详情（qíng）咨询热线：
15037927235
0379-69581002
夹砂（shā）是一种“膨胀缺陷（xiàn）”，有“鼠（shǔ）尾（wěi）”、“沟（gōu）槽（cáo）”和“夹砂结疤”三种形（xíng）式，其（qí）特征是：铸铁表面有夹着（zhe）砂子的（de）细小纹路．条状沟（gōu）槽以及结疤状（zhuàng）凸起物高温铁水的冲刷和烘烤（kǎo）的热作用使砂型（xíng）发生（shēng）水分（fèn）迁移和体积膨胀，致使表层翘起，挑（tiāo）起和开（kāi）裂，这（zhè）就是夹（jiá）砂形（xíng）成的（de）机理。 1、制（zhì）型砂的质量 型砂的质量必须控制。在（zài）这方（fāng）面防止（zhǐ）夹砂的（de）对策有：选用粒度分散、形状不（bú）规则的原砂（shā），湿型采用钠质膨润土或（huò）对钙质膨润土进行活（huó）化处理，适当增加膨（péng）润土的（de）用量和（hé）减少型砂的含水量，加入（rù）适量的煤粉、重油、沥青（qīng）粉、细（xì）木屑等“缓冲剂”、去（qù）除（chú）旧砂中的粉（fěn）尘、保证型砂的混辗（niǎn）质量等。 2、选择合理的造型工艺 造型工艺（yì）是否合理（lǐ）对铸件产（chǎn）生（shēng）夹砂有很大影响。铸件的（de）浇铸时间（jiān）和浇铸位置、铁水的上升速（sù）度（dù）、铸型的种类等必须选择适当。 （1）采（cǎi）用快速浇铸 砂型的表面总是要（yào）发生膨胀的， 因（yīn）此防止夹砂的决定因素是铁水是否能（néng）迅速覆盖（gài）和触及砂型的表面，并对（duì）砂型产生一定的压力。快速浇注能使铁水在铸件产生夹（jiá）砂（shā）的“临界时问（wèn）”之前充满铸型，不给予砂型（xíng）产生膨胀和形成高水区的充分时（shí）间。有人用高速摄影机观察到（dào）：如（rú）果上砂型（xíng）受（shòu）烘烤后在（zài）局部发生垂下的瞬间，铁水（shuǐ）能立刻触及，则（zé）铁水有可能（néng）把垂下的砂块托（tuō）回原处（chù）。由此可（kě）见， 快速浇铸能利用（yòng）铁水的压力来（lái）对付砂型的膨胀（zhàng）。 浇铸速度的快（kuài）慢主要取决于（yú）浇口截面（miàn）的大小。灰（huī）铸铁件浇口截（jié）面如（rú）用下面的简易计（jì）算公式计算，能实现快速浇注。 平面较大的（de）铸件（jiàn）M取0.8~1.2；平面很大、薄壁（bì）的铸件取1.2~1.5；湿（shī）型件宜取中、上（shàng）限。 生产实践征实，上述（shù）公式是可靠（kào）的（de），如果（guǒ）铸件存在夹（jiá）砂缺陷，必须检查（chá）该铸件所用的浇口截面（miàn）积是（shì）否在“快浇（jiāo）”的范（fàn）围之中。对于大平面的铸件宜用尺（chǐ）寸较大的浇口（kǒu）杯，多道薄片状的内浇口或是缝隙浇口．使（shǐ）铁水（shuǐ）迅速、平稳、不（bú）间断地盖住所（suǒ）浇到的（de）平面（miàn），避免砂型局部（bù）过热。浇口比（bǐ）例常用半封闭或开放式（shì）。 （2）提高铁水的上升速度 铁水在砂型（xíng）中应有较高的（de）上升速度，以减低（dī）上砂型（xíng）受烘烤的程度铁水的（de）上升速（sù）度与（yǔ）浇注方案有关。自（zì）下而上充型的倾斜（xié）浇（jiāo）铸（zhù）方法（一般倾斜3°--15°）。能避免分散的铁水（shuǐ）流，利于砂型的排（pái）气（qì）、减少（shǎo）铁（tiě）水对砂型的热幅（fú）射和提高铁水的上升速度。而平傲立（lì）浇的（de）工艺则更能显著提高铁水的上升速度。 （3）选用恰（qià）当（dāng）的（de）浇（jiāo）铸位置 铸件的浇铸位置必须有利于（yú）铁（tiě）水平稳充型和型腔气体的排除（chú），否则（zé），会（huì）导致夹砂（shā）的缺陷。 （4）采用适宜（yí）的铸型 根据铸（zhù）件的大小选（xuǎn）择适宜的铸型。湿型一般（bān）适（shì）用（yòng）于（yú）小件和平面不（bú）大、壁不厚的中件（jiàn）对（duì）于中、大的板类和厚壁件宜采用表干（gàn）型和千型。一些大型（xíng）平板（bǎn）可（kě）用热膨（péng）胀小、导热性好和热容量高和石墨粉（fěn）砂或耐火砖作下型，既能重复（fù）使用，又（yòu）能有效地防止夹砂。 （5）增加砂型的（de）排气 及时地（dì）排除（chú）型腔的水蒸汽及其它气体能有利于铁水（shuǐ）的快速（sù）充填和减轻高温（wēn）气（qì）流对砂表层的起拱作（zuò）用（yòng），有益于降低水（shuǐ）分（fèn）凝聚区的水量和使其位置内移。因此在砂型上多放明出气冒口，分散排气是十分（fèn）重要的（de）。 3、确保砂型的制（zhì）造质（zhì）量 砂型（xíng）的制造质量涉及产生夹砂的（de）“临界时间”。如何精细（xì）地造型，提高砂（shā）型的整（zhěng）体强（qiáng）度，是防止夹（jiá）砂（shā）的关键。 （1）舂砂要紧实和均（jun1）匀 砂型应舂得紧实（shí）均匀（yún），避（bì）免局部过（guò）紧和分层。湿（shī）型不要求过高的紧实（shí）度，而表干型和（hé）下型应有足够的紧（jǐn）实度。大型铸铁件防止夹砂的经（jīng）验是：“人（rén）工用直径10-15 mm粗的钢钎都（dōu）无法插进砂型（xíng）”。由此可见防止夹（jiá）砂要注重（chóng）砂（shā）型的刚性当然增加砂型（xíng）紧（jǐn）实度会（huì）影响（xiǎng）砂型排（pái）气，与之相应的（de）重要（yào）手段是多扎气眼， 并尽可能接近砂型表层造型时要注（zhù）意砂箱的箱带和挂钩不（bú）能（néng）离型面太近，芯骨（gǔ）也不能距（jù）砂芯表面过（guò）近（jìn），因为会引起舂砂不均舂砂时首层填砂不可过（guò）薄，特别是在模型表层木（mù）板较薄时，木板的弹（dàn）性会使砂型分层。刮板的造型操作要特（tè）别小心， 以墁刀削砂成（chéng）型为（wéi）主（zhǔ），刮板刮砂时不能（néng）过分用力， 以免使砂型分层。 （2）细心修型和上好涂料 修型（xíng）时不能过（guò）度地（dì）修磨（mó）砂型， 这样（yàng）易（yì）把水分引到砂型表面，形成硬（yìng）块且与本（běn）体分离。砂型损（sǔn）坏（huài）之处要划毛（máo）后修补，不宜刷水过多（duō）。浇口附近、凸台边缘、大平（píng）面及铁水（shuǐ）断（duàn）续流经的（de）部（bù）位应插钉加固。插（chā）钉呈梅花（huā）状，使（shǐ）砂型有一个整体（tǐ）的强度。涂料是砂型（xíng）的保护（hù）层，要上好。修型（xíng）后宜（yí）让砂型阴干一段时间再上涂料，以（yǐ）利涂料的渗透（tòu）。涂料刷两（liǎng）遍，上浓涂料，并用墁刀压一（yī）遍，第二（èr）遗上（shàng）较（jiào）稀一点的涂料。 （3）控制烘干范围 砂（shā）型干（gàn）燥不好也容易产生夹砂（shā）。为此砂型（xíng）应有正确的（de）烘（hōng）干范围（wéi）。干燥炉开（kāi）始不能升温过快，否则会使砂型外层存在较（jiào）大的温度差，以致开裂。保（bǎo）温要有充裕的时（shí）间，以（yǐ）确保砂型（xíng）烘干透彻。配箱后（hòu）应尽快（kuài）浇注， 以（yǐ）免返潮。 4、搞好浇铸工艺和操作（zuò） 为了（le）防止夹砂缺陷，在浇（jiāo）铸工艺方面，应在保证不出现其它缺陷的前提下，力求用较低的浇铸温度，在浇铸（zhù）操作上，应避免断流（liú）和（hé）尽量用较快（kuài）的（de）速（sù）度浇铸（zhù）。
+查看全（quán）文27 2020-04
对目（mù）前国内精铸（zhù）行业中广泛（fàn）应用的4种制壳工艺的（de）特点进行了分（fèn）析对比（bǐ）。从精铸件质量比较，水玻璃型壳较差，复合型壳、硅溶胶（jiāo）-低温蜡型壳次之（zhī），硅（guī）溶胶一中温蜡型（xíng）壳zui好。而从制壳成（chéng）本比较，水玻璃型壳zui低，硅溶胶一中温蜡型壳zui高（gāo）。对（duì）这4种制（zhì）壳工艺（yì）分别提出（chū）了改进措施。 目前国内精铸件生产中广（guǎng）泛采用的制壳工艺（yì）有以下4种： A．水玻璃型壳； B．复合型壳； C．硅溶胶型壳(低（dī）温蜡（là）)； D．硅溶胶型壳(中温蜡)。前（qián）3种（zhǒng）方案均使（shǐ）用低温蜡(模)。 我公（gōng）司4种工艺（yì）兼（jiān）有，以充（chōng）分满足市场对精铸件质量、价位的（de）不同需求、增加市（shì）场竞争力和适应力。 1、水玻（bō）璃型壳 这一工（gōng）艺在国内已有近50年的（de）生产历史，其厂（chǎng）点数至今仍占我国精铸厂家（jiā）的75%以上。经过（guò）精铸界同仁个半（bàn）世纪的不（bú）懈努力，水玻璃型壳工艺的应用（yòng）和（hé）研究已达到（dào）了（le）很高水平。 多年来（lái）由于背（bèi）层型壳耐火材料的改进和新型（xíng）硬（yìng）化剂的推广应用，水玻璃型壳强度有了成（chéng）倍增长。铸（zhù）件（jiàn）表面质（zhì）量、尺（chǐ）寸精度及成品率有了（le）很大提（tí）高，目前仍占很大的市（shì）场份额，并替代国外砂（shā）铸件成批（pī）出口。 低廉的成（chéng）本、zui短的生产周（zhōu）期、优良（liáng）的脱壳性能及高透气（qì）性至今（jīn）仍是其他（tā）任何型壳工艺所不及（jí）的优点。但铸件的质量，包括表面粗糙度（dù）、缺陷数量、尺寸精度、成品率、返修率等均比（bǐ）其他3种（zhǒng）工艺要（yào）差（chà） 1.1存在的主要问（wèn）题 (1)水玻璃（lí）粘（zhān）结剂固有的缺点是Na2O含量高，型（xíng）壳（ké）高温强（qiáng）度、抗蠕变能力远不及（jí）硅溶剂型壳(只有它的1/30-1/50)。加之面层耐火料采用了价低质次、粒度（dù）级配不（bú）良的石英砂(粉)，硬化剂至今仍限于（yú）使用氯化氨，因而（ér）必然（rán）不能获（huò）得高质量的精（jīng）铸件。 (2)型（xíng）壳生产（chǎn）条件差，缺乏（fá）严格（gé）的生产过程及（jí）参数（shù）的控制。由于硬（yìng）化剂的强腐蚀（shí）性，除（chú）尘设（shè）备（bèi）的简陋（lòu），很少车间有（yǒu）恒温、恒（héng）湿、除尘的生产环境。影响型壳（ké）和（hé）铸件质量的涂料配（pèi）制、硬化、风干（gàn）、脱蜡等工（gōng）序，极少按行业规（guī）定的操（cāo）作（zuò）规范严格控制。如（rú）定期检（jiǎn）测涂料粘（zhān）度、涂片重、硬（yìng）化（huà）剂浓度（dù）、pH值等。型壳风干处的温度（dù）、湿度、风速等（děng）更是不加控制（zhì），故常在高、低温或梅雨季节（jiē）发生批量报（bào）废的质量事故。总（zǒng）之（zhī），大部（bù）分工（gōng）厂停留在手工作坊阶段（duàn），靠技艺而不是靠（kào）科学的（de）质（zhì）量管（guǎn）理（lǐ）进行生产。这是水玻璃（lí）型壳数十年来铸件质量（liàng）不稳定、废（fèi）品率、返修率高的重要原因（yīn）之一。 1.2改进方向 (1)采用高纯度的硅微（wēi）粉（fěn）(脉（mò）石英)代替常用的低品（pǐn）位的石英砂粉作面层耐火材料，并应用“双峰”型粒度级配的圆形（xíng）石英（yīng）粉配（pèi）制面（miàn）层（céng）涂料（liào）。不仅可提高面层（céng）型壳的热（rè）化学稳定性，而且可（kě）以获（huò）得（dé）高粉液比涂料。我厂用（yòng）模数为（wéi）3.4、密度为1.28g/cm3的水玻璃配料，粉液比可（kě）达到1.4。硅微粉的技（jì）术（shù）要求见。 经湿法球磨、单槽沉淀、磁选及离子高纯水处理（lǐ），自然形成圆形，双峰粒度级配，这（zhè）种高纯（chún）低杂（zá）质的粉粒，比人工（gōng）级配更理想。已在我公司实际应用（yòng），效果良好（hǎo）。 (2)加强制壳工序的现场质量管理，按行业标准操作。同时（shí）应将涂（tú）料、撒砂、硬化场（chǎng）地与型壳干燥间隔离。后者控制温度、湿度，前者加强除尘、防（fáng）腐，从（cóng）而有利（lì）于型壳质量的稳定及改（gǎi）善操作环境。 (3)采用石英-硅溶胶型壳（ké）代替一、二（èr）层石英-水玻璃型壳，彻（chè）底取消（xiāo）面（miàn）层和过渡层（céng）的水玻璃（lí）及氯化氨硬化剂。计（jì）算表明铸件成本仅（jǐn）增加0.46元/kg，而制（zhì）壳生产周期与（yǔ）水（shuǐ）玻璃型壳基本相（xiàng）同。 2、复合型（xíng）壳（ké） 为（wéi）克服上述水玻璃（lí）型（xíng）壳的缺点，目（mù）前不少工厂将一、二层改用锆英石（shí）及莫来石-硅溶胶型壳。背层仍采（cǎi）用原（yuán）有水玻（bō）璃型壳工（gōng）艺。它是结合（hé）硅胶型壳的优良的表面质量和水玻璃低成本、短周（zhōu）期的优点的一种改（gǎi）进方案。与水玻璃型壳相比（bǐ），其铸件表面质量（liàng）有了很大提高，表面粗（cū）糙度降低、表面（miàn）缺陷减少、返修率（lǜ）下降。可（kě）应（yīng）用于（yú）不锈钢、耐热钢等高合（hé）金钢（gāng）。生产周（zhōu）期则比低（dī）温蜡-硅溶胶型壳短得多，与水玻璃型壳相近。 