知识篇——如何有效防止铸件(jiàn)夹砂?
发布时间: 2020-04-27 来源:洛(luò)阳pp电子和顺祥机械有限公司 点击:2422
夹砂是一(yī)种(zhǒng)“膨胀缺陷”,有“鼠尾”、“沟(gōu)槽”和“夹砂结(jié)疤(bā)”三种形式,其特征是:铸铁(tiě)表面有夹着(zhe)砂子的(de)细小纹路.条(tiáo)状沟槽以(yǐ)及结(jié)疤状凸起物高温(wēn)铁水的冲刷和烘烤的热作用使砂(shā)型发生水分(fèn)迁移和体积(jī)膨(péng)胀(zhàng),致(zhì)使表层(céng)翘起,挑起和(hé)开裂,这就是(shì)夹砂形成的机理。
1、制型砂(shā)的质量
型砂的质量(liàng)必须控制(zhì)。在(zài)这(zhè)方面防(fáng)止(zhǐ)夹砂的对策有:选用粒度分散、形状不规则的(de)原砂,湿型采(cǎi)用钠质膨润土或对钙(gài)质膨润土(tǔ)进(jìn)行活化处理,适(shì)当增加膨(péng)润土的用量和减少型砂的(de)含(hán)水量,加入适(shì)量的煤粉(fěn)、重油、沥青粉、细木屑等“缓(huǎn)冲剂”、去(qù)除旧砂中的(de)粉尘、保证型砂的混辗质量等。
2、选择合理的造型工艺
造型工艺是否合理对铸件产生夹(jiá)砂有(yǒu)很(hěn)大影响。铸件(jiàn)的浇铸时间和浇铸位置、铁水的(de)上升速(sù)度、铸型的种类(lèi)等必须选择适当。
(1)采用快(kuài)速浇铸(zhù)
砂型(xíng)的表(biǎo)面总是要发生膨(péng)胀的, 因此防止夹砂的(de)决定因素(sù)是铁水是(shì)否(fǒu)能迅速覆盖和触及砂型的表面(miàn),并对砂型产生一定的压力。快(kuài)速浇(jiāo)注能使铁水在铸件产(chǎn)生夹(jiá)砂的“临界(jiè)时问”之前充满铸型,不给予砂(shā)型产生膨胀和形成高(gāo)水区的充分(fèn)时间。有人用高(gāo)速摄影(yǐng)机观察到:如(rú)果上砂型受烘烤后在局部发生垂下的瞬间,铁水能(néng)立刻(kè)触及,则铁水有可能(néng)把(bǎ)垂下(xià)的砂块托回原处。由此可见, 快速浇铸能(néng)利用铁水的压(yā)力(lì)来(lái)对付砂型的(de)膨胀。
浇铸速度的快(kuài)慢主要取决于(yú)浇口(kǒu)截面的大小。灰(huī)铸铁件(jiàn)浇口截面如用下(xià)面的简易计算公式(shì)计算,能实现(xiàn)快(kuài)速浇注。
平面较大的(de)铸件(jiàn)M取0.8~1.2;平(píng)面很大、薄壁的(de)铸件取(qǔ)1.2~1.5;湿型件宜取中、上限。
生(shēng)产实践征(zhēng)实,上述公式(shì)是可靠的,如果铸(zhù)件存在(zài)夹(jiá)砂(shā)缺陷,必须检查该铸(zhù)件所用的浇口截面积是否在“快浇”的范围之中。对于(yú)大平面的铸件(jiàn)宜用尺寸较大的(de)浇(jiāo)口杯,多道(dào)薄片状的内浇口或是缝隙浇口.使铁水迅速、平稳、不间断(duàn)地盖住所浇到的(de)平面,避免砂型局部过热。浇口比(bǐ)例常用半封闭或开放式。
(2)提高铁水的上升(shēng)速度
铁水在(zài)砂型中应有(yǒu)较高的上升(shēng)速(sù)度,以减低上砂型(xíng)受烘烤的程度铁水的(de)上升速度与(yǔ)浇(jiāo)注方案有关(guān)。自下而(ér)上(shàng)充型的(de)倾(qīng)斜浇铸方法(一般(bān)倾斜3°--15°)。能避(bì)免分散的铁水流,利于(yú)砂(shā)型的排气(qì)、减少铁水对砂(shā)型的热幅射和提高铁水的上升速度。而平傲(ào)立(lì)浇的工艺则更能显著(zhe)提高铁水(shuǐ)的上升速度。
(3)选用恰当的浇铸位置
