄。 （7）芯骨距砂芯表面過近，這樣設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，降低了金屬液的流動性。 （8）型芯材料導熱性過高，其后果和造型材料導熱性過高一樣。 7.造型 （1）舂砂過實降低了透氣性。 （2）舂砂不均時，將造成型砂緊實度的變化，使局部砂型透氣性過低，這樣會改變金屬液的流動，或者形成局部截面受激冷，從而導致產生冷隔。 （3）舂砂過松導致上型下沉，使鑄件截面變薄。 （4）修型或修補過度，其后果和形成金屬液的翻騰或改變型砂導熱性一樣。 （5）芯撐尺寸錯誤引起漂芯，會造成鑄件截面過薄，使金屬熔液很難完滿充型。 （6）芯撐過小或芯撐數量過少，造成漂芯。 （7）型芯或鑄型的涂料涂層過厚，都會使鑄件的較薄截面變得更薄。 8.金屬成分 （1）鑄鐵，碳當量對金屬液的流動性有影響。一般來說，低碳當量的金屬液會因其流動性差而容易產生冷隔和澆不足；但碳當量過高又會產生石墨漂浮缺陷。 （2）鑄鋼，鋼的成分由低碳到高碳，如果添加各種合金元素，可以調整其流動性。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，會很快降低其流動性。 （3）銅合金，由于銅合金品種較多，流動性差別很大，因此改進流動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，會使其較低的流動性得到改善。含氣或被污染的鋁合金，特別易于產生冷隔。 （5）鎂合金，可以通過將成分調整到接近于共晶成分而改善其流動性。 9. 熔煉 （1）因稱重或加料不嚴格導致成分錯誤。 （2）金屬液熔化溫度過低或流動性太差。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性都會降低；熔煉操作不當，特別容易使有色金屬吸附氣體；熔煉灰鑄鐵時，沖天爐底焦高度太低，也會產生同樣的后果。 （4）金屬液還原過分。會因為吸氫而產生問題，在所有的金屬中這都是應予以考慮的因素，對鋁合金而言尤為重要。 （5）澆包內添加料過量。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性。 （6）澆包內添加物潮濕，會造成溫度損耗，導致金屬液溫度過低。 10. 澆注 澆注被認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致產生缺陷的成因。 1）澆注溫度過低。 （1）間斷澆注會造成金屬液充型不均衡，當重新開始澆注后，則易于產生氧化薄膜或吸收氣體，這都會妨礙熔融金屬的熔合。 （2）過快減慢澆注速度，會降低金屬液完全充滿鑄型型腔所需的壓力，當上箱中有凸臺或上箱太淺時，過快減慢澆注速度鑄成的鑄件，其缺陷尤為嚴重。 （3）金屬液沸騰。流槽、內襯、澆包嘴太濕，或澆包內有廢渣，都會造成金屬液沸騰，既降低了熔融金屬的溫度，又降低了其流動性。 （4）水平澆注薄平鑄件，未使其有一個傾斜度，都容易造成冷隔缺陷。 （5）因跑火降低了澆注壓力，會造成澆注間斷，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，會降低熔融金屬的輸送壓力。上箱較淺時，澆注的熔融金屬稍有短缺，會使壓力水平低于鑄件的zui高點，這樣即便不會造成澆不足，也容易形成侵入氣孔或縮松。實際上，上箱凸臺部位產生侵入氣孔，通常都和澆不足有關，當澆注短缺是其成因時，這兩種缺陷很可能不易識別。 （8）澆注過慢，會使內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，上型膨脹的傾向會進一步加大形成冷隔的可能。 （9）未能保持直澆道、橫澆道和內澆道充滿熔融的金屬液，其結果和間斷澆注或壓力頭不足一樣。此外，還會造成包封空氣，因而降低了金屬液的流動性，在一些合金（如鑄鋼中）會快速地形成氧化膜。 11 其他 （1）冷鐵和芯撐過大時，其后果和激冷一樣，使金屬液流動性降低而產生冷隔。冷隔很可能出現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的負荷時，會發生塌型。即使截面尺寸改變很小，也可能導致產生澆不足缺陷。 （3）鑄型型腔的薄截面處產生水氣凝聚，這會降低金屬液的流動性，同時還會造成包封氣體。 解決"冷隔"缺陷 冷隔缺陷不光表面難看，且內部金屬結合力弱，嚴重影響鑄件的機械性能，今天小編將對其做簡單介紹。 缺陷現象： 溫度較低的金屬流互相對接但未熔合而出現的縫隙，呈不規則的線形，有穿透的和不穿透的兩種，在外力的作用下有發展的趨勢。 