2.1存在的主要问题 (1)由于背层保留了水玻璃粘结剂（jì），故其型壳整体高温强度（dù）、抗蠕变（biàn）能力比硅溶胶型（xíng）壳低。其型焙烧（shāo）温度只（zhī）限于950℃以下。900℃以后型壳变形量增加了30%。而硅溶胶型壳焙烧温（wēn）度可达1000-1200℃，在1000℃以前型壳不（bú）变形。故复合型壳浇（jiāo）注的铸件尺寸精（jīng）度(包括形位公差)均比不上硅溶胶型（xíng）壳。往往在浇（jiāo）注大（dà）型(10kg以上)铸件时要采取增（zēng）加（jiā）硅溶胶型壳层数的方法(一般至（zhì）少增加2层)以求获得高的高（gāo）温强度及防止铸件变形（xíng）。 (2)由于型壳前2层是影响型（xíng）壳（ké）透气性的主因，由水（shuǐ）玻璃型壳改为（wéi）硅溶胶（jiāo）后，型壳（ké）的整（zhěng）体透气性（xìng）大幅降低，在焙烧（shāo）温度较低、保温时间不够长（zhǎng）时，常会造成铸件（jiàn）气孔及浇不足、冷隔等缺陷，故复合型壳较难应用于（yú）薄壁(δ≤3mm)件、小件及特小件(小于50g)。又因型壳高温强（qiáng）度不及硅溶胶型壳（ké），更（gèng）易造成（chéng）上述废品（pǐn）。总之，复合型壳的透气性（xìng）不如水玻璃型壳也不如（rú）硅溶胶型壳。 (3)复合（hé）型壳（ké）铸件质量稳定性比水玻璃好（hǎo），但远不（bú）如硅溶胶型壳。其背（bèi）层仍保留水玻（bō）璃粘结（jié）剂（jì），为（wéi）降（jiàng）低成本仍采用价（jià）格较低、质量不稳定的耐火（huǒ）材料，如（rú）粘土、颗粒粒砂（shā）等，且在（zài）制壳工艺控制方面与（yǔ）水玻璃型（xíng）壳相同，导（dǎo）致（zhì）铸（zhù）件质量稳定（dìng）性（xìng）差。尤其是10kg以上（shàng）的大件及1kg以（yǐ）下的小件，废品率及返修率均比硅（guī）溶胶（jiāo）型（xíng）壳高。 (4)复合型（xíng）壳由于采用价昂的锆英石作面（miàn）层，其型壳成本是水玻璃型壳的4.5倍，若背（bèi）层（céng）采用莫来（lái）石（shí）砂粉，其型壳成本（běn）与硅溶胶（jiāo）型（xíng）壳成本相差（chà）无几，每kg铸件成本仅相差1元。其成本低的优势（shì）并不明（míng）显。 (5)复合（hé）型壳不能使用中温（wēn）蜡料。中（zhōng）温蜡不能使用热水脱蜡。在高（gāo）压釜中（zhōng）脱蜡时，由于高（gāo）温、高（gāo）压(170℃，0.7MPa)中（zhōng）温蜡（là）液会与背层中的水玻（bō）璃及残（cán）留硬化剂产生剧（jù）烈的皂化反应（yīng）(白色泡沫状皂化物)，不经回收处理无法（fǎ）回用。而硅溶（róng）胶型壳（ké），则可以应用低、中温（wēn）蜡，无此弊病。 综（zōng）上所述，复合型壳是（shì）水玻璃（lí）型（xíng）壳的改（gǎi）进，在铸件表面（miàn）质（zhì）量、成品率（lǜ）及（jí）返修率方面比前者优越，但与硅溶胶型壳仍有本质差别。除生产周期较短，制壳成本稍低之外其铸（zhù）件质量及稳（wěn）定性不及硅溶胶型壳。 2.2改（gǎi）进方向 (1)采用石英代替锆英砂用于面层型（xíng）壳耐火材料。铸件表面（miàn）质量（liàng）不完全取决于面层型壳耐火材料，而与粘结剂有密切关系，也（yě）与蜡（là）料有关(蜡模表（biǎo）面粗糙度、皂（zào）化物残留等)。复合型壳只能采（cǎi）用（yòng）低温（wēn）蜡，大部分应用于表面粗（cū）糙（cāo）度（dù）中等(Ra=6.3-12.5)、尺寸精度（dù）不甚（shèn）高(CT4-CT6)的精（jīng）铸件（jiàn），实践证明采用（yòng）石英（yīng）-硅溶胶（jiāo）面层代替锆英石（shí）-硅溶胶是（shì）完全（quán）可行的。 这一措施使每t铸件（jiàn）型壳成本由（yóu）原4150-4830元下降（jiàng）到1360元，与水玻璃型壳比仅增加460元。 (2)加强（qiáng）制壳工（gōng）序（xù）尤其是背层制壳的质量管理及环境（jìng）改善(详见本文（wén）1，2节)。 (3)背层应当采用质量（liàng）稳定、高温（wēn）性能（néng）优（yōu）良而成本相对低廉的（de）耐火材料，同（tóng）时要（yào）兼顾与面层型（xíng）壳耐火材料膨胀率相（xiàng）匹配。推荐下列2种常（cháng）用的背层材料。 ①耐火粘土-石英粉涂料(各（gè）50%)，撒颗（kē）粒砂(耐火砖废料破碎过筛而制成)，其优点是（shì）来源广、价（jià）格低，其型壳高温强度（dù）和抗蠕变（biàn）能（néng）力均高于莫来石（shí）、铝（lǚ）矾土。价（jià）格仅为铝矾土的1/2-1/3。它适用（yòng）于锆英石（shí）或（huò）石英石作面层的复合型壳。 ②耐火粘土（tǔ）-颗粒粉涂料（liào）(体积比为3：7)，撒颗粒（lì）砂。此方案（àn）只适用于（yú）锆英石复合型（xíng）壳。有些（xiē）工（gōng）厂（chǎng）复合型壳背层（céng）采用莫（mò）来（lái）石砂粉（fěn）或铝矾土（tǔ），其涂料性能较稳定，壳（ké）薄（báo）、易（yì）焙烧，但成本过高且其（qí）型壳高温性能不及上（shàng）2种型（xíng）壳。铝矾土脱壳（ké）性能较差（chà）。至于废（fèi）陶瓷器皿、硫璃瓦、地砖等破碎（suì）而成的材料价格虽低，但未经高（gāo）温烧成，成分复杂，型壳高（gāo）温开裂倾（qīng）向大，耐火度偏低（dī）。浇注后(尤其是厚大件)脱壳困难，不宜采（cǎi）用。 3、硅（guī）溶胶（低温蜡）型壳 这一（yī）工艺符（fú）合国情（qíng），在铸（zhù）造（zào）1kg以（yǐ）上，特别是5kg以上中大件铸件时（shí），具有更大的适应性和优越性(与中温蜡相比)。 一般来说，中大铸件的质量（liàng）要（yào）求，特别是表（biǎo）面粗糙度、尺（chǐ）寸精（jīng）度以及形位（wèi）公（gōng）差的要求不会太高，采用高熔（róng）点中温蜡并无必要（yào）。中（zhōng）温蜡需要（yào）高压(大于（yú）6-7MPa)或液态蜡压注蜡模，设备投资大。中温蜡厚（hòu）大（dà）蜡模（mó）易缩陷、变形、成本高。低温蜡成型容易（yì）、设备（bèi）简单，而蜡（là）模表面粗糙度相差（chà）不大。 这一工艺比复（fù）合型壳质（zhì）量稳定，尤其是铸件尺寸（cùn）精度高，因它没有水玻璃存在，型壳高温性能好，在1000-1200℃焙烧后型壳透气性高，抗蠕（rú）变能力强，既可适（shì）用于（yú）薄壁件，复杂结构的（de）中小件，又可（kě）生（shēng）产重达50-100kg的特大件，如水泵、叶轮（lún）、导流壳、泵体、球阀体、阀板等。对于薄壁中（zhōng）小件或（huò）大件可以采用叉壳或（huò）抬壳（ké）在炉前直接浇注（zhù），更可获得高成品率。 3.1存在问题 (1)由（yóu）于（yú）采用低温蜡，大部（bù）分型壳在（zài）水中脱蜡，难免（miǎn）有皂化物（wù）残（cán）留进入（rù）型（xíng）壳（ké）中(尤其（qí）是复合型壳及水玻璃型壳同时脱蜡时)易产生（shēng）铸件表面夹（jiá）杂，返修率稍高（gāo），这是其缺点（diǎn）之一。 (2)制壳生产周期长（zhǎng）是它的zui大缺点和不足（zú），尤其在（zài）生产大件，有深孔、深槽件时，每层干燥常要24-48h。以50kg双流道叶轮为例，常须10-15d 制壳时（shí）间，稍有（yǒu）未干透之死角，在水脱蜡时会（huì）造成硅溶胶回溶（róng），型壳裂纹。 (3)硅溶胶（jiāo）型壳(低温蜡)型壳成本较水（shuǐ）玻璃型壳（ké）高5倍(每t铸件制（zhì）壳成（chéng）本为5000元)，比复（fù）合型壳（ké）高17%。铸件成本相（xiàng）应较高（gāo）。 3.2改进（jìn）方向 (1)为防止因低温蜡回收处理（lǐ）不彻底及用（yòng）水脱蜡时与复合型壳或水玻璃型壳共用同一热水槽，易产生铸件皂化（huà）物夹杂缺陷应采（cǎi）取以（yǐ）下（xià）措（cuò）施。 ①采用（yòng）蒸气（qì）脱蜡(蒸气（qì）压力0.2-0.4MPa，温（wēn）度120-130℃)代替水脱蜡，不仅可以防止（zhǐ）皂化（huà）物夹（jiá）杂而且型壳不易产生裂（liè）纹，对（duì）铸件（jiàn）的质量稳定更有保障。 ②若（ruò）采（cǎi）用热（rè）水脱蜡，应在水（shuǐ）中加（jiā）人体积分数为（wéi）1%-3%的（de）工（gōng）业盐（yán）酸，脱蜡后再用含盐酸的热水冲洗每组型壳以减少皂化物残留。尽可能（néng）不要（yào）与（yǔ）水玻璃型壳（ké）、复合型壳共用同一槽水脱（tuō）蜡，也可更换（huàn）水液，单独（dú）集中脱蜡，以减少皂化（huà）物入壳。 ③回收蜡处理可用盐酸的体积分数为3%-5%的酸化水，沸腾及沉淀时（shí）间要（yào）足够长。冬季硬化（huà）水温度低（dī），水玻璃及复合型壳中Na2O的残（cán）留（liú）量（liàng）高，蜡料皂化也较（jiào）严重，应多加盐酸处理回收蜡（là），减少（shǎo）皂（zào）化物。蜡料处（chù）理后（hòu），及时补加硬脂酸也很重要（yào）。 (2)为缩短制壳生产周期，可采用“快干硅溶胶”制壳（ké），此工艺已（yǐ）日渐成熟（shú），其各（gè）层（céng）型壳干燥时间可（kě）缩短（duǎn）1/2以（yǐ）上。小件各层(除zui后层（céng）外)干（gàn）燥仅（jǐn）须3h，制壳时间由原63h缩（suō）短为24h。中大件也较一般（bān）硅溶胶缩短50%。而其市场价只提高20-30%，完全可（kě）由场地、电（diàn）耗的减少及生产（chǎn）率的提高来弥补。快干硅（guī）溶胶的推广应用是硅溶胶制壳工艺的改革必由之路，将（jiāng）会逐步扩（kuò）大应用。 (3)为（wéi）降低硅溶胶型壳（ké）的（de）成本，zui有效的方法是采用石英石（shí）代替锆（gào）英石作面层型壳耐火材料（liào）。目前锆英石耐火材料（liào）占整个硅溶胶（jiāo）制壳成本的60%，改用石（shí）英后每t铸件制壳成本由5000元降（jiàng）为2210元（yuán），下降55.8%。中大件可采用熔融石英砂(粉)取代锆（gào）英砂(粉)已逐步在推（tuī）广应用。 4、硅溶胶（中温蜡（là））型壳 这是国际上通用的精铸件生产工艺，它具有zui高的铸（zhù）件质量、zui低的（de）返修率，特（tè）别（bié）适合于表面粗糙度要（yào）求高(Ra0.8-3.2)，尺寸精度高(CT3-CT5级)的中（zhōng）小件、特小（xiǎo）件(2-1000g)。但（dàn）由（yóu）于（yú）设备及成本***，较（jiào）少（shǎo）应用（yòng）于中大件(5-100kg)。 4.1存在问题 (1)成本高，其（qí）型壳生产（chǎn）成本是水玻璃型壳的（de）8倍。比低温蜡（là）-硅（guī）溶（róng）胶（jiāo）型壳也高出25%。主要原因是（shì）其（qí）制壳、蜡模材（cái）料成本高，且设（shè）备耗电也大得多，设备投（tóu）资也大。 (2)生产周期（qī）与低温蜡-硅溶胶型壳相（xiàng）同（tóng），比水玻（bō）璃及复合型壳长得多。 (3)生产5-50kg的中大件（jiàn）往往要采（cǎi）用中温液态蜡(65-70℃)及高压(4.0-7.0MPa)注蜡，厚壁蜡模易缩凹，铸（zhù）件尺寸精（jīng）度（dù）并不太高（gāo），中（zhōng）大（dà）件（jiàn）对尺寸精度、表面（miàn）粗糙度要求（qiú）也（yě）没有小件那么高（gāo），故中（zhōng）大件较（jiào）少采用（yòng）硅溶胶(中温蜡)型壳。 4.2改进方向 (1)为降低成本，保证质量，在解决了石英对中温蜡润湿性很（hěn）差的难（nán）题（tí）后，采（cǎi）用石英石或熔融石英代（dài）替锆英（yīng）石无疑（yí）是一（yī）方向（xiàng）。熔融石英其热膨胀系数仅为5×10-7/℃，且其价格只有锆英石的1/6。在国外，熔融石英已逐步在扩大应用范围。 (2)采用快干（gàn）硅溶胶缩短制壳周期是国内外同行共同努力（lì）的方向(见前述)。 (3)研制国产（chǎn）的中温蜡或改进石蜡（là）一（yī）硬脂（zhī）酸低温蜡是我国精铸界的重要任务。如（rú）何解决国产中温蜡或改（gǎi）进型的低温蜡回收处（chù）理（lǐ）的难题，使其（qí）在生（shēng）产（chǎn）中能长期保持蜡（là）料（liào）性能不变化是（shì）能否推（tuī）广应用的关键。 5、结束语 (1)各种型壳工艺有其（qí）不同（tóng）的适用对象，选择的（de）依据是（shì）：铸件的质量要求、价位及交（jiāo）货期。综（zōng）合考虑（lǜ），正确选用zui经（jīng）济合理的制壳工艺方案是保证生产优质、低成本铸件的基（jī）础。 (2)水玻璃型壳虽有（yǒu）不少优点但粘结剂本（běn）身（shēn）固有（yǒu）的缺点（diǎn）使铸件（jiàn）质量难以提高，质量稳定性也差（chà）。今后将会逐步被复合型壳，尤其是成本低的石英一硅溶胶复合壳所取代。 (3)硅溶胶（jiāo）是理（lǐ）想（xiǎng）的粘结剂（jì），其型（xíng）壳（ké）质（zhì）量高，铸件质（zhì）量稳（wěn）定（dìng），返修率低，是今后的发展方向。石英石、熔融（róng）石英耐火料在面（miàn）层型壳中的应用，快干硅溶（róng）胶的推广，将其生（shēng）产（chǎn）成本及制壳周期大大降低和缩（suō）短，克服了这2点不足，硅溶（róng）胶（jiāo）型壳(低温蜡或中温蜡)将在我国精铸（zhù）界得到（dào）广（guǎng）泛应用，毕竟高的铸件质量是zui重要的指标。
