如何防治砂型铸件表面缺陷.docx
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1、砂型铸件表面缺陷形成的原因主要分为如下几种:一、 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FeOSiO2),化学反应如下:SiO2+2FeO=2FeOSiO2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
2、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。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
3、相当数量熔点较低的长石(熔点11701550)、云母(熔点11501400)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.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
4、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。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4060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6090的范围内。高密度砂型比较
5、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100140。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。1.3.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。1.4.浇注温度和铸件
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