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、合金成分不符合標準，流動性差； 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。 對應措施： 1、產品發黑，伴有流痕。適當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，提高流動性； 3、燙模件看鋁液流向，金屬液碰撞產生冷隔出現一般為渦旋狀，伴有流痕。改進澆注系統，改善內澆口的填充方向。另外可在鑄件邊緣開設集渣包以改善填充條件； 4、伴有遠端壓不實。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。提高比壓（盡量不采用），有條件zui好換到大噸位機臺。
+查看全文29 2020-04
一、澆口杯在澆注系統中有什么作用？ 澆口杯是漏斗形的外澆口，單獨制造或直接在鑄型內形成，成為直澆道頂部的擴大部分。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、阻止其進入直澆道內；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。漏斗形澆口杯結構簡單，節約金屬，但撇渣效果差。為了撇渣，一般常配合過濾網使用。澆口盆效果較好，底部設置堤壩有利于澆注操作，使金屬液達到適宜的澆注速度后再流入直澆道。這樣澆口杯內液體深度大，可阻止水平漩渦的產生而形成垂直漩渦，從而有利于分離渣滓和氣泡。 二、直澆道的作用及設計 直澆道的功能是：從澆口杯引導金屬向下，進入橫澆道、內澆道或直接導人型腔。提供足夠的壓力，使金屬液在重力作用下能克服各種流動阻力，在規定時間內充滿型腔。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。 直澆道是金屬液進入模具型腔時首先經過的通道，也是壓力傳遞的首要部位，因而其大小會影響金屬液的流動速度和填充時間。 1、結構 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，如果分開制造時應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范圍的內孔處設計成1°30'~2°的脫模斜度。 試驗結果表明：上大下小的錐形（錐度1/50）直澆道呈充滿流態，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。 1、直澆道中液態金屬分兩種流態：充滿式流動或非充滿式流動。 2、在非充滿的直澆道中，金屬液以重力加速度向下運動，流股呈漸縮形，流股表面壓力接近大氣壓力，微呈正壓。流股表面會帶動表層氣體向下運動，并能沖入型內上升的金屬液內，由于流股內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。當入口為尖角時，增加流動阻力和斷面收縮率，常導致非充滿式流動。實際砂型中尖角處的型砂會被沖掉引起沖砂缺陷。要使直澆道呈充滿流態，要求入口處圓角半徑r≥d/4（d為直澆道上口直徑）。 4、生產中主要應用帶有橫澆道和內澆道的澆注系統，由于橫澆道和內澆道的流動阻力，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。 盡管非充滿的直澆道有帶氣的缺點，但在特定條件下不能不用，如：階梯式澆注系統中，為了實現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的直澆道。 澆注鑄鐵件時，對濕砂型內等截面的直澆道中的上、中、下三點進行過壓力測定（條件為：直澆道高400mm、直徑為30mm、澆注溫度為1300℃），結果證明：直澆道內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，靠近澆口杯處壓力值偏高，在澆注初的瞬間壓力zui高可達1.8kPa。 熱壓室壓鑄機模具用直澆道 熱壓室壓鑄機用模具上的直澆道結構形式，它是由壓鑄機上的噴嘴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形截面積為內澆口截面積的2倍，而分流錐根部直澆道環形截面積為內澆口截面積的3倍~4倍。直澆道小端直徑d一般比壓鑄機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噴嘴的結構而定。