+查（chá）看全文（wén）24 2020-04
1、铸件“桔皮”缺陷（xiàn）的特征 铸件“桔皮”是生产中反复（fù）出现的一种铸造（zào）缺陷，它对铸件质量（liàng）的影响较大，缺陷出现在铸件（jiàn）肥厚部位、热节及内浇道附近以及受热（rè）集中而冷却又慢的部位。铸（zhù）件（jiàn）表（biǎo）面有微凸（tū）的小圆斑，呈“眼圈”状，这些表面粗（cū）糙，看（kàn）起来象“桔子皮”的斑点，在多种铸件中反复出现，有时（shí）整批铸（zhù）件均有（yǒu），其（qí）在每个铸件（jiàn）上的数量少（shǎo）则几（jǐ）个，多至整个（gè）平面（miàn）；小圆斑（bān）有的较大，有的小至麻点；有（yǒu）时是单个分散的，有时（shí）也呈密集的片状凸起物，高出铸件0.4-0.6mm，直径3-5mm。据我公司统计，废品中的15%是“桔（jú）皮（pí）”缺陷造成的，而且碳（tàn）钢件产生桔皮缺陷的机会更多一些（xiē）。 2、“桔皮”缺陷产生的（de）原（yuán）因（yīn）分（fèn）析 导致“桔皮”产生的根本的原因是涂料表（biǎo）面堆积、硬化不充分。型壳在焙烧后（hòu），其表面上形成黄色或黄绿色玻璃体，浇注（zhù）后与钢液反应（yīng）而（ér）形成硅酸盐瘤粘附于铸件表面。单（dān）纯地延长硬化（huà）时间，无助于zui终解决“桔皮”问题。通（tōng）过实践（jiàn），有（yǒu）以下（xià）几方面的（de）原（yuán）因。 2.1原（yuán）材料方面的影响（xiǎng） 众所周知，水玻璃涂料的粉液比低，粉（fěn）料分布不（bú）均（jun1）匀。水（shuǐ）玻（bō）璃的模数（shù）愈高，密（mì）度愈大（dà），则涂料的粉液比愈低（dī），粉料的分布（bù）愈（yù）不均匀，也zui不易充分硬化。 (1)水玻（bō）璃的影响 水（shuǐ）玻璃的模数（shù）、密度（dù）以及杂（zá）质（zhì）的多少对涂料的流动（dòng）性影响极大。随（suí）着模数的增（zēng）大，水玻璃中亚胶粒子比例增加，其粘度（dù）会随之增加，涂料的流变性恶（è）化，当模组涂挂时极易在表层造成局部涂料（liào）堆积。 水玻璃（lí）参数不一（yī）致对（duì）涂料（liào）性能的影响是（shì）很大（dà）的，这一点很容易被忽视。参数的不一致（zhì）性表现在两个方（fāng）面。 其一是模数的不（bú）一致性，刚进厂的水玻璃只（zhī）有经过长时间的静置扩散(分（fèn）散)后（hòu）才能使同一批模数趋（qū）于一（yī）致，达到稳定的分散（sàn）状态；这一过程所需（xū）时间（jiān）在一星期以上（shàng），如果急于使用则不可能获得理想的涂料流变性能。 其二是溶液密度的不一致性，在配涂（tú）料前通常要对水玻璃溶液的密（mì）度（dù）进行（háng）调整（zhěng），应（yīng）该（gāi）特别注（zhù）意加（jiā）水搅拌后马上测得的密（mì）度是不真实的，因为液体（tǐ）分散稳定的过程尚未完成，与所希望的密度有一定的误差，据（jù）此配制的（de）涂（tú）料，其（qí）粘度和流动性都有（yǒu）误差。 (2)耐火粉料的影响 耐（nài）火粉（fěn）料（liào）颗（kē）粒的（de）分（fèn）布和形状（zhuàng）对（duì）涂料流变性的（de）影响较大，双峰粉涂（tú）料具有较好（hǎo）的流变性（xìng）是大（dà）家公认的（de）；但（dàn）即便是粒度分布基本（běn）相同的双峰粉，当耐（nài）火粉（fěn）料颗料形状分别（bié）为多角、尖角（jiǎo）和片状的粉配（pèi）制涂料时（shí），在粉液比（bǐ）和水（shuǐ）玻璃模数相同的条件（jiàn）下其流变性也（yě）会（huì）有很大（dà）的（de）差异。 当（dāng）粉料形状越接近片状时，其比表面积也越大，颗粒间的摩（mó）擦力和（hé）作（zuò）用力增大（dà），涂料的粘度（dù）将大于多角（jiǎo）形（xíng）的粉料。 (3)水玻（bō）璃密度和粉液（yè）比（bǐ）的（de）综（zōng）合（hé）影响（xiǎng） 水玻璃密度和（hé）粉液比的变（biàn）化对表层涂料流变性的影响是（shì）非常直（zhí）观的，水玻璃（lí）密度和粉液比过（guò）大时（shí）涂（tú）料粘度增（zēng）加、流变（biàn）性变差（chà）、涂（tú）层变厚会引起涂料（liào）在型壳（ké）表（biǎo）面局部堆积（jī），型壳硬（yìng）化不良zui终导（dǎo）致“桔皮（pí）”问题。 2.2工（gōng）艺方面的影（yǐng）响 (1)表面层风干不充分。表面层风干（gàn）是涂料（liào）的再（zài）均匀化过程，同时，也（yě）是（shì）水玻（bō）璃（lí）脱水固化过程，如风干时间过短，表面层涂料在（zài）熔模表面（miàn）分布不（bú）均匀，造成其（qí）后（hòu）的硬化（huà）不充分（fèn），脱（tuō）蜡后（hòu）将在型（xíng）壳内表面形（xíng）成团状（zhuàng）聚集物，局部（bù）形成（chéng）钠盐杂质。 (2)过度滴控。过度滴控指表面层浸挂涂料时，单方向流动未能及（jí）时粘砂，将（jiāng）导致涂料在熔模表面局部方向上的（de）堆积（jī），造成其后的硬化不完全。 (3)型壳层间硬化不良。由于涂料层尤其是（shì）前两层中存在未硬化部分（fèn），未（wèi）硬化的涂料在脱（tuō）蜡和焙烧后（hòu）造成型壳内表面的钠（nà）盐聚集，与钢水反应后生成“桔皮”缺陷。 2.3环境方面的影响（xiǎng） 在寒（hán）冷的冬（dōng）季，过（guò）低的（de）室温使（shǐ）涂料流动性变差（chà）造成涂料（liào）堆积（jī），过厚堆积的涂料又不能完全硬化；此（cǐ）外硬化液（yè）的温度随室温的降低（dī）也会造成硬化过程（chéng）的缓慢和不（bú）完全。环境湿度的影响则主要发生在（zài）雨季，空气湿度（dù）的增加会影（yǐng）响风（fēng）干过程，常（cháng）因为风干不（bú）足而出（chū）现“桔皮”问题。 3、避免（miǎn）“桔皮（pí）”缺（quē）陷（xiàn）的措施 3.1原料选用 (l)水玻璃（lí）在模（mó）数合适的情（qíng）况下（xià），必（bì）须严（yán）格控制杂（zá）质含量；应根据环境的温度、湿度、铸件的结（jié）构特点以及所配粉料的（de）特点调整水玻璃密度。 (2)粉料在粒度（dù）符合（hé）使用要求（qiú）的条件下（xià），其粒形至关重要，球形和多角形粉料是较理想的，而片（piàn）状粉料不（bú）能使用。 3.2工艺对策 (1)水玻璃密度的调整。密度（dù）的合适与否将直接影响（xiǎng）铸件（jiàn）的表面质量，密（mì）度过大会导致涂（tú）料流动性差（chà）而造（zào）成分层（céng）和“桔（jú）皮（pí）”缺陷，密度过小又会（huì）形成铸件（jiàn）表面的黄瓜刺；合适的密度通常与环境（jìng）温度、粉料（liào）的粒度（dù）、微观形状及铸（zhù）件的结构特（tè）点有关系。密（mì）度一般（bān）控制在（zài）1.27-1.29g/cm3之间，其调整（zhěng）原则是: ①环（huán）境温度高时增（zēng）加密度，低时（shí）减小（xiǎo）密度（dù）； ②粉料粗（cū）且片（piàn）状比例小时增加（jiā）密度，粉料细且片状（zhuàng）比例大时减小（xiǎo）密度； ③结构简（jiǎn）单涂料易流动的铸件可适当（dāng）增加密度，反之减小（xiǎo）密（mì）度（dù）。 (2)粉液比的确（què）定。粉液比也是影（yǐng）响铸（zhù）件表面质量的（de）重要因素（sù）之一，比例（lì）过大则会因（yīn）涂料的流动性差导（dǎo）致涂挂不均匀（yún）而产生（shēng）分层（céng）和涂料堆积（jī）；而（ér）太小则会产生铸件表（biǎo）面的黄瓜刺。其配比原（yuán）则是在保证涂料流动（dòng）性的前提下尽量提高粉液比。 (3)硬化液的浓度、温度（dù）与（yǔ）硬化时间。一般情况下，氯化氨（ān）质量分（fèn）数（shù）在25%以上的硬化剂（jì）才会有较好的硬（yìng）化效果；如果氯化铵含量（liàng）低，靠延长时间是不能改善（shàn）硬化效果的。 (4)涂（tú）挂操作方式（shì）。实际生产中有相当一部分“桔（jú）皮”问题是由于操作不当造成的，涂料（liào）的（de）单方向（xiàng）流动极易（yì）产生堆积而造成硬（yìng）化不充分（fèn），所（suǒ）以在蜡模浸挂涂料之后的滴控直到（dào）撒砂完（wán）毕的（de）整（zhěng）个过程中（zhōng），必须不断改变（biàn）模组的方向。 (5)脱蜡工艺。在脱蜡热水中（zhōng）补充（chōng）适当（dāng）的硬化剂，由于硬化（huà）剂的吸热（rè）作用和反应，会进一（yī）步使得表（biǎo）面层所滞留的反应（yīng）产物NaCl溶于脱蜡水（shuǐ）中而大部分去除，此时，型壳表面形成的（de）是（shì）一层低钠硅胶层，有利于（yú）防（fáng）止“桔皮”缺陷的产（chǎn）生。 (6)环（huán）境温度。环（huán）境温度偏低（dī）会导致涂料流（liú）动性差，造成涂（tú）挂不均匀而形（xíng）成桔皮及其他制（zhì）壳（ké）缺（quē）陷，制壳工序的环境温度（dù）应控制在15℃以上。
+查看（kàn）全文23 2020-04
气泡是铸件常见问题之一（yī），而且一旦（dàn）铸件出现了气泡问（wèn）题，也等于产品报废（fèi）了。那么如何避免铸件产（chǎn）生气泡？看看下面这7条（tiáo）。 【缺陷现象】 铸件表（biǎo）皮下，聚集气体鼓（gǔ）胀（zhàng）所（suǒ）形成（chéng）的（de）泡，有时（shí）会崩（bēng）裂，存在贯通和非贯通两种（zhǒng）。 别名：鼓（gǔ）泡、起泡【原因分析】 模具温度太高，开（kāi）模过早。 填（tián）充速度（dù）太高，金属流卷入（rù）气体过（guò）多。 涂料（liào）发气（qì）量大，用量（liàng）过（guò）多（duō），浇注前未（wèi）燃尽，使挥发气体被包在（zài）铸件表层，另涂料含水（shuǐ）量大。 型腔（qiāng）内气体没有排出，排气不顺。 合金熔炼温（wēn）度过高。 铝（lǚ）合金液体除气不彻底，吸有较多气体（tǐ），铸件凝固时析出留在铸件内（nèi） 填充（chōng）时（shí）产生紊流。 【对应措施】 1、测温（wēn）枪测试模具表面温度，显示（shì）数值（zhí）超过工艺（yì）规定范（fàn）围（wéi）。降低模具表（biǎo）面温（wēn）度，增加（jiā）保压时间； 2、铸件（jiàn）表面内浇口压（yā）入的金属（shǔ）流明显比其它部位（wèi）亮很（hěn）多。填充速度高产生原因一方面是设备本（běn）身的压（yā）射速度（dù）高，另（lìng）一方面可能是内浇口太薄造成。降低压射速度（dù），适当增加内浇口厚度；判断内浇口薄的（de）方（fāng）法：是否有浇口易粘现象，降低（dī）二快速度看（kàn）远端是否有严（yán）重（chóng）压（yā）不实现象（xiàng），不给压打件，看是否有多股铝液流（liú）； 3、喷涂时察（chá）看雾的颜色是否（fǒu）呈（chéng）白色，合模前（qián）察看型（xíng）腔是否还有气（qì）体残留。更换涂料或增大涂料与水的（de）配比； 4、在烫（tàng）模阶段，铸件表面（miàn）有明显（xiǎn）的漩涡（wō）和涂料堆积。判断及解决方法（fǎ）：调开档，人（rén）为产生（shēng）涨模，如果解决，需开排（pái）气（qì）道； 5、铸件表（biǎo）面内浇口压入的金属流特别（bié）亮并（bìng）伴有粘结。适当降低浇注温度； 6、取样块测密度，看是否符合要求。重新进行除气处理（lǐ）或在（zài）保温（wēn）炉内进行再次精炼； 7、烫模阶（jiē）段铸件表面明（míng）显有各流溶接不到一起的痕迹伴有涂料（liào）堆积。 判断及解决方法：涂（tú）黑油（yóu）生产，看痕迹是否有堆积，分（fèn）析（xī）堆积部位，解决方法： a、开设或（huò）加大相应（yīng）部位的集渣包， b、调整内浇口流向（xiàng）、位（wèi）置或（huò）填充方向（xiàng）。
+查看全文22 2020-04