铸件的浇铸位置必须有利于(yú)铁水平稳充型和型腔气体的排除,否则,会导致(zhì)夹砂的缺陷。
(4)采(cǎi)用(yòng)适宜(yí)的(de)铸(zhù)型
根据铸(zhù)件的大小选择适宜的铸型。湿(shī)型一般适(shì)用于(yú)小件和平面不大、壁不厚的中件对于(yú)中(zhōng)、大的板类和厚(hòu)壁件宜采用表干型和千型。一些大型平板可(kě)用热膨(péng)胀小、导热性好和热容量高和石墨粉砂或(huò)耐(nài)火砖作下型,既能(néng)重复使(shǐ)用,又能(néng)有效地防止夹砂。
(5)增加砂型的排气
及时地排除型腔的水蒸汽及其它气体能有利于铁水(shuǐ)的快速充填(tián)和减轻(qīng)高(gāo)温气流(liú)对砂表层的(de)起拱作用,有益于降低(dī)水分(fèn)凝聚区的水(shuǐ)量和使(shǐ)其(qí)位(wèi)置内(nèi)移。因此在砂型上多放明(míng)出气冒口,分散排气是十分重要(yào)的(de)。
3、确保砂型的制造质量
砂型的制造质量涉及(jí)产生夹(jiá)砂的“临界(jiè)时间”。如何精细地(dì)造型,提(tí)高砂型的整体强度,是防(fáng)止夹(jiá)砂(shā)的关键。
(1)舂砂要紧实(shí)和均匀
砂型应舂得紧实均匀,避免局部(bù)过紧和(hé)分层。湿型不要求过高的紧实度,而表干型和下型应有足够的紧实度。大型铸铁件防止夹砂的经验是:“人工用直径10-15 mm粗(cū)的钢(gāng)钎都无法插(chā)进(jìn)砂型”。由此(cǐ)可见(jiàn)防(fáng)止夹(jiá)砂要注重砂型的刚性当然增加砂型紧(jǐn)实度会影响砂型排气,与之相应的重要手段是多扎气眼, 并尽可能接近砂型表(biǎo)层造型(xíng)时(shí)要注意(yì)砂箱的箱带(dài)和挂钩不能(néng)离型面太近,芯骨(gǔ)也(yě)不(bú)能距砂(shā)芯表面过近(jìn),因为会引起舂砂不均舂砂时首层填砂不(bú)可过(guò)薄,特别(bié)是在(zài)模型表层木板较(jiào)薄时,木(mù)板的弹性会(huì)使砂型分层。刮板(bǎn)的造型操作(zuò)要特别小心, 以墁(màn)刀削砂成型为主,刮板(bǎn)刮砂时不(bú)能(néng)过(guò)分用力, 以免(miǎn)使砂(shā)型(xíng)分层。
(2)细心修型和上好涂料(liào)
修型时不能过度(dù)地修磨(mó)砂型, 这样(yàng)易把水分引到砂型表面,形成硬块且与本体(tǐ)分离。砂型损(sǔn)坏之处(chù)要划(huá)毛(máo)后修补(bǔ),不宜刷水(shuǐ)过多(duō)。浇口附近、凸台边缘、大平面及铁水断续流经的部位应插钉加固。插钉呈梅花状(zhuàng),使砂型(xíng)有一个(gè)整体(tǐ)的强度。涂(tú)料是砂型的保护层,要上好。修型后宜让砂型阴(yīn)干一段时间再上(shàng)涂料,以利涂料(liào)的渗透。涂料刷两(liǎng)遍,上(shàng)浓涂料,并用墁刀压(yā)一(yī)遍,第(dì)二遗上较稀一(yī)点的涂料(liào)。
(3)控制(zhì)烘干范围
砂型干(gàn)燥不好也容易产生夹砂。为此砂(shā)型应(yīng)有正确的烘(hōng)干范围。干燥炉(lú)开(kāi)始不能升(shēng)温过(guò)快,否则会使砂型外层(céng)存在较大的温度差,以致开裂。保温要有充裕的时间,以确保砂型烘干透彻。配箱(xiāng)后应尽快浇注, 以免返潮(cháo)。
4、搞(gǎo)好(hǎo)浇铸(zhù)工艺(yì)和(hé)操作
为了防止夹砂缺陷,在浇铸工艺方面,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,在浇铸操作上(shàng),应避免断流和尽(jìn)量用(yòng)较(jiào)快的速度浇(jiāo)铸。