為了適應熱壓室壓鑄機***率生產的需要，通常要求在澆口套及分流錐的內部設置冷卻系統。 直澆道窩 金屬液對直底部有強烈的沖擊作用，并產生渦流和紊流區，常引起沖砂、渣孔和大量氧化夾雜物等鑄造缺陷。設直澆道窩可改善金屬液的流動狀況，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。 (3)改善內澆道的流量分布。 (4)減小直澆道一橫澆道拐彎處的局部阻力系數和壓頭損失。 (5)注入型內的zui初金屬液中，常帶有一定量的氣體，在直澆道窩內可以浮出去。 直澆道窩的大小、形狀應適宜，砂型應緊實。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澆口； 2.可以借助橫澆道中的大體積金屬液來預熱模具； 3.當鑄件冷卻收縮時用來補縮和傳遞靜壓力。 橫澆道的設計要點 1.橫澆道截面積應從直澆道向內澆道逐漸縮小，不應突然變化； 2.橫澆道截面積都應不小于內澆道截面積； 3.橫澆道應具有一定的厚度和長度； 4.金屬液通過橫澆道時的熱損失應盡可能地小，保證橫澆道比壓鑄件和內澆口后凝固； 5.根據工藝需要可設置盲澆道，以達到改善模具熱平衡，容納冷污金屬液、涂料殘渣和空氣的目的。 橫澆道尺寸的計算 橫澆道的長度計算公式如下： L=0.5D+（25~35）（mm） 上式中，L——橫澆道長度，mm D——直澆道導入口處直徑，mm 內澆道 澆注系統是鑄型中液態金屬進入型腔的通道之總稱,基本組元有:澆口杯、直澆道、直澆道窩、橫澆道和內澆道。內澆道是液態金屬進入鑄型型腔的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，調節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縮作用。可以有單個也可以設計多個內澆道。
+查看全文28 2020-04
夾砂是一種“膨脹缺陷”，有“鼠尾”、“溝槽”和“夾砂結疤”三種形式，其特征是：鑄鐵表面有夾著砂子的細小紋路．條狀溝槽以及結疤狀凸起物高溫鐵水的沖刷和烘烤的熱作用使砂型發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理。 1、制型砂的質量 型砂的質量必須控制。在這方面防止夾砂的對策有：選用粒度分散、形狀不規則的原砂，濕型采用鈉質膨潤土或對鈣質膨潤土進行活化處理，適當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、細木屑等“緩沖劑”、去除舊砂中的粉塵、保證型砂的混輾質量等。 2、選擇合理的造型工藝 造型工藝是否合理對鑄件產生夾砂有很大影響。鑄件的澆鑄時間和澆鑄位置、鐵水的上升速度、鑄型的種類等必須選擇適當。 （1）采用快速澆鑄 砂型的表面總是要發生膨脹的， 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，并對砂型產生一定的壓力。快速澆注能使鐵水在鑄件產生夾砂的“臨界時問”之前充滿鑄型，不給予砂型產生膨脹和形成高水區的充分時間。有人用高速攝影機觀察到：如果上砂型受烘烤后在局部發生垂下的瞬間，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算公式計算，能實現快速澆注。 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。 生產實踐征實，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，多道薄片狀的內澆口或是縫隙澆口．使鐵水迅速、平穩、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。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）選用恰當的澆鑄位置 鑄件的澆鑄位置必須有利于鐵水平穩充型和型腔氣體的排除，否則，會導致夾砂的缺陷。 （4）采用適宜的鑄型 根據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、導熱性好和熱容量高和石墨粉砂或耐火磚作下型，既能重復使用，又能有效地防止夾砂。 （5）增加砂型的排氣 及時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的水量和使其位置內移。因此在砂型上多放明出氣冒口，分散排氣是十分重要的。 3、確保砂型的制造質量 砂型的制造質量涉及產生夾砂的“臨界時間”。