1．冒口设计的基本原理（lǐ） 铸（zhù）件（jiàn）冒口主要（yào）是在铸钢件（jiàn）上使用（yòng）。铸铁件只用于个别的厚大（dà）件的灰铸铁（tiě）件和球铁件上。金属液在（zài）液态降温（wēn）和凝固过程中（zhōng），体积要收（shōu）缩。铸件的体收缩大约为线收缩的3倍。因此，铸钢的（de）体收（shōu）缩通常按（àn）3---6%考虑，灰铸铁按2---3%，不过（guò）由于灰铸铁和球墨铸铁凝固（gù）时（shí）的石（shí）墨化膨（péng）胀，可以抵消部分体积收缩，所以如果（guǒ）壁厚均匀（yún），铸型紧实度（dù）高，通常不需要设计冒口。铸件的体收缩（suō）如果得不到（dào）补充（chōng），就会在铸件上或者内部形成缩孔、缩（suō）陷或者缩松。严重时常常造成（chéng）铸件报（bào）废。 冒口尺寸计算（suàn）原则是（shì），首先（xiān）计算（suàn）需要补缩的金属液需要多少。通常把（bǎ）这一部（bù）分（fèn）金属（shǔ）液假设成球体，并求出直径（设为d0）用于冒口计算。冒口补缩铸（zhù）件是有一定的范围------叫（jiào）有效补缩距离，设为L，对厚度为h的（de）板状零件通常L=3~5h 。对棒状（zhuàng）零件L=（25~30）√h 式子中，h------铸件厚度 2．冒口尺（chǐ）寸的基本计算方法 冒口计算（suàn）的公式、图线、表格等有很多。介绍如（rú）下。 zui常用（yòng）的方法是，冒（mào）口（kǒu）直径 D=d0+h 理由是（shì）假（jiǎ）定冒口和铸件以相同的速度凝固，凝固过程是（shì）从铸件的（de）两个表面向内（nèi）层进行（háng），当铸（zhù）件完全（quán）凝固终了，正好冒口凝（níng）固了同样的厚（hòu）度，这时还剩下中（zhōng）间的空心的缩孔，体积正好等（děng）于（yú）补缩球的体积，这部分（fèn）金属液在凝固过程中正好补缩进了（le）铸件。 当铸件存在（zài）热节时，可以把h换成热节的直（zhí）径T即可。 即D=do+T 。 另（lìng）外设计冒（mào）口，还（hái）有个重（chóng）要的部位，就是冒（mào）口颈，所（suǒ）谓冒（mào）口颈（jǐng）就是冒口和铸件（jiàn）的连接通（tōng）道（dào），冒口里的金属液（yè）都是经由冒口颈补缩到铸件里的。所以对冒口颈的截面是有要求的，通常取冒口颈的（de）直径dj=（0.6~0.8）T 。 冒口高度 H=（1.5~2.5）D 。 H的（de）高（gāo）度还应该考虑要高（gāo）于需要补缩部位的高度，否则就（jiù）成了反补（bǔ）缩了（le），铸件（jiàn）补缩了冒（mào）口，这（zhè）是要（yào）避免（miǎn）的。 3．其它计算（suàn）方法 常（cháng）用的经验计（jì）算方法（fǎ）还有不计算需要估算补缩的金属液，直接（jiē）将热节园的直径乘个系数得出冒口直（zhí）径。例（lì）如 简（jiǎn）单铸件 D=（1.05~1.15）T 外形简单，热节比较集中。 复（fù）杂铸件（jiàn） D=（1.40~1.80）T 外形（xíng）复杂，例如有许（xǔ）多筋条和铸件的其余部分连（lián）接。 中间类型 D=（1.15~1.40）T 介于以上（shàng）两（liǎng）种（zhǒng）之间。 铸造生产的条件千差万别，因素太多，以至于所有的计算公式都是近（jìn）似的有条件的。往往一个公式不一（yī）定适用于所有的场合。所以公（gōng）式中往（wǎng）往有取值范围较大的系数供用户（hù）结合本（běn）单位（wèi）的情况选择。
+查看全（quán）文21 2020-04
型砂的配制包括三个方面，即原材料的准备、型（xíng）砂（shā）的混制和将混制好的型（xíng）砂（shā）调匀及（jí）松砂等工艺环节（jiē）。铸造生产中所使用的型砂，有的（de）是由回用砂（shā）加适（shì）量的新砂、粘土和水经（jīng）混（hún）合均（jun1）匀配制（zhì）成的，有的全（quán）部是由新的材（cái）料配制成的。为了确保新砂质量，所（suǒ）有的（de）原（yuán）材料都须根据技术要求经（jīng）验收合格后才能（néng）使用。为此（cǐ），在配砂前（qián）都（dōu）必须进行（háng）加（jiā）工准备。 （1） 新砂 新砂在采（cǎi）购（gòu）、运输过程中常混（hún）有草根、煤屑及泥块等杂物，同（tóng）时含有一定数（shù）量的分分。潮湿的原砂不（bú）易过筛，配（pèi）砂时不便（biàn）于控制型砂的水分。因此，除含水量低、用于手工造型的湿型砂可直接配制外，新砂在使（shǐ）用前必须进行（háng）烘（hōng）干和过（guò）筛。新砂的烘干用立式或卧式烘干滚（gǔn）筒，也可采用（yòng）气流烘干的办法。常用的（de）筛砂设备有手工筛、滚（gǔn）筒筛和（hé）振动（dòng）筛等。 （2） 粘土 刚开采（cǎi）的（de）粘土（tǔ）往往含有（yǒu）较多的水分具多为块（kuài）状，因此使用前必须烘干、破碎并磨成（chéng）粘土粉，主要由（yóu）专（zhuān）门的工厂进行加工，包（bāo）装（zhuāng）万袋（dài）供应。有的工厂事先（xiān）将（jiāng）膨（péng）润土或粘土与（yǔ）煤粉按比例制（zhì）成（chéng）粘（zhān）土（tǔ）—煤粉粉浆（jiāng），使粘（zhān）土充（chōng）分吸（xī）水膨（péng）胀，混（hún）砂时与原（yuán）砂一起加入到（dào）混砂机里混合均（jun1）匀。这种做法可（kě）简化混（hún）砂操作，便于运输（shū），改（gǎi）善（shàn）劳动条件，提高型砂质量。但必须严格（gé）控制粉浆的含水（shuǐ）量，否则会影响型（xíng）砂性（xìng）能。 （3） 附加物（wù） 煤粉、硼（péng）配、氟化物和硫黄（huáng）等附加物都必（bì）须粉碎、过筛后再使用。 （4） 旧砂 为了节（jiē）省造型材料，降（jiàng）低铸件（jiàn）成本，旧砂应回用。旧（jiù）砂（shā）在型砂所占比例很（hěn）大，它（tā）对型砂的成分及性能（néng）有着很大（dà）的（de）影响。旧（jiù）砂中常混有各种杂物，如钉子（zǐ）、铁块和砂团等，在回用前必须（xū）进行处理，包括将砂块（kuài）粉碎（suì），用电磁分离器除去其（qí）中的铁质杂物然后过筛，必要时进行冷（lěng）却。 在机（jī）械化程度高的铸造车间，型砂需求量（liàng）大（dà），周转速度很快（kuài），往（wǎng）往旧砂（shā）的温度（dù）还比较高，有的回用砂温度高达（dá）60摄氏度以上，如果（guǒ）采用这种（zhǒng）型砂造型（xíng），容易粘附（fù）模样、芯盒及砂斗（dòu）。由于型砂（shā）温度过高，会（huì）使水分蒸发太快，使型砂性能（néng）不（bú）稳定，同时影（yǐng）响铸件表面质（zhì）量，影响造型劳动（dòng）生（shēng）产率。因此必（bì）须在铸件（jiàn）落（luò）砂、旧砂过筛、运输和混砂（shā）过程中加强（qiáng）通风冷却，降低型砂温度。 （5） 混（hún）砂 混砂的（de）任务是将各种（zhǒng）原材料混合均（jun1）匀，使粘结剂包覆在砂粒表面上，混（hún）砂的（de）质量主要取决于混砂工艺和（hé）混砂（shā）机的形式。 一、混砂机的形式。生产中常用的混（hún）砂设备有辗（niǎn）轮（lún）式、摆轮（lún）式和叶片式混（hún）砂机。辗轮式混砂机除（chú）有（yǒu）搅（jiǎo）拌作用外，还有辗压搓揉作用，型砂（shā）的（de）质量较好，但生产效（xiào）率较低，主要（yào）用来混制面（miàn）砂（shā）和单（dān）一（yī）砂。摆式混砂机的（de）生产效率比辗轮式（shì）高（gāo）几（jǐ）倍，且可边混砂边（biān）鼓（gǔ）风冷却，并（bìng）有一定的搓（cuō）揉作用（yòng），但型（xíng）砂（shā）质量不如辗轮式混砂好，主要用于机械（xiè）化程度（dù）高、生产量大的（de）铸造车间混制（zhì）单一砂及背砂。叶片式混砂机是（shì）一种连续作业式的设备，各种原是（shì）否无误混（hún）砂机的一端进入，混好的型砂从混（hún）砂机的另一端出来，生产效率高。叶片式混砂（shā）机（jī）有混合作用，但（dàn）搓揉作（zuò）用很差，主要用（yòng）于混制背砂和粘土（tǔ）含（hán）量低的（de）单一砂。 二（èr）、加料顺序与混砂时间。混制（zhì）粘土（tǔ）型砂的加顺序一般是（shì）先加回用（yòng）砂（shā）、原砂、粘（zhān）土（tǔ）粉和附加物等干料，干混（hún）均匀（yún）后再（zài）加水（shuǐ）湿（shī）混，均匀后即（jí）可使用。如（rú）果型砂中含（hán）有渣（zhā）油液以及其他液态粘结剂，则应先加水（shuǐ）将（jiāng）型（xíng）砂混合均匀（yún）后（hòu）再加入油类粘（zhān）结剂。这种先加干粉后加（jiā）水的（de）混砂加料顺序存在（zài）的缺点（diǎn）是（shì），在（zài）混砂机的辗（niǎn）盘边缘遗留一些粉料（liào），这些粉料吸水（shuǐ）后粘附（fù）在混砂机（jī）壁上，直到混辗后期或（huò）卸砂时（shí）才脱落下来，使型砂里（lǐ）含（hán）有混合不均匀的粘（zhān）土或煤粉（fěn）团块，恶化了型砂（shā）性能。同时干（gàn）混时（shí）粉尘（chén）飞扬，劳动条件（jiàn）差。因此（cǐ），有的（de）工厂采用先在（zài）回用砂（shā）里加水混合（hé），然后加粘（zhān）土及煤粉（fěn）混合均匀（yún），zui后再加少量（liàng）水分调节到所需要的含水量的混（hún）砂工艺。试验结果表明，后面这（zhè）种加料（liào）顺序可缩短混砂时间，提高型砂质量，改善（shàn）劳（láo）动条件。 为了使各种原材（cái）料混合均（jun1）匀，混砂时间不能太短（duǎn），否（fǒu）则影响型砂性能，但混砂（shā）时（shí）间也不宜过长。否则将使型砂温度升（shēng）高（gāo），水分过多挥（huī）发，型（xíng）砂结成块状，性能变坏且（qiě）生（shēng）产（chǎn）效率低。混砂时间主要根据（jù）混砂机的形式、粘土含量（liàng）、对型砂性能要求等来决定。一般来说，粘土含量越多，对（duì）型砂质量要求越高，混（hún）砂时间越长。采用辗轮式混砂机混制面砂时，混砂时间（jiān）一（yī）般为6—12分钟，北（běi）砂为3—6分钟，单一（yī）砂为4—8分（fèn）钟。 （6） 调匀（yún） 型砂的调匀（yún）又称回性、渗（shèn）匀，是指（zhǐ）将（jiāng）混好（hǎo）的型砂在不失去水分的条（tiáo）件（jiàn）下放置一（yī）段时间（jiān），使（shǐ）水分均匀渗透到型砂中，让粘土充分吸（xī）水膨胀，以提高型砂的强（qiáng）度和透气性等（děng）性（xìng）能。调匀时间主要根据粘（zhān）土种类及加入量而（ér）定。型砂（shā）中粘土（tǔ）含量越多，原砂的颗粒越细，调匀时间越长。调匀时间应适当（dāng），否则（zé）型砂性能（néng）难以满足要注。单一砂一般为2—3小时，面（miàn）砂为（wéi）4—5小（xiǎo）时。机械化铸造厂间（jiān）型砂（shā）调匀是在型砂调（diào）匀斗里进（jìn）行，非（fēi）机械化的手工造型车（chē）间（jiān）是将混好的型砂堆放在轩间地面上，并用湿麻袋覆盖进行（háng）调匀。 型砂经混辗（niǎn）和调（diào）匀后会被压（yā）实，有的（de）被压成团块（kuài）。如果采用这种型砂直接造型，型砂的坚（jiān）实度不均（jun1）匀，透气性等性能差（chà）。因此，调匀后（hòu）的型砂必（bì）须经松砂或（huò）过（guò）筛（shāi）才能使用。在机械化的铸造车间一般采用圆（yuán）棒式或叶（yè）片式松砂机进行松砂处（chù）理。在百机械（xiè）化的手工造型车（chē）间（jiān），常用移（yí）动式松（sōng）砂机（jī）或用筛孔为5—8毫米（mǐ）的筛子过筛。
+查看全文20 2020-04
覆膜砂铸造在铸造领域已有相当长的历（lì）史，铸件的（de）产量也相当大；但采（cǎi）用覆膜砂铸造（zào）生产精密铸钢件时面临很多难题：粘（zhān）砂（结（jié）疤）、冷隔、气孔。如何（hé）解决（jué）这（zhè）些问（wèn）题有待于我们去进一步探讨。 一、对覆膜砂的认识与（yǔ）了解（jiě）（覆（fù）膜砂属于有机粘（zhān）结剂（jì）型、芯砂（shā）） （1）覆膜砂的（de）特点：具有适宜的强度性能；流动性好，制出的砂型、砂芯轮廓（kuò）清晰，组织致密，能够制造出复杂的砂芯；砂（shā）型（芯（xīn））表面质量好，表面粗糙（cāo）度可（kě）达Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可达CT7～CT9级；溃散性好，铸（zhù）件容易清（qīng）理（lǐ）。 （2）适用范（fàn）围（wéi）：覆膜砂既可制作铸型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯（xīn）既可互（hù）相配合（hé）使用（yòng）又可与（yǔ）其它砂型（xíng）（芯）配合（hé）使用（yòng）；不仅可以用于金属型重力（lì）铸（zhù）造或（huò）低压铸造，也可以用于铁型覆砂铸造（zào），还可以用于热法离（lí）心铸造；不仅（jǐn）可（kě）以用于铸铁（tiě）、非铁合（hé）金铸件的生产，还可以用于铸钢件（jiàn）的（de）生产。 二、覆膜（mó）砂的制备（bèi） 1．覆膜砂组成 一般由（yóu）耐（nài）火材料（liào）、粘结（jié）剂、固化剂、润滑剂及特（tè）殊添（tiān）加剂组成（chéng）。 （1）耐火材料是构成（chéng）覆（fù）膜砂的主体。对耐火材料的要求是（shì）：耐火度高、挥发物少、颗粒较（jiào）圆整、坚实等。一般（bān）选用天然擦洗硅砂。