铸件粘砂的原因是什么
1、足够的压力使金属液渗人砂粒之间较高的金属液静压力头。即由铸件浇注高度和浇注系统形成的压力。如该压力超过砂粒间隙之间毛细现象形成的抵抗压力。,就会形成机械粘砂。静压力头超过500 mm,铸造用砂又较粗,多数会产生机械粘砂,除非上涂料。上式亦说明:越大,即砂粒粒度越粗,尸毛越小,即较易产生机械粘砂。
2、金属液在铸型内流动形成的动压力。
3、铸型“爆”或“呛”。即铸型浇注时释放的可燃气体与空气混合并被炽热金属液点燃所形成的动压力。
4、机械粘砂一经开始,即便压力减小,金属液渗透还会继续进行,直到渗透金属液前沿凝固。即金属液温度低于固相线温度,渗透方可停止。
5、化学粘砂最通常的原因是湿型和制芯用原材料耐火度、烧结点低石英砂不纯煤粉或代用品加人不足没有使用涂料或使用不当浇注温度过高浇注不当致使渣子进人铸型等因素造成。
铸件表面清砂困难看是哪种情况:
1、涂料脱落性差,表面不易处理。建议更换涂料,并且注意涂挂烘干环节。
2、填充砂耐火度不够,造成粘砂现象。建议更换宝珠砂,宝珠砂具有较高的耐火度。
3、填砂紧实度不够,建议检查振实台,宝珠砂球形颗粒流动性更好更易填实。
另外,由于白模的烘干情况,夹渣等都容易造成表面缺陷。
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另一种情况是砂型没有适度的紧实,造成铸件变形甚至包夹一些型砂进去。
消失模铸造在浇注金属液时由于泡沫塑料模汽化的很快,金属液填充的速度较慢,此时要凭涂料壳承受外部砂子的压力,如果涂料壳太薄或者强度差,型砂的因真空度不够紧固,砂子就会钻入铸型,造成铸件进砂。
消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了所谓"磁型铸造"。1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。
皱皮缺陷是由于聚苯乙烯泡沫塑料遇高温金属热解形成大量的碳来不及排出型腔外而保存在磨球上,常出现在金属液最后流到或液流的冷端,一般在磨球的上面。解决途径:
1)发泡磨球模样时选择适宜的材料。低密度的铸造专用泡沫塑料EPS气化快、残留物少。
2)提高浇注温度和浇注速度。将磨球浇注温度提高50%-80%,可加快气化。提高浇注速度可减少热损失。
3)提高真空度。有利于排烟、排气,改善气化条件,使残留物、气化产物迅速逸出。
4)提高铸型透气性。选用粗砂和透气性好的涂料。 炭黑直接原因是由于球墨铸铁磨球中的含碳量高造成的,一般磨球的C%=3.3%~3.8%。就会有该缺陷。解决途径:
在浇注和造型条件相同的情况下,工艺上应采用润湿性、透气性良好的涂料,浇注时加大抽气量并使用可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒EPMMA材料,严格控制模样粘结剂的用量,可有效防止炭黑的形成。 夹杂和夹渣缺陷的造成是因为:
1)球墨铸铁内残余镁量偏高,它提高了球墨铸铁铁液表面氧化膜的生成温度,在较高的温度下就形成了氧化膜,浇注过程中铁液受到二次氧化而形成夹渣。
2)原铁液含硫高,生成的硫化物(MgS、Ce3S4、CeS)多,促使夹杂形成。
3)浇注温度低,不利于夹渣的上浮、清除。
解决途径:
1.保证浇注温度>1300℃,有利于夹杂物聚集上浮,便于清除。
2.在保证球化的前提下,尽量降低残余镁量,降低原铁液硫含量。
3.采用稀土镁合金作球化剂,利用稀土降低铁液氧化膜的结膜温度。