如何精細地造型，提高砂型的整體強度，是防止夾砂的關鍵。 （1）舂砂要緊實和均勻 砂型應舂得緊實均勻，避免局部過緊和分層。濕型不要求過高的緊實度，而表干型和下型應有足夠的緊實度。大型鑄鐵件防止夾砂的經驗是：“人工用直徑10-15 mm粗的鋼釬都無法插進砂型”。由此可見防止夾砂要注重砂型的剛性當然增加砂型緊實度會影響砂型排氣，與之相應的重要手段是多扎氣眼， 并盡可能接近砂型表層造型時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，因為會引起舂砂不均舂砂時首層填砂不可過薄，特別是在模型表層木板較薄時，木板的彈性會使砂型分層。刮板的造型操作要特別小心， 以墁刀削砂成型為主，刮板刮砂時不能過分用力， 以免使砂型分層。 （2）細心修型和上好涂料 修型時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。砂型損壞之處要劃毛后修補，不宜刷水過多。澆口附近、凸臺邊緣、大平面及鐵水斷續流經的部位應插釘加固。插釘呈梅花狀，使砂型有一個整體的強度。涂料是砂型的保護層，要上好。修型后宜讓砂型陰干一段時間再上涂料，以利涂料的滲透。涂料刷兩遍，上濃涂料，并用墁刀壓一遍，第二遺上較稀一點的涂料。 （3）控制烘干范圍 砂型干燥不好也容易產生夾砂。為此砂型應有正確的烘干范圍。干燥爐開始不能升溫過快，否則會使砂型外層存在較大的溫度差，以致開裂。保溫要有充裕的時間，以確保砂型烘干透徹。配箱后應盡快澆注， 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，應在保證不出現其它缺陷的前提下，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
對目前國內精鑄行業中廣泛應用的4種制殼工藝的特點進行了分析對比。從精鑄件質量比較，水玻璃型殼較差，復合型殼、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措施。 目前國內精鑄件生產中廣泛采用的制殼工藝有以下4種： A．水玻璃型殼； B．復合型殼； 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量、價位的不同需求、增加市場競爭力和適應力。 1、水玻璃型殼 這一工藝在國內已有近50年的生產歷史，其廠點數至今仍占我國精鑄廠家的75%以上。經過精鑄界同仁個半世紀的不懈努力，水玻璃型殼工藝的應用和研究已達到了很高水平。 多年來由于背層型殼耐火材料的改進和新型硬化劑的推廣應用，水玻璃型殼強度有了成倍增長。鑄件表面質量、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短的生產周期、優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點。但鑄件的質量，包括表面粗糙度、缺陷數量、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)水玻璃粘結劑固有的缺點是Na2O含量高，型殼高溫強度、抗蠕變能力遠不及硅溶劑型殼(只有它的1/30-1/50)。加之面層耐火料采用了價低質次、粒度級配不良的石英砂(粉)，硬化劑至今仍限于使用氯化氨，因而必然不能獲得高質量的精鑄件。 (2)型殼生產條件差，缺乏嚴格的生產過程及參數的控制。由于硬化劑的強腐蝕性，除塵設備的簡陋，很少車間有恒溫、恒濕、除塵的生產環境。影響型殼和鑄件質量的涂料配制、硬化、風干、脫蠟等工序，極少按行業規定的操作規范嚴格控制。如定期檢測涂料粘度、涂片重、硬化劑濃度、pH值等。型殼風干處的溫度、濕度、風速等更是不加控制，故常在高、低溫或梅雨季節發生批量報廢的質量事故。總之，大部分工廠停留在手工作坊階段，靠技藝而不是靠科學的質量管理進行生產。這是水玻璃型殼數十年來鑄件質量不穩定、廢品率、返修率高的重要原因之一。 1.2改進方向 (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，并應用“雙峰”型粒度級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穩定性，而且可以獲得高粉液比涂料。我廠用模數為3.4、密度為1.28g/cm3的水玻璃配料，粉液比可達到1.4。硅微粉的技術要求見。 經濕法球磨、單槽沉淀、磁選及離子高純水處理，自然形成圓形，雙峰粒度級配，這種高純低雜質的粉粒，比人工級配更理想。已在我公司實際應用，效果良好。 (2)加強制殼工序的現場質量管理，按行業標準操作。同時應將涂料、撒砂、硬化場地與型殼干燥間隔離。后者控制溫度、濕度，前者加強除塵、防腐，從而有利于型殼質量的穩定及改善操作環境。 (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。計算表明鑄件成本僅增加0.46元/kg，而制殼生產周期與水玻璃型殼基本相同。 2、復合型殼 為克服上述水玻璃型殼的缺點，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。它是結合硅膠型殼的優良的表面質量和水玻璃低成本、短周期的優點的一種改進方案。與水玻璃型殼相比，其鑄件表面質量有了很大提高，表面粗糙度降低、表面缺陷減少、返修率下降。可應用于不銹鋼、耐熱鋼等高合金鋼。生產周期則比低溫蠟-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劑，故其型殼整體高溫強度、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1000-1200℃，在1000℃以前型殼不變形。故復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)鑄件時要采取增加硅溶膠型殼層數的方法(一般至少增加2層)以求獲得高的高溫強度及防止鑄件變形。 (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、保溫時間不夠長時，常會造成鑄件氣孔及澆不足、冷隔等缺陷，故復合型殼較難應用于薄壁(δ≤3mm)件、小件及特小件(小于50g)。又因型殼高溫強度不及硅溶膠型殼，更易造成上述廢品。總之，復合型殼的透氣性不如水玻璃型殼也不如硅溶膠型殼。 (3)復合型殼鑄件質量穩定性比水玻璃好，但遠不如硅溶膠型殼。其背層仍保留水玻璃粘結劑，為降低成本仍采用價格較低、質量不穩定的耐火材料，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，導致鑄件質量穩定性差。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)復合型殼由于采用價昂的鋯英石作面層，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。其成本低的優勢并不明顯。 (5)復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，由于高溫、高壓(170℃，0.7MPa)中溫蠟液會與背層中的水玻璃及殘留硬化劑產生劇烈的皂化反應(白色泡沫狀皂化物)，不經回收處理無法回用。而硅溶膠型殼，則可以應用低、中溫蠟，無此弊病。 綜上所述，復合型殼是水玻璃型殼的改進，在鑄件表面質量、成品率及返修率方面比前者優越，但與硅溶膠型殼仍有本質差別。除生產周期較短，制殼成本稍低之外其鑄件質量及穩定性不及硅溶膠型殼。 2.2改進方向 (1)采用石英代替鋯英砂用于面層型殼耐火材料。鑄件表面質量不完全取決于面層型殼耐火材料，而與粘結劑有密切關系，也與蠟料有關(蠟模表面粗糙度、皂化物殘留等)。復合型殼只能采用低溫蠟，大部分應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)加強制殼工序尤其是背層制殼的質量管理及環境改善(詳見本文1，2節)。 (3)背層應當采用質量穩定、高溫性能優良而成本相對低廉的耐火材料，同時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)，其優點是來源廣、價格低，其型殼高溫強度和抗蠕變能力均高于莫來石、鋁礬土。價格僅為鋁礬土的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合型殼。有些工廠復合型殼背層采用莫來石砂粉或鋁礬土，其涂料性能較穩定，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格雖低，但未經高溫燒成，成分復雜，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，具有更大的適應性和優越性(與中溫蠟相比)。 一般來說，中大鑄件的質量要求，特別是表面粗糙度、尺寸精度以及形位公差的要求不會太高，采用高熔點中溫蠟并無必要。中溫蠟需要高壓(大于6-7MPa)或液態蠟壓注蠟模，設備投資大。中溫蠟厚大蠟模易縮陷、變形、成本高。