对硅砂（shā）的要（yào）求是：SiO2含量高（铸铁及非铁合金铸件（jiàn）要求大于90%，铸（zhù）钢件要（yào）求（qiú）大（dà）于97%）；含泥量（liàng）不大于0.3%（为（wéi）擦洗砂）--[水洗砂含泥量（liàng）规定小于；粒度①分布在相邻3～5个筛（shāi）号（hào）上；粒形圆整（zhěng），角（jiǎo）形因素应不大于1.3；酸（suān）耗值不（bú）小于（yú）5ml。 （2）粘结剂普遍采用酚醛树脂。 （3）固化（huà）剂通常采用乌洛托（tuō）品；润滑剂（jì）一般采用硬脂酸钙，其作用是防止（zhǐ）覆膜砂结块，增加流动（dòng）性。添加剂的主要作用是改善覆膜砂（shā）的性能。 （4）覆（fù）膜砂的基（jī）本配比 成分 配比（质量分数，%）说明：原砂 100 擦洗砂， 酚醛树脂 1.0～3.0 占（zhàn）原砂重（chóng） ，乌洛（luò）托品（水溶液2）10～15 占树脂（zhī）重，硬脂酸（suān）钙 5～7 占树脂重（chóng），添加剂 0.1～0.5 占原砂重。1：2）10～15 占（zhàn）树脂重（chóng），硬（yìng）脂酸（suān）钙 5～7 占（zhàn）树脂重，添加剂（jì） 0.1～0.5 占原砂重。 ２．覆（fù）膜砂的（de）生产工艺 覆膜砂的制（zhì）备工艺主要有冷法覆膜、温（wēn）法覆膜、热法（fǎ）覆膜三种，目前覆膜（mó）砂的生产几（jǐ）乎都是采用热覆膜法。热法覆（fù）膜工艺是先将原砂加热（rè）到一（yī）定（dìng）温（wēn）度，然后（hòu）分（fèn）别与树脂、乌洛托品水溶液（yè）和硬（yìng）脂酸钙混合搅拌，经冷却破碎（suì）和筛（shāi）分而成。由（yóu）于配方的差异，混制工（gōng）艺（yì）有所不（bú）同。目前国内覆膜砂（shā）生产线（xiàn）的种类很多，手工加料的（de）半自（zì）动（dòng）生产线约有2000~2300条，电脑控制的全自动生（shēng）产线也已经有将近（jìn）50条，有效提高了生（shēng）产效率和产品稳定性。例如（rú）xx铸造有限公司（sī）的自动化可视生产线，其加料时间控（kòng）制精确到0.1秒（miǎo），加热温度控制精（jīng）确到1/10℃，并且可以通（tōng）过（guò）视频（pín）时时观察混砂状态，生产（chǎn）效率达到6吨/小时。 ３．覆膜砂的主要产品（pǐn）类（lèi）型（xíng） （1） 普通类覆膜砂 普通覆膜砂即传统（tǒng）覆膜（mó）砂，其组成通常由石（shí）英砂，热塑性酚醛树脂，乌洛托品和（hé）硬（yìng）脂（zhī）酸钙构成，不加有（yǒu）关添（tiān）加剂，其树脂加入量通常在一定（dìng）强度要（yào）求（qiú）下相（xiàng）对较（jiào）高，不（bú）具（jù）备（bèi）耐高温，低膨（péng）胀、低发（fā）气等特性（xìng），适用于要求不高（gāo）的（de）铸件（jiàn）生产 （2） 高强度低发气类覆膜砂（shā） 特点：高强度、低膨（péng）胀（zhàng）、低（dī）发气（qì）、慢发气、抗（kàng）氧（yǎng）化 简介:高强度低发气（qì）覆膜（mó）砂是（shì）普通覆膜砂的更新换代（dài）产（chǎn）品，通过加入有关特性的“添加剂”和（hé）采用（yòng）新的配制（zhì）工艺，使树脂用量大幅度下降，其强度比普通覆膜砂高30%以上，发气量显著降低（dī），并能延（yán）缓发气速度，能更（gèng）好（hǎo）地适应铸件生产（chǎn）的（de）需要。该类覆膜（mó）砂主要适用于铸铁（tiě）件（jiàn）中，中（zhōng）小铸钢、合金铸（zhù）钢件（jiàn）的生产。目前该类（lèi）覆膜砂有三个系列：GD-1高（gāo）强度低发气覆膜砂；GD-2高强（qiáng）度低膨胀（zhàng）低发气覆（fù）膜砂；GD-3高强度低膨胀低发气（qì）抗氧化覆膜。 （3） 耐高温（wēn）(类)覆（fù）膜砂(ND型（xíng）) 特点（diǎn）：耐高温、高强度、低膨胀、低发气、慢发气、易溃散、抗氧化（huà） 简介:耐高温覆膜砂是通过（guò）特殊工艺配方技术生产出的具有优（yōu）异（yì）高（gāo）温性能(高温下强度高（gāo）、耐热时间长、热膨胀（zhàng）量小（xiǎo）、发气量低)和（hé）综合铸（zhù）造性能（néng）的新型覆膜（mó）砂。该类（lèi）覆（fù）膜砂特（tè）别适（shì）用于复（fù）杂薄壁精密（mì）的铸铁件(如汽车（chē）发动（dòng）机（jī）缸体、缸盖（gài）等)以及（jí）高要求的铸钢件(如集装箱（xiāng）角和火车（chē）刹车缓；中器壳件等)的生（shēng）产，可有效消除粘砂、变形（xíng）、热裂和气孔等铸造缺陷。目前该覆膜砂（shā）有四个系列：VND-1耐高温覆膜砂. ND-2耐高温（wēn）低膨胀低发气（qì）覆膜砂 ND-3耐高温低膨胀低发气抗氧（yǎng）化覆膜砂 ND-4耐高温高强底低膨胀低发气覆（fù）膜 （4） 易溃散类覆（fù）膜砂 具有较好的（de）强（qiáng）度，同时具有优异的低温（wēn）溃（kuì）散性能，适用于生产有色金（jīn）属铸件。 （5） 其它特殊要求覆膜砂 为适应不（bú）同产品的需要，开发出了系列特种覆膜砂如：离心铸造（zào）用（yòng）覆膜砂、激冷覆膜砂（shā）、湿态覆膜砂、防粘砂、防脉纹、防橘皮覆膜（mó）砂等。 三、覆膜（mó）砂制（zhì）芯主要（yào）工艺过程 加热温度200-300℃、固化时（shí）间30-150s、射砂压（yā）力（lì）0.15-0.60MPa。形状简（jiǎn）单的砂（shā）芯、流动性好的覆膜（mó）砂可选用较低的（de）射砂压力（lì），细薄（báo）砂芯（xīn）选择较低的加热（rè）温度，加热（rè）温度低时可（kě）适当延（yán）长固（gù）化时间等（děng）。覆膜（mó）砂（shā）所（suǒ）使用（yòng）的树脂是酚（fēn）醛类（lèi）树脂。制芯（xīn）工艺的优点：具有适宜的强度性能；流动性好；砂芯表面质（zhì）量好（Ra=6.3-12.5μm）；砂芯抗吸湿性强；溃散性好，铸件（jiàn）容易（yì）清理。 1、铸型（模具（jù））温度（dù） 铸型温度（dù）是影响（xiǎng）壳层厚度及强度的主要因素之一,一（yī）般控制在（zài）220～260℃,并根据下（xià）列原（yuán）则选定: （1）保（bǎo）证覆膜（mó）砂上的树脂（zhī）软化及固化所需的足够（gòu）热量； （2）保证（zhèng）形成需要的（de）壳厚（hòu）且壳（ké）型（芯）表面不焦化（huà）； （3）尽量缩短结壳及硬（yìng）化时间，以提（tí）高（gāo）生产率。 2、射砂压（yā）力（lì）及时间 射砂时间一般控制在3～10s，时间过短则砂型（芯）不能成型。射砂（shā）压力一（yī）般为0.6MPa左右；压力（lì）过低时，易造成射不足或疏松（sōng）现象。3、硬化时间：硬化（huà）时间的长（zhǎng）短主要取决于砂型（芯）的厚度与铸型的温度，一般在60～120s左右。时间过短，壳（ké）层未完（wán）全固（gù）化（huà）则（zé）强度低；时（shí）间过长，砂型（xíng）（芯）表面层（céng）易烧焦影响铸件质量。覆（fù）膜（mó）砂造型（芯）工艺参数实（shí）例：序（xù）号图（tú）号 壳厚（㎜） 重量（liàng）（㎏） 铸型温度（dù）（℃） 射（shè）砂时间（jiān）（s）硬（yìng）化时（shí）间（s） 1 （导向（xiàng）套）DN80-05 8～10 2.5～2.6220～240 2～3 60～80 2 （阀体（tǐ））DN05-01 10～123.75～3.8 240～260 3～5 80～100 四、覆膜砂应用中存（cún）在（zài）的（de）问题（tí）及（jí）解决对策 制芯的方法种类很多，总（zǒng）的可以划分为热固性方（fāng）法和冷（lěng）固性方法（fǎ）两大类，覆膜砂（shā）制芯（xīn）属于（yú）热固性方（fāng）法类。任（rèn）何一种制（zhì）芯（xīn）方法（fǎ）都有其自身的优点和缺点，这主要取决于产品的质量要求、复杂（zá）程度、生产批（pī）量（liàng）、生产成本、产品价格等综（zōng）合因素来决（jué）定采用何（hé）种制芯方法。对铸（zhù）件内（nèi）腔表面质量要求高，尺寸精度要求高、形状复杂的砂（shā）芯采用覆膜（mó）砂制芯是非（fēi）常有（yǒu）效的。例如：轿车（chē）发动机气缸盖的进排（pái）气（qì）道砂芯、水道（dào）砂芯、油道砂芯，气缸体的水（shuǐ）道砂芯（xīn）、油（yóu）道砂芯，进气岐管、排（pái）气岐（qí）管的壳芯（xīn）砂（shā）芯，液压阀的流道（dào）砂（shā）芯（xīn），汽车涡轮增压器气道砂芯等（děng）等。但是（shì）在覆膜（mó）砂使用中还常遇到一些问题，这里仅（jǐn）就工作中的体会略谈一二。 1、覆膜砂的强度和发气（qì）量的确定（dìng）方法 在（zài）原砂质量和树脂质量一定的前提（tí）下，影（yǐng）响覆膜砂强度的关键因（yīn）素主（zhǔ）要（yào）取于酚醛树脂（zhī）的加入量。酚（fēn）醛（quán）树脂（zhī）加（jiā）入量多，则强度就（jiù）提高，但发气量也增加，溃（kuì）散（sàn）性就降低。因此在生产应用中一定要控（kòng）制覆膜（mó）砂（shā）的强度来减少发气量，提高溃散（sàn）性，在强度标准的制订时定要找到一个平（píng）衡点。这个平衡点就是保证（zhèng）砂芯的表面质量及在浇注时不产生变形、不产生断芯前（qián）提下的强度。这样（yàng）才能保证铸件的表面质量和尺寸精度（dù），又可以减（jiǎn）少发气量，减（jiǎn）少铸（zhù）造件（jiàn）气孔缺陷（xiàn），提高砂芯的（de）出砂（shā）性能（néng）。对砂芯存（cún）放，搬运过程中可以采（cǎi）用工（gōng）位器具（jù）、砂（shā）芯小车，并在其（qí）上面铺有10ｍｍ～15ｍｍ厚的（de）海绵，这样（yàng）可以（yǐ）减少砂芯的损耗率。 2、覆膜砂砂芯的存放期 任何砂芯都（dōu）会吸湿，特别是南方地区空气相对湿度大，必须对砂芯存放（fàng）期在工艺文件上加以规定，利用精益生产先进（jìn）先出的（de）生产方式（shì）减少砂芯的存放（fàng）量和（hé）存放周期。各（gè）企业（yè）应结合（hé）自（zì）己的厂（chǎng）房（fáng）条（tiáo）件和当地的气候条（tiáo）件（jiàn）来确定（dìng）砂芯的存放周期。 3、控制好覆膜砂的供（gòng）货质（zhì）量（liàng） 覆膜（mó）砂进厂时必须附有供应商的质量（liàng）保证资（zī）料，并且企业根据抽样标（biāo）准进行检查，检（jiǎn）查合格后方（fāng）可入（rù）库。企业取样（yàng）检测不合格时由（yóu）质保和技（jì）术部门做（zuò）出处理（lǐ）结果，是（shì）让步接受（shòu）或向供应商退货。 4、合格的覆膜砂在制芯时发现砂芯断裂变形 制芯时砂芯的断裂变形通常会认为覆膜砂强度低造成的。实际上砂芯断裂和变形会涉及到许多生产过程（chéng）。出现不正常情况，必须要查到真正的原因才能（néng）彻底解（jiě）决（jué）。具体原因如下： （１）制芯时（shí）模（mó）具的（de）温度和（hé）留模（mó）时间，关系到砂芯结壳（ké）硬化厚（hòu）度是否满（mǎn）足工艺（yì）要求。工艺上所规定的工艺参数都需要有一个范（fàn）围，这个范围需靠操（cāo）作人员的技能来（lái）进行调整。在模具温度上（shàng）限时留模时间可以取下限，模具（jù）温度在下限时留模时间取上限。对（duì）操作人员需要不断（duàn）地培训提（tí）高操作技能。 （２）制芯（xīn）时在模具上（shàng）会粘有酚（fēn）醛（quán）树脂和砂粒，必须进行及时清理并喷上脱模剂，否则会越积越多开模时会把砂芯拉（lā）断或变形。 （３）热芯盒模具静（jìng）模上的弹（dàn）簧顶杆（gǎn），由于长期（qī）在高（gāo）温状态下工作会产（chǎn）生弹性失效而造成砂芯（xīn）断裂（liè）或变形。必须及时（shí）更换（huàn）弹簧。 （４）动模和（hé）静模不平行（háng）或不在同一（yī）中心线上，合模时（shí）在（zài）油缸或气缸的压（yā）力作用（yòng）下，定位销（xiāo）前端有一段（duàn）斜度，模具还是（shì）会合紧，但在（zài）开模（mó）时动模（mó）和静模仍会恢复（fù）到原始状态（tài）使（shǐ）砂（shā）芯断裂或变形。在这种（zhǒng）情况下射（shè）砂时会跑砂，砂芯的尺寸会变大。解决对策是（shì）及时调（diào）整模具的（de）平（píng）行度和（hé）同轴度。 （５）在壳芯机上生产（chǎn）空心砂芯时，从砂芯（xīn）中倒出尚未（wèi）硬化的覆膜砂需要重（chóng）新使用时（shí），必须进行过（guò）筛并未用过的覆膜（mó）砂按３：７比例混合后使用，这样（yàng）才能保证（zhèng）壳芯砂（shā）芯的表（biǎo）面质量和砂芯强度。
+查（chá）看全文18 2020-04