4.浇注时在浇道中加过滤网集渣包。 ①消失模裂解时的发气过程,其气体进入铸件而产生气孔。充型过程中,产生紊流,或顶注、侧注情况下,部分模样被金属液体包围后进行裂解,产生的气体不能从金属中排出,就会产生气孔,此种气孔大而多且伴有炭黑。
防治措施:改进工艺,使浇注充型过程中逐层置换,不出现紊流,提高浇注温度;提高涂层和砂型透气性。
②模样、涂料层干燥不良引起气孔。模样含有水分、涂料干燥不良或发泡剂含量过高,浇注时回产生大量气体极易产生反喷,此种情况下最易产生气孔;若涂层烘干不够,水分含量偏多,此时极易形成侵入性气孔。
防治措施:模样必须干燥;涂层必须干燥。
③模样黏结剂过多引起气孔,模样组合粘结时采用的黏结剂发气量过大,在液体金属浇注充型时,局部产生大量气体,可使金属液在充型过程中翻滚,此时气体又不能及时排出去,铸件就要产生气孔。
防治措施:选用低发气量的模样黏结剂;在保证粘牢前提下,粘结剂用量越少越好。
④浇注时卷入空气形成气孔,消失模铸造浇注过程中,直浇道不能充满,就会卷入空气,这些卷入的空气,若不能及时的排出,铸件就会产生气孔。
防治措施:采用封闭式浇注系统,浇注时,保持交口杯内有一定的金属液,以保证直浇道处于充满状态。 铸件粘砂缺陷的产生有两个方面的原因:
a.涂料涂层脱落或者开裂,金属液趁此渗入型砂中,容易形成机械粘砂;当涂料选择和金属液不匹配,而干砂中又存在细小沙粒灰尘时,会形成化学粘砂。b.浇注时负压度大小对金属液流动能力的影响。负压度越大,金属液流动性越好,越容易形成粘砂。
解决途径:
对于消失模铸件粘砂缺陷而言,其一般可在不同情况下出现在铸件的各个部分:在无负压情况下,粘砂多出现在铸件底部或者是侧面,以及铸件热节区和型砂不易紧实区;在负压浇铸时,各面均可出现,尤其是铸件转角处和组串铸件浇注时的过热处。
第一:涂料膨胀系数大:与高温金属液体接触时涂料受热体积膨胀脱离铸型导致铸件粘砂。
第二:铸件粘砂涂料附着力差,填砂震动时造成涂料剥落。在铸件厚壁及转角处等,低熔点物更多,粘砂层更后造成铸件粘砂,有时虽未产生粘砂但在铸件表面粘附上一层难以清除的涂料。
第三:高温液体金属被氧化与涂料和铸型发生化学反应生成金属氧化物,对涂料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形成一系列的低熔点化合物。铸造涂料的优点是涂刷点燃后,型、芯表面的涂料层可自行烘干,不用进烘干窑;而且铸件在加工时生产周期短,可应用水玻璃砂的型、芯。
第四:宝珠砂是精密铸造行业的理想用砂,是人工烧制的陶瓷球型颗粒。铸造级宝珠砂以优质铝矾土熟料为原料,经电弧炉熔炼再喷吹成球型,球度>95%,圆度>95%,耐火度>1800℃,强度>65MP,表面光洁度高,透气性能好,是精密铸造,覆膜砂,自硬砂的新型铸造材料。
宝珠砂在消失模铸造生产中进行了系统的应用试验,效果表明宝珠砂具有如下优点:
1、既适用于碱性金属,又适用于酸性金属;
2、沉降系数小,适用于复杂型腔箱体件,可防止填砂变形;横向填砂性能好,无安息角;
3、耐火度高,不烧纳,不粉化,不粘砂,可称为绿化砂。宝珠砂的应用,使过去不能做的铸件,变为可能。
1、涂料质量问题造成表面粘砂。
2、负压过高造成粘砂、棱角白口等(冷速度过快);
3、材料本身成分和金相控制不当;
4、开箱过早;
5、采用消失模后盲目提高浇注温度是过冷度过大;
6、解决办法包括铸造过程避免上述问题,已出现问题铸件可以退火处理!
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