低溫蠟成型容易、設備簡單，而蠟模表面粗糙度相差不大。 這一工藝比復合型殼質量穩定，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，既可適用于薄壁件，復雜結構的中小件，又可生產重達50-100kg的特大件，如水泵、葉輪、導流殼、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入型殼中(尤其是復合型殼及水玻璃型殼同時脫蠟時)易產生鑄件表面夾雜，返修率稍高，這是其缺點之一。 (2)制殼生產周期長是它的zui大缺點和不足，尤其在生產大件，有深孔、深槽件時，每層干燥常要24-48h。以50kg雙流道葉輪為例，常須10-15d 制殼時間，稍有未干透之死角，在水脫蠟時會造成硅溶膠回溶，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)，比復合型殼高17%。鑄件成本相應較高。 3.2改進方向 (1)為防止因低溫蠟回收處理不徹底及用水脫蠟時與復合型殼或水玻璃型殼共用同一熱水槽，易產生鑄件皂化物夾雜缺陷應采取以下措施。 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生裂紋，對鑄件的質量穩定更有保障。 ②若采用熱水脫蠟，應在水中加人體積分數為1%-3%的工業鹽酸，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、復合型殼共用同一槽水脫蠟，也可更換水液，單獨集中脫蠟，以減少皂化物入殼。 ③回收蠟處理可用鹽酸的體積分數為3%-5%的酸化水，沸騰及沉淀時間要足夠長。冬季硬化水溫度低，水玻璃及復合型殼中Na2O的殘留量高，蠟料皂化也較嚴重，應多加鹽酸處理回收蠟，減少皂化物。蠟料處理后，及時補加硬脂酸也很重要。 (2)為縮短制殼生產周期，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%。而其市場價只提高20-30%，完全可由場地、電耗的減少及生產率的提高來彌補。快干硅溶膠的推廣應用是硅溶膠制殼工藝的改革必由之路，將會逐步擴大應用。 (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)已逐步在推廣應用。 4、硅溶膠（中溫蠟）型殼 這是國際上通用的精鑄件生產工藝，它具有zui高的鑄件質量、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)的中小件、特小件(2-1000g)。但由于設備及成本***，較少應用于中大件(5-100kg)。 4.1存在問題 (1)成本高，其型殼生產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、蠟模材料成本高，且設備耗電也大得多，設備投資也大。 (2)生產周期與低溫蠟-硅溶膠型殼相同，比水玻璃及復合型殼長得多。 (3)生產5-50kg的中大件往往要采用中溫液態蠟(65-70℃)及高壓(4.0-7.0MPa)注蠟，厚壁蠟模易縮凹，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改進方向 (1)為降低成本，保證質量，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僅為5×10-7/℃，且其價格只有鋯英石的1/6。在國外，熔融石英已逐步在擴大應用范圍。 (2)采用快干硅溶膠縮短制殼周期是國內外同行共同努力的方向(見前述)。 (3)研制國產的中溫蠟或改進石蠟一硬脂酸低溫蠟是我國精鑄界的重要任務。如何解決國產中溫蠟或改進型的低溫蠟回收處理的難題，使其在生產中能長期保持蠟料性能不變化是能否推廣應用的關鍵。 5、結束語 (1)各種型殼工藝有其不同的適用對象，選擇的依據是：鑄件的質量要求、價位及交貨期。綜合考慮，正確選用zui經濟合理的制殼工藝方案是保證生產優質、低成本鑄件的基礎。 (2)水玻璃型殼雖有不少優點但粘結劑本身固有的缺點使鑄件質量難以提高，質量穩定性也差。今后將會逐步被復合型殼，尤其是成本低的石英一硅溶膠復合殼所取代。 (3)硅溶膠是理想的粘結劑，其型殼質量高，鑄件質量穩定，返修率低，是今后的發展方向。石英石、熔融石英耐火料在面層型殼中的應用，快干硅溶膠的推廣，將其生產成本及制殼周期大大降低和縮短，克服了這2點不足，硅溶膠型殼(低溫蠟或中溫蠟)將在我國精鑄界得到廣泛應用，畢竟高的鑄件質量是zui重要的指標。
+查看全文24 2020-04