什么（me）叫淬（cuì）火？ 钢的淬火是将钢加（jiā）热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共（gòng）析（xī）钢）以上温度（dù），保温一段（duàn）时间（jiān），使之（zhī）全部或部分（fèn）奥（ào）氏（shì）体化，然后以大于（yú）临界冷（lěng）却速度的冷速快冷（lěng）到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（tǐ）（或（huò）贝（bèi）氏体）转变的热处理工（gōng）艺（yì）。通常也将（jiāng）铝（lǚ）合金、铜合（hé）金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带（dài）有快速（sù）冷（lěng）却（què）过程的热处（chù）理工（gōng）艺称为淬火（huǒ）。 淬火的目（mù）的： 1）提高金属成材或零件的机械性能（néng）。例（lì）如：提高工（gōng）具、轴承等的（de）硬度（dù）和（hé）耐磨性，提高弹（dàn）簧的（de）弹性极限（xiàn），提（tí）高轴（zhóu）类零件的综合机（jī）械性能等。 2）改善某些特殊钢（gāng）的材料性能（néng）或化学性能。如（rú）提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。 淬火冷却时，除需合（hé）理（lǐ）选用（yòng）淬（cuì）火介质外，还要有正确（què）的（de）淬火方（fāng）法，常用的淬（cuì）火方法，主要有单液淬火，双（shuāng）液淬火，分（fèn）级淬火、等温淬火，局部淬火（huǒ）等。 钢铁工件（jiàn）在淬火后具有以下特点（diǎn）： ① 得（dé）到了马氏（shì）体、贝（bèi）氏体、残余奥氏体等（děng）不平衡（即不稳定）组织。 ② 存在较大内应力。 ③ 力（lì）学性能（néng）不能满足要求。因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火 什么叫回火？ 回火是将淬（cuì）火后的金属（shǔ）成材或零件（jiàn）加热到某一温度，保温一定时间后（hòu），以一定方（fāng）式冷却的热处理工艺，回火（huǒ）是淬火后紧接着进行的一种操作（zuò），通常也是（shì）工件进行（háng）热处（chù）理（lǐ）的zui后一道工（gōng）序，因而把淬火和回火的联合（hé）工艺（yì）称（chēng）为（wéi）zui终处（chù）理。淬（cuì）火与回火的（de）主（zhǔ）要目的是： 1）减少内应力和降低脆性（xìng），淬火件存在（zài）着很（hěn）大的应（yīng）力和脆性，如没有（yǒu）及时回火往（wǎng）往会产（chǎn）生变形（xíng）甚至（zhì）开裂。 2）调整工件的机（jī）械性能（néng），工件淬火后，硬度（dù）高，脆性大（dà），为了满（mǎn）足各种工件不同的性能要求，可以通过回（huí）火（huǒ）来调整，硬度（dù），强度，塑性（xìng）和韧性（xìng）。 3）稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定（dìng），以保（bǎo）证（zhèng）在以后（hòu）的（de）使用过程中不再（zài）发生（shēng）变形。 4）改善某些合金钢的（de）切削性能。 回火的作用在于（yú）： ① 提（tí）高组织稳定性，使工件（jiàn）在使用（yòng）过程中不再发（fā）生组织转变，从而使工件几何尺（chǐ）寸（cùn）和性能保持（chí）稳定。 ② 消除（chú）内应力（lì），以便（biàn）改（gǎi）善工（gōng）件的使用性能并（bìng）稳定（dìng）工件几（jǐ）何尺寸。 ③ 调整（zhěng）钢铁的力（lì）学性（xìng）能以满（mǎn）足使用要求。 回火之所以具有这些（xiē）作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素（sù）的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而（ér）使（shǐ）不稳定的不平衡组（zǔ）织（zhī）逐（zhú）步转（zhuǎn）变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高（gāo）时金属强度降低有关。一般钢铁回火时，硬（yìng）度和强度（dù）下（xià）降，塑性提高。回火温度越高，这（zhè）些力学性能的变化越大。有些合金元素（sù）含量较（jiào）高（gāo）的合金钢，在某一温度范围回火（huǒ）时，会（huì）析出（chū）一些颗粒细小（xiǎo）的金属（shǔ）化（huà）合（hé）物，使强（qiáng）度和硬度上（shàng）升。这种现象（xiàng）称为（wéi）二次硬化。 回火（huǒ）要求（qiú）：用途不同的工件应（yīng）在不同温（wēn）度（dù）下回（huí）火，以（yǐ）满（mǎn）足使用中的要求（qiú）。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进（jìn）行低温回火。低温回火（huǒ）后硬度变（biàn）化不大，内应力减（jiǎn）小，韧性稍有提（tí）高。 ② 弹（dàn）簧在350～500℃下中温（wēn）回火，可获（huò）得较高的弹性和必要的韧（rèn）性。 ③ 中碳结构钢制作的零（líng）件（jiàn）通常在500～600℃进（jìn）行高温回火，以获得适宜的强度与韧性的良好配合。 钢在300℃左右回火（huǒ）时，常使其脆性增大，这种现象（xiàng）称为首类回火脆性。一般不应在这个温度区间回（huí）火。某些中碳合金结构钢在高温回火后，如果缓慢冷（lěng）至室温，也易于变脆。这种现象称为（wéi）第二（èr）类回火脆性。在（zài）钢中（zhōng）加入（rù）钼，或回（huí）火时在（zài）油或水中冷却，都可以（yǐ）防止第二类（lèi）回火脆性（xìng）。将（jiāng）第二类回火脆（cuì）性的钢（gāng）重新加热至（zhì）原来的回火温度，便可以消除这种脆性。 在生（shēng）产中，常根（gēn）据对工件性能的要（yào）求。按加热（rè）温度的不同，把回火（huǒ）分为（wéi）低温回（huí）火，中（zhōng）温回（huí）火，和高温回火。淬火和随（suí）后的（de）高温回火相结合的（de）热处理工艺称为调质，即在具有高度强度（dù）的同（tóng）时（shí），又（yòu）有好的塑性韧性。 1、低温回火：150-250℃ ，M回，减（jiǎn）少内应（yīng）力和脆性，提（tí）高塑韧性，有较（jiào）高（gāo）的硬度和耐磨性。用（yòng）于制作量具、刀具和滚（gǔn）动轴承等。 2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有（yǒu）较高的弹性，有一（yī）定的（de）塑（sù）性和硬度。用于制作弹簧、锻（duàn）模（mó）等。 3、高温（wēn）回火：500-650℃ ，S回，具有（yǒu）良好的综合力学性能。用于制作（zuò）齿轮、曲轴等。 什（shí）么是正火? 正火是（shì）—种改（gǎi）善钢（gāng）材韧性（xìng）的（de）热（rè）处（chù）理（lǐ）。将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷（lěng）。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正（zhèng）火（huǒ）时可（kě）在稍快的冷却中使钢材的结晶（jīng）晶粒（lì）细（xì）化，不但可得到（dào）满意（yì）的强度，而且可以明显提（tí）高韧（rèn）性（xìng）(AKV值（zhí）），降低构（gòu）件的开裂倾（qīng）向（xiàng）。—些低合金热轧（zhá）钢板、低合金钢锻件（jiàn）与铸造件（jiàn）经正火处（chù）理后，材（cái）料的综合力（lì）学性能可以大大改善，而且（qiě）也改（gǎi）善了切（qiē）削性能（néng）。 正火有以下（xià）目（mù）的和用途： ① 对亚共析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏（shì）组织，轧材中的（de）带状组织（zhī）；细化晶粒；并可作为淬火前的预（yù）先热处（chù）理。 ② 对过共（gòng）析钢，正火可以消（xiāo）除网状二次渗碳（tàn）体，并使珠光体（tǐ）细化（huà），不但改善机械性能，而（ér）且有利于（yú）以（yǐ）后的球（qiú）化退火。 ③ 对低碳深冲薄钢（gāng）板（bǎn），正火（huǒ）可（kě）以消除晶界（jiè）的游离渗（shèn）碳体，以改善（shàn）其深冲性能。 ④ 对低碳钢和（hé）低碳低合金钢（gāng），采用正火，可得到较多的细片（piàn）状珠光体（tǐ）组织，使（shǐ）硬度（dù）增高到（dào）HB140-190，避（bì）免切削时的“粘刀”现象，改（gǎi）善（shàn）切削加（jiā）工性（xìng）。对中（zhōng）碳（tàn）钢（gāng），在既可（kě）用正火又可用（yòng）退火的场合下，用正火更为（wéi）经（jīng）济和方便。 ⑤ 对（duì）普通中（zhōng）碳结构钢，在力（lì）学性能要求不高的（de）场合下（xià），可用正火代替（tì）淬火（huǒ）加（jiā）高温回火（huǒ），不（bú）仅操（cāo）作简便，而且使钢（gāng）材的组织和尺寸稳定。 ⑥ 高温正火(Ac3以（yǐ）上150～200℃)由于高温下（xià）扩散速度较高,可以减（jiǎn）少（shǎo）铸件和（hé）锻（duàn）件的（de）成分偏析。高温正火后的粗大晶粒可通过随后第二次（cì）较低温度的（de）正火予以细化。 ⑦ 对某些用于（yú）汽轮（lún）机（jī）和锅炉的低、中碳合（hé）金钢（gāng），常采用正火以获得贝氏（shì）体组织（zhī），再（zài）经高温回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕（rú）变能力（lì）。 ⑧ 除钢件和钢材（cái）以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处理，使其获得珠光（guāng）体基体，提（tí）高球墨铸铁的（de）强度。 由（yóu）于正火的特点是空气冷却，因而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对（duì）正火后的组织和性能均（jun1）有影响。正火组织还可作（zuò）为合金钢（gāng）的（de）一种分（fèn）类（lèi）方法。通常根据直（zhí）径为25毫米的试样（yàng）加热到900℃后,空冷得（dé）到的（de）组织，将合金（jīn）钢（gāng）分为珠光体（tǐ）钢、贝（bèi）氏体（tǐ）钢、马氏体钢和奥氏体钢。 什么是退火？ 退火是将金属缓慢（màn）加热到（dào）一定温度，保（bǎo）持足够（gòu）时间，然后以适宜速度冷却的一种（zhǒng）金属热处理工艺。退火热处理分为完全退（tuì）火（huǒ），不完全（quán）退火和去应力退火。退火材料的（de）力学性（xìng）能（néng）可以（yǐ）用拉伸（shēn）试验来检测（cè），也可以用硬度试（shì）验来检（jiǎn）测。许多（duō）钢（gāng）材都是以退火热处理状态供货的，钢材硬（yìng）度检测可以采用洛（luò）氏硬度计，测试HRB硬度（dù），对于较薄的钢板、钢带以及（jí）薄壁钢管，可以采（cǎi）用表（biǎo）面洛氏硬度计，检测（cè）HRT硬度。 退火的目的在于： ① 改善或消除钢铁（tiě）在（zài）铸（zhù）造、锻压、轧制和焊接过（guò）程中所造（zào）成的各种组（zǔ）织缺陷以（yǐ）及残（cán）余应力，防止工件变形（xíng）、开裂。 ② 软化工（gōng）件以便进行切（qiē）削（xuē）加工。 ③ 细化晶粒，改善组（zǔ）织（zhī）以提高工件（jiàn）的机（jī）械性（xìng）能。 ④ 为zui终热处理（淬火、回火）作好组织准备（bèi）。 常用（yòng）的（de）退（tuì）火（huǒ）工艺有： ① 完全（quán）退火。用以细（xì）化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能（néng）不佳的粗大（dà）过（guò）热组织。将工件加热到铁素体（tǐ）全部转（zhuǎn）变为奥氏体的温度（dù）以上30～50℃，保温一（yī）段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发（fā）生转变，即可使钢的组织（zhī）变细（xì）。 ② 球化（huà）退火（huǒ）。用以降低（dī）工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件（jiàn）加热到钢开始形成（chéng）奥氏体的（de）温度以上20～40℃，保温后缓慢冷（lěng）却，在冷（lěng）却过程中珠光（guāng）体中的片（piàn）层状（zhuàng）渗碳体变为球（qiú）状，从（cóng）而降低了硬度（dù）。 ③ 等温退火。用以（yǐ）降低某些镍、铬含量较高（gāo）的（de）合金结构钢的高硬度（dù），以进行（háng）切削加（jiā）工。一（yī）般（bān）先以较快速度冷却到奥氏（shì）体zui不稳定的温度，保温（wēn）适当时间，奥（ào）氏体转变（biàn）为（wéi）托氏体或索氏体，硬度（dù）即（jí）可降低。 ④ 再结（jié）晶退火。用（yòng）以消除金属线（xiàn）材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般（bān）为钢开始形成奥氏体的温度以下（xià）50～150℃ ，只有这样才能消除（chú）加工硬化效应使金（jīn）属软（ruǎn）化。 ⑤ 石墨化（huà）退火。用以（yǐ）使含有大量（liàng）渗碳（tàn）体（tǐ）的铸铁变成塑性良好的（de）可锻铸铁。工艺操作是将铸件（jiàn）加热到950℃左右，保温一定（dìng）时间后（hòu）适当冷却，使渗（shèn）碳体（tǐ）分解形成团絮状（zhuàng）石墨。 ⑥ 扩散退火。用以使合金铸件化（huà）学成（chéng）分均匀化（huà），提高其使用性能。方法是在不发生熔（róng）化的前提下，将（jiāng）铸件加（jiā）热到尽（jìn）可能高的温度，并长时间（jiān）保（bǎo）温，待（dài）合金中各种（zhǒng）元素扩散趋于均匀分布后（hòu）缓冷。 ⑦ 去应力退火。用（yòng）以消（xiāo）除钢（gāng）铁铸件和（hé）焊（hàn）接件的内应力。对于钢铁制品（pǐn）加热后（hòu）开始形成（chéng）奥氏体的温度以下100～200℃，保（bǎo）温后在空气中冷却，即可消除内（nèi）应力。
+查看全（quán）文（wén）16 2020-04
一、变形的原因 钢的变形主要原因是钢中存在内应力或者外部施加的（de）应力（lì）。内（nèi）应（yīng）力（lì）是因温度分布（bù）不（bú）均匀或者相变（biàn）所致，残余应力（lì）也是原因之一。外（wài）应力引起的变形主（zhǔ）要是由于工件自重而（ér）造成的“塌陷”，在（zài）特殊（shū）情（qíng）况下也应考（kǎo）虑（lǜ）碰撞被加热（rè）的工件，或者夹持工（gōng）具夹（jiá）持所引起的凹陷等。变形包括弹性变形和塑性变形两种。尺寸变化主要（yào）是（shì）基于组织转变，故表现出同样（yàng）的膨胀（zhàng）和收缩（suō），但当工件（jiàn）上有（yǒu）孔穴或者复杂形状工（gōng）件，则将（jiāng）导致附加的变形。如果淬（cuì）火形（xíng）成大量（liàng）马氏体则发生（shēng）膨胀，如（rú）果产生大量残余奥氏体则相应的要收缩。此外，回火时一般发生收（shōu）缩，而出现二次硬化现象的合金钢则发生膨（péng）胀，如果进行深冷（lěng）处（chù）理，则由于残余奥氏体（tǐ）的马氏体化而进一步膨胀，这些组织的比容都随（suí）着（zhe）含碳量的（de）增加而增大（dà），故含（hán）碳量增加也（yě）使（shǐ）尺寸变（biàn）化量增大。 二、淬火变形（xíng）的主要发生时段 1.加（jiā）热过程：工件（jiàn）在加（jiā）热（rè）过（guò）程中，由于内应力逐渐释放而产生变形。 2.保温过程：以自重塌陷变形为主，即（jí）塌陷弯曲。 3.冷却过程：由于不均匀冷却和组织转变而至变形。 三、加热与（yǔ）变形 当加热大型（xíng）工件时，存（cún）在（zài）残余应力或者加（jiā）热不均匀（yún），均可产生变形。残余应力（lì）主要来源于加（jiā）工过程（chéng）。当存在这些应力时，由于随着温（wēn）度的升高，钢的屈服强度逐（zhú）渐下降，即使（shǐ）加热很（hěn）均（jun1）匀，很轻微的应力也（yě）会导致变形。 一般（bān），工件的外缘部位残余应力（lì）较高，当温（wēn）度（dù）的上升从（cóng）外部开始进行时，外缘部位变形较大（dà），残余应力（lì）引起（qǐ）的变形包括弹性变形和塑性（xìng）变形（xíng）两种。 加热时产生的热（rè）应力和（hé）想（xiǎng）变应力都是导（dǎo）致（zhì）变形的（de）原（yuán）因。加热速（sù）度越（yuè）快、工件尺寸越大、截面变化越大（dà），则加（jiā）热变形越大。热应力取决于温度的不（bú）均匀分（fèn）布（bù）程（chéng）度和温度梯度，它们都是导致热膨胀发生差异的原（yuán）因（yīn）。如（rú）果热应力高于材料的高温屈服点，则引起塑性（xìng）变形（xíng），这种（zhǒng）塑性变形就表现（xiàn）为“变形”。 相变应力主要源于相变的不等时性，即材料一部分发生相变，而其它（tā）部分还未发生（shēng）相（xiàng）变时产生的（de）。加热时材料的组织转变成奥氏体发生体积收缩时可（kě）出现塑性变形。如果材料（liào）的各部分同时发生相同的组织转变，则不产生（shēng）应力（lì）。为此，缓（huǎn）慢加热可以适当（dāng）降低加热（rè）变形（xíng），zui好采（cǎi）用预热。 此外（wài），由（yóu）于加热中因自重而出现“塌（tā）陷”变形的情况（kuàng）非常多，加热温度越高，加热时间（jiān）越（yuè）长，“塌陷”现（xiàn）象越严重。 四、冷却与变形 冷却不均（jun1）时（shí）将产生热应力（lì）导致变形发（fā）生（shēng）。因工件（jiàn）的外（wài）缘和内部存（cún）在（zài）冷却速度（dù）差异，该热应力是（shì）不可避（bì）免的，淬（cuì）火情况下，热应力与（yǔ）组织应力叠加，变形更为复杂。加之（zhī）组（zǔ）织的（de）不均匀、脱（tuō）碳等，还会（huì）导（dǎo）致（zhì）相变（biàn）点出现差异，相变的膨（péng）胀量也有所（suǒ）不同（tóng）。 总之，“变形（xíng）”是相变应力和热应力共（gòng）同所（suǒ）致，但并非（fēi）全部应力都（dōu）消（xiāo）耗（hào）在（zài）变形上，而是（shì）一部分（fèn）作为残（cán）余应力（lì）存在于工件中，这种应力（lì）就是导致时（shí）效变形和时（shí）效裂纹（wén）的原因。 因冷却而导致的变形表现为以下几种形式： 1.件急冷初期，急冷的一侧凹陷，然后转为凸起，结果快（kuài）冷（lěng）的一面凸起，这种（zhǒng）情况属于热应力引起的变形大于（yú）相变引起的变形。 2.由热（rè）应力所引起的变形是钢料趋于球（qiú）形化，而由相变应力所引起的变形则使之趋于绕线轴状。因此淬火冷却（què）所（suǒ）致（zhì）的变形表（biǎo）现为两者的结合，按照淬（cuì）火（huǒ）方式的不同，表现出不同的变形（xíng）。 3. 仅对（duì）内孔部分淬火时，内孔收缩。将整个环形工件加（jiā）热整体淬火时，其外径总是增大，而（ér）内径则（zé）根据（jù）尺寸的不（bú）同时涨时（shí）缩，一般内径大时，内孔涨大，内（nèi）径小时，内孔收缩 五（wǔ）、冷处（chù）理与变形（xíng） 冷处理促进马氏体转变，温度较（jiào）低，产生的（de）变（biàn）形比淬（cuì）火冷却要小，但（dàn）此时产（chǎn）生的（de）应力较（jiào）大，由于残（cán）余应力、相变应力和热应力等的（de）叠加容易导致开裂。 六、回火与变形 工件在回火（huǒ）过程（chéng）中（zhōng）由于内（nèi）应力的均匀化、减小（xiǎo）甚至消失，加（jiā）上组织发生变化，变形趋（qū）于减小，但（dàn）同时，一旦出（chū）现变形，也是很（hěn）难矫正的。为（wéi）了矫正这种变形，多采用（yòng）加压回（huí）火或喷丸硬化等方法（fǎ）。 七 、重复淬火（huǒ）与变形 通常情况（kuàng）下（xià），一次（cì）淬火后（hòu）的工件（jiàn）未经过中间退（tuì）火（huǒ）而进行重（chóng）复淬火，将增大变形（xíng）。重复淬火引起的（de）变（biàn）形，经过重（chóng）复淬火，其变形累加而趋于（yú）球状，容（róng）易产（chǎn）生龟（guī）裂，但形（xíng）状相（xiàng）对稳定了，不再容易产生（shēng）变形了，因此（cǐ）重复（fù）淬火前应增加中间退火，重（chóng）复淬火次数应小于等于2次（不含初次淬火）。 八、残余（yú）应力与变形（xíng） 加热过程（chéng）中，在450℃左（zuǒ）右，钢（gāng）由（yóu）弹性体转（zhuǎn）变为塑性（xìng）体，因此（cǐ）很容易呈上升塑性变形。同时，残余应力在（zài）约高于（yú）此温度（dù）时也将因再结晶而（ér）消失。因（yīn）此，快速加（jiā）热时，由于工（gōng）件（jiàn）内外（wài）部存在温度差（chà），外部达到450℃变成了塑（sù）性区，受而（ér）内部温度（dù）较低（dī）处存在残（cán）余（yú）应（yīng）力（lì）作（zuò）用而发（fā）生变形（xíng），冷却后，该区域就（jiù）是（shì）出现变形的地方。由（yóu）于实际（jì）生产过程中，很难实现（xiàn）均匀（yún）、缓（huǎn）慢（màn）加热，淬（cuì）火前进行（háng）消除应力退火是非（fēi）常重（chóng）要的，除了通（tōng）过加热消除应（yīng）力（lì）外，对于大（dà）型零件采用振动消除应力也是有效的。
+查看全文15 2020-04
球墨（mò）铸铁（NodularCastIron）是（shì）一（yī）种具有优良力学性能的金属材料，通过在铁液中加入球（qiú）化（huà）剂和孕（yùn）育剂，让石墨（mò）呈球（qiú）状形核并长大而获得。20世纪40年代，现代球墨铸铁由美国（guó）国际（jì）锡公司(INCO)青年（nián）科（kē）研人员K.D.Millis首（shǒu）先研究成功（gōng）。球墨铸铁在力学（xué）性能、物理性能（néng）、工（gōng）艺性能、使（shǐ）用性能上（shàng）具有独特（tè）的（de）优势，生产工艺简单，成本低廉，在机械、冶金、矿山、纺织（zhī）、汽车及船舶等（děng）领（lǐng）域（yù）应（yīng）用广泛（fàn）。 生产球墨铸铁时夹渣是zui常见（jiàn）的缺陷，其（qí）多出现在铸件（jiàn）浇注（zhù）位（wèi）置的（de）上平面或型芯上表（biǎo）面部（bù）位。夹渣缺陷严重影（yǐng）响铸件的（de）力学性能，特别是（shì）韧性和屈服强（qiáng）度，导致承压部位发生渗漏。 笔者所在单位（wèi）生产的一种发电（diàn）设备铸件前期经常出现铸件（jiàn）夹（jiá）渣缺陷而（ér）报废，针对此缺（quē）陷进行了改进。 1.原工艺及缺陷状况（kuàng） 铸件（jiàn）重量为4500kg，材料为（wéi）QT400-18，呋喃（nán）树（shù）脂自硬砂造型。采用15t/h工频电炉熔炼（liàn），化学成分为：wC＝3.5%~3.7%，wS＝2.2%~2.7%，wMn＝0.3%~0.47%，wP≤0.06%，wS≤0.2%，浇注温（wēn）度（dù）为1350~1380℃。浇注系（xì）统采用半封（fēng）闭（bì）式、横浇道（dào）在分型面（miàn）的（de）环形底（dǐ）注（zhù）工艺，内（nèi）浇（jiāo）道（dào）为4道（dào）φ35mm的陶瓷管，直浇道为（wéi）φ80mm，横（héng）浇（jiāo）道截（jié）面为：70/80mm×100mm，截面比为：F直：F横：F内=1∶2.99∶0.77，工艺方案如图1所示。这（zhè）样设计出（chū）来的铸件（jiàn）缺陷主要为夹渣，位（wèi）置在法兰背面和轴承上表面，形状不规则，无金属光泽，用渗（shèn）透（tòu）液或磁粉检（jiǎn）测，有时用肉眼（yǎn）即可发现，如（rú）图2所（suǒ）示。图1 工艺（yì）方案图2 夹（jiá）渣缺陷分（fèn）布 2.缺（quē）陷原因分析 （1）熔炼或球（qiú）化处理后，加入的（de）熔剂（jì）和形成的熔渣在浇注时随金属（shǔ）液一（yī）起注入型腔（qiāng）。 （2）金属液在浇注过（guò）程中镁、稀土、硅、锰、铁等二次氧化，产生的（de）金属氧化物和硫化物、游离石（shí）墨等上浮到（dào）铸件上表面或滞留在铸件（jiàn）内的死角和砂芯（xīn）下表面等处。 原工艺该铸（zhù）件的浇注压头为2.5m，铁（tiě）液从浇口（kǒu）杯进入（rù）浇注系统后，直接由（yóu）内浇道底返进入底法兰，进（jìn）流速度大，约（yuē）0.7m/s，进入型腔的铁液紊流严重，且严重卷气，因此铸件表面出现大量的渣，造成该产品的（de）废品率超过10%。 （3）由于（yú）含硫量过高，使金属液含有大（dà）量（liàng）硫化（huà）物，浇（jiāo）注（zhù）后在铸件（jiàn）内部（bù）形成渣。 （4）金（jīn）属（shǔ）液中各组元（碳（tàn）、锰、硫、硅、铝、钛）之间或（huò）这些组（zǔ）元与氮（dàn）、氧之间发生化学反应，其（qí）氧化物（wù）与炉衬、包（bāo）衬、砂型壁或涂料之（zhī）间发生界面反应形成（chéng）夹（jiá）渣。 3.改进方案 （1）熔（róng）炼时对原材（cái）料（liào）进行分（fèn）拣（jiǎn），保证（zhèng）干燥、清洁、无锈（xiù）蚀。 （2）提高铁液（yè）出炉温度和球化（huà）处理（lǐ）温度，对浇包（bāo）进行（háng）充分烘（hōng）烤。 （3）金属液在浇包内应静置一段时间（jiān），以（yǐ）利（lì）于渣上（shàng）浮。 （4）降低原铁液含硫量，在保证（zhèng）球化（huà）前提下（xià），尽可能减少球墨铸铁的残留镁含（hán）量。 （5）浇注系统改进。为保证铁液在充填型腔的（de）过程（chéng）中平稳、流（liú）畅（chàng），按大孔出流（liú）理论对浇注（zhù）系统进（jìn）行了（le）改进，如图3所（suǒ）示。采用开（kāi）放式（shì）浇（jiāo）注系统（tǒng），通过（guò）增大（dà）进流（liú）截面降（jiàng）低进流速度（dù）。铸件整体分散进流，快速（sù）充型，保证（zhèng）浇口杯、直浇道及时充（chōng）满。图3 改进后的（de）浇注（zhù）系统 该铸件重4500kg，浇注（zhù）重量6000kg，根据相关公式计算（suàn）的（de）浇注时（shí）间为（wéi）60s，阻流截（jié）面积（jī）为52cm2，即设（shè）计的开放式浇注系（xì）统（tǒng）的直浇道截面积为（wéi）52cm2。按照标准的（de）陶瓷管，则（zé）选择φ80mm的（de）陶瓷管，截（jié）面积是50.24cm2，按（àn）照推荐的（de）浇注系统比例，设计（jì）的（de）横（héng）浇道截面形状是矩形（9cm×6cm），则面（miàn）积是（shì）108cm2，内浇道是13道φ35mm的陶（táo）瓷管，截面积是125cm2，则zui终的截面比是F直：F横：F内=1∶2.15∶2.49。 根据上（shàng）面（miàn）计算的（de）参（cān）数计算（suàn）得进流速度为0.28m/s，进（jìn）流速度降低很（hěn）多（duō），是原工艺进流速度（dù）的40%。充（chōng）型平稳，避免（miǎn）紊（wěn）流（liú），大大降低了铁液二次氧（yǎng）化的机会，从而可以减少夹渣缺陷。 4.改进后（hòu）验证（zhèng） 采用以上措施（shī）连（lián）续生产15件，铸（zhù）件（jiàn）没有再（zài）出现法兰和轴承（chéng）上表（biǎo）面（miàn）部位夹渣（zhā）缺（quē）陷，改进有效。类似的方法在其他（tā）产品（pǐn）上运用，也（yě）有明显效果（guǒ）。 5.结语 大型球（qiú）墨铸铁件易（yì）于在（zài）浇注位置上表（biǎo）面以及铁液（yè）流动（dòng）的一些死角区域产生夹渣（zhā）缺（quē）陷，这些缺陷（xiàn）可以通过熔（róng）炼控（kòng）制和浇注系（xì）统的改进来（lái）解（jiě）决（jué）。浇注系统（tǒng）形式以及参（cān）数（shù）选择应能保证铁液（yè）平稳充（chōng）型，为此（cǐ）浇注系统（tǒng）各组成（chéng）部分面积、浇注时间需按照（zhào）内浇道低（dī）速（sù）进流（liú）、铸件整体快速充满的原则来（lái）计算。
+查看全（quán）文14 2020-04
热处理工艺（yì）中淬（cuì）火的常（cháng）用方（fāng）法有十种（zhǒng），分别是（shì）单介（jiè）质(水、油、空气)淬火;双介质淬火;马氏体（tǐ）分级淬火;低（dī）于Ms点的马氏体分级淬火（huǒ）法;贝氏体等温（wēn）淬（cuì）火法;复合淬火法;预（yù）冷等温淬火法;延迟冷却淬火法;淬火自（zì）回火法;喷射淬火法（fǎ）等（děng）。 一、单介（jiè）质(水（shuǐ）、油、空气)淬火 单介质(水、油、空气)淬火：把已加热到淬火（huǒ）温度的工件淬人（rén）一（yī）种淬火介质，使（shǐ）其（qí）完（wán）全冷却。这种是zui简单的淬火方法，常用于形状简单的碳钢和（hé）合（hé）金钢工件。淬（cuì）火介质根据零件传热系数大小、淬（cuì）透性、尺寸、形状等（děng）进行（háng）选择。 二（èr）、双介质（zhì）淬火 双介质淬火：把加热到（dào）淬火（huǒ）温度的工件，先在冷（lěng）却能力强的淬火（huǒ）介质（zhì）中冷却至接近Ms点（diǎn），然后转入慢冷的淬火介质（zhì）中冷却至室温，以（yǐ）达（dá）到不同淬火（huǒ）冷（lěng）却（què）温（wēn）度区间，并有（yǒu）比较理想的（de）淬火冷却速（sù）度。用于形状复（fù）杂件或（huò）高碳钢、合金钢制作的（de）大型（xíng）工（gōng）件（jiàn），碳素工具钢也多采用此法。常用冷却介质有水-油（yóu）、水-硝盐、水-空气（qì）、油-空气（qì），一般用水（shuǐ）作快（kuài）冷淬火介质，用油或空气作慢（màn）冷淬火介质，较少采用空（kōng）气（qì）。 三、马氏（shì）体（tǐ）分级淬火 马氏体分级（jí）淬（cuì）火：钢材（cái）奥氏体化（huà），随之浸（jìn）入温度稍高或稍低（dī）于钢的（de）上（shàng）马氏点的（de）液态（tài）介质(盐浴或碱浴)中，保持适（shì）当时间，待钢件的（de）内、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥（ào）氏体缓慢转变（biàn）成马氏体（tǐ）的淬火工艺。一般用（yòng）于形状（zhuàng）复杂和（hé）变形要求严的小型工件，高（gāo）速钢（gāng）和（hé）高合金钢工模具（jù）也常（cháng）用此法淬火。 四、低（dī）于Ms点的马氏体分（fèn）级淬火（huǒ）法 低于（yú）Ms点的马（mǎ）氏体分级淬火法：浴（yù）槽温度低于工件用（yòng）钢的Ms而高（gāo）于Mf时（shí），工件在该浴槽中冷却较快（kuài），尺寸较大（dà）时仍可（kě）获得和分级（jí）淬（cuì）火相同的结果。常用于尺寸较（jiào）大（dà）的低淬（cuì）透性钢工件。 五、贝（bèi）氏体等温淬火（huǒ）法 贝氏（shì）体等温淬火法：将工件淬入该（gāi）钢下贝（bèi）氏体温度的浴槽中等温，使其发（fā）生下贝氏体（tǐ）转变，一（yī）般在（zài）浴槽中保温（wēn）30~60min。数（shù）控微信（xìn）公（gōng）号cncdar贝氏体等温淬火工艺主要（yào）三（sān）个步骤（zhòu）：①奥（ào）氏体化处理;②奥（ào）氏体化后（hòu）冷却处理;③贝氏（shì）体（tǐ）等（děng）温处理;常用（yòng）于合金钢、高碳钢小尺寸零件（jiàn）及球墨铸铁件。 六、复（fù）合淬火法 复合（hé）淬火（huǒ）法：先将工件急冷至Ms以下（xià）得体（tǐ）积分数为10%~30%的马氏体，然（rán）后在下贝氏体区等温，使较大截面（miàn）工件得到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢（gāng）工件。 七、预（yù）冷等温淬火法 预（yù）冷等温（wēn）淬（cuì）火法：又（yòu）称升温（wēn）等温淬（cuì）火，零件先在（zài）温度较低（dī）(大于Ms)浴槽中冷却，然后转入温度较高的（de）浴槽中，使奥氏体进行（háng）等温（wēn）转变。适用于淬透（tòu）性较（jiào）差（chà）的钢件或（huò）尺（chǐ）寸较（jiào）大又必须（xū）进行等（děng）温淬火（huǒ）的工件（jiàn）。 八、延（yán）迟（chí）冷（lěng）却（què）淬火法 延迟冷却淬（cuì）火法：零（líng）件先在空气（qì）、热（rè）水、盐浴（yù）中（zhōng）预冷（lěng）到（dào）稍高于（yú）Ar3或Ar1温度（dù），然（rán）后（hòu）进行单（dān）介质淬火。常用于形状复杂各部位厚薄悬殊（shū）及要求变形小的零件。 九、淬火自（zì）回火法 淬火（huǒ）自回火法：将被处理工件全部加热，但在淬火时仅（jǐn）将（jiāng）需要淬硬的部分(常（cháng）为工作部位)浸（jìn）入（rù）淬火液冷却，数控微信公号cncdar待到（dào）未（wèi）浸入部（bù）分（fèn）火色消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工（gōng）艺。淬火自回火（huǒ）法（fǎ）利用心部未全部冷透的热（rè）量传到表面，使表（biǎo）面回火。常用于承受冲击的工具如錾子、冲（chōng）子、锤子（zǐ）等。 十、喷射淬火法 喷射淬火法：向工件喷射水（shuǐ）流的淬火方法，水流可大可小，根据所要求的淬（cuì）火深度而（ér）定。喷射淬火法不会在工（gōng）件表（biǎo）面形成蒸汽（qì）膜，这样就（jiù）能够保（bǎo）证得到比昔通水（shuǐ）中淬火更深（shēn）的淬硬层（céng）。主要用于局部表面淬火（huǒ）。
+查看全文13 2020-04
第1步 材料的选择 铁（tiě）素体球铁的生产（chǎn），选择高（gāo）纯的原材料（liào）是非常必要的（de），原材料中的Si、Mn、S、P含量要少（Si<1.0%, Mn<0.3% S<0.03%，P<0.03%），对Cu、Cr、Mo等一些合金元素要严格（gé）控制含量。由于（yú）很（hěn）多微量（liàng）元素对（duì）球化衰退zui为敏（mǐn）感，如，钨、锑、锡、钛、钒等。钛对球化（huà）影响很大应加以控制，但（dàn）钛高（gāo）是我国（guó）生（shēng）铁的特点，这主要与（yǔ）生铁（tiě）的（de）冶金工艺有关。 第2步 脱硫 原铁（tiě）液含硫量决定球化（huà）剂的加（jiā）入量，原铁液中（zhōng）的含硫量越高，则球（qiú）化剂（jì）的加入量越多，否则不（bú）能获得球化良好（hǎo）的铸件。球（qiú）化处理前（qián）原铁液中的S含量控制在0.02%以（yǐ）下。对（duì）球化处理前（qián）原铁液的含硫量高（gāo）时（shí），必须进（jìn）行脱硫处理（lǐ）。 第3步 Mo合金处（chù）理 Mo合金化（huà）处理，采用涡流工（gōng）艺，加入量控制（zhì）在0.5～1.0%，具（jù）体根据zui终（zhōng）Mo含（hán）量进行调整（zhěng）。为了确保Mo的有效吸收，对合金的粒（lì）度应该严格要（yào）求（qiú）。 第4步 球化剂和球化（huà）处理 生产厚大断面球铁件时（shí），为（wéi）了（le）提高抗衰退能力，在球化剂中加（jiā）入一定（dìng）比例的（de）重（chóng）稀（xī）土，这样既可（kě）以保证起球化（huà）作用（yòng）的Mg的含量（liàng），同时（shí）也可以增加具有较高抗衰退能力的重（chóng）稀土元（yuán）素，如，钇等。根据国内很多工（gōng）厂的试验和（hé）生产实践，采（cǎi）用Re—Mg与钇基重稀土的复合球化剂作为（wéi）厚（hòu）大断面球铁件生产的球化剂是非常理想的，使用这种（zhǒng）球化（huà）剂在实际生产应用过程中也取得了很好（hǎo）的效（xiào）果。据有关资（zī）料表明（míng），钇（yǐ）的球化能力仅次于镁，但其（qí）抗衰退能力比镁（měi）强（qiáng）的多，且（qiě）不回硫，钇可（kě）过量加入，高（gāo）碳（tàn）孕育良好时，不会（huì）出现渗碳体（tǐ）。另（lìng）外（wài），钇与磷可（kě）形（xíng）成高熔点夹杂物，使磷共晶减少并弥散，从而（ér）进一步（bù）提高球铁的延（yán）伸率。在球化处（chù）理时，为了提高镁的吸收（shōu）率，控（kòng）制反应速（sù）度及提（tí）高球化效果，采用特有的球化工艺。对球化处（chù）理的控（kòng）制，主要是在（zài）反应速度（dù）上（shàng）进行控制，控制球化反应时间在2分钟（zhōng）左右。 对此（cǐ）采（cǎi）用中（zhōng）低Mg、Re球化（huà）剂（jì）和钇（yǐ）基重稀土的复合球化剂，球化剂的加入量（liàng）根据残留Mg量确（què）定（dìng）。 球化衰退防止：球化（huà）衰退的原因一方面和（hé）Mg、RE元素由（yóu）铁液中逃（táo）逸减（jiǎn）少有关，另一方（fāng）面也和孕（yùn）育作用不断（duàn）衰退有（yǒu）关（guān），为了防（fáng）止球化衰退（tuì），采（cǎi）取以下（xià）措施（shī）： A、铁液中应保（bǎo）持有（yǒu）足（zú）够的球（qiú）化元素（sù）含量； B、降低原铁液的含硫（liú）量（liàng），并防止（zhǐ）铁液氧化； C、缩短（duǎn）铁液经球化处理后的停留时间； D、铁液经球（qiú）化处理并扒渣后，为（wéi）防（fáng）止 Mg、RE元素逃逸，可（kě）用覆盖（gài）剂将铁液（yè）表面覆盖严，隔绝空气以减少（shǎo）元素（sù）的（de）逃（táo）逸。 第5步（bù） 孕（yùn）育剂和孕育（yù）处理 球化（huà）处理是球铁（tiě）生产的基础（chǔ），孕（yùn）育处理是球铁生产的关键，孕（yùn）育效果决定了石墨球的直径、石墨球数和石墨球的园整度，为了保证孕育效果，孕育处理采（cǎi）用多级孕育（yù）处理。孕育处理越接（jiē）近浇注（zhù），孕（yùn）育效果越（yuè）好。从孕育到（dào）浇（jiāo）注需要一定的时间，该时间越长，孕育衰退就越严重。为了防止或减少（shǎo）孕育衰退，采用以下措施（shī）： A、使用长效（xiào）孕（yùn）育剂（含有（yǒu）一（yī）定量的钡、锶、锆或锰的硅基孕育剂）； B、采用多级孕育处理（包内孕育、孕育槽孕育、水口瞬时孕育等）； C、尽量（liàng）缩（suō）短孕育到浇注时间（jiān）。 孕（yùn）育剂的加入量控制在（zài）0.6～1.4%，孕育剂加入量过少，直（zhí）接造（zào）成孕育效（xiào）果差，孕育量（liàng）过大，导致铸件夹杂。 第6步 浇注工艺控制 浇注应采用（yòng）快浇，平（píng）稳注入的原则。为了提高瞬时孕育的均匀（yún）性及防止熔渣进入（rù）型腔，水口（kǒu）盆（pén）的总容量应与铸（zhù）件的（de）毛重相（xiàng）当（dāng），浇注（zhù）时将孕育剂放入水口（kǒu）盆中（zhōng），将铁水一（yī）次全部注入水口，使铁水与孕育剂充分混合，扒去表面浮渣，提出水口堵浇注。
+查（chá）看全（quán）文10 2020-04