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铸件机械粘砂缺陷的成因及防止措施
铸件机械粘砂缺陷的成因及防止措施

机械粘砂又称为金属液渗透粘砂,是由液态金属或金属氧化物通过毛细管渗透或气相渗透方式钻入型腔表面砂粒间隙,在铸件表面形成的金属和砂粒机械混合的粘附层。清铲粘砂层时可见金属光泽。机械粘砂表面呈海绵状,牢固地粘附在铸件表面,多发生在砂型和砂芯表面受热作用强烈及砂型紧实度低的部位,如浇冒口附近、铸件厚大截面、内角和凹槽处。 机械粘砂不仅影响铸造铸件的外观质量,甚至引起报废,因此对铸件的机械粘砂必须引起足够的重视,以提高产品成品率。笔者结合多年的生产实践经验并参阅有关资料,谈谈铸件机械粘砂的产生原因及其防止措施。  1、铸件和模样设计 如果铸件和模样的结构会使砂型具有尖角、悬伸或突出的形状,或具有扁薄的砂台或砂芯,则这种设计会促进机械粘砂产生。因为这类结构的铸件会使砂型、砂芯局部热量集中,其正常的性能受到破坏,砂型、砂芯表面提前溃散,熔融金属或金属氧化物易于渗入而产生机械粘砂。对此,可在热量集中的部位采用特殊砂型,如锆砂或橄榄石砂,以提高其长时间受热或受高温辐照的能力。  2、模样  (1)模样的工艺设计不良,使砂型舂不紧实或紧实度不匀,会造成型腔表面粗糙或疏松,对产生机械粘砂有直接影响。模样的工艺设计常出现以下错误:  ①分模面选择不当,致使上型过高,或在砂型中形成很深的型腔。  ②模样在模底板上的位置布置不当,使凹陷处难于舂实,这可能是由于模样距箱壁太近,或模样排列过密所致。由于模样排列过于拥挤,会引起铸件产生胀砂,即使没有明显的胀砂,也会发生机械粘砂。由于产生缺陷的根源相同,机械粘砂和胀砂会出现在同一个铸件上。  ③直浇道、冒口和横浇道的位置布置不当,会出现不易舂实的凹陷部位,这与浇冒口系统的布局有关。  ④起模斜度<1.5°时,即使整个砂型的紧实度合适,也会使砂型表面撕裂,易于使金属或金属氧化物渗入。  (2)模样的工艺结构不良,导致金属液静压力过高。由于静压力的增高,砂型的负荷也就加重,因此需要采用特殊的砂型或更紧实的造型方法,以抵挡金属液对砂型的渗透压力。  3、砂箱 砂箱的设计及构造不合理,致使砂型紧实度不匀或舂砂过软。  产生这些问题的一般原因如下:  (1)箱带的位置不当,妨碍某些凹陷部位的舂实,因而导致砂型局部过软,引起胀砂或机械粘砂。  (2)因砂箱太小造成舂砂不实。  (3)箱带位置不当,使直浇道和冒口不能放在合适的位置上,以致冒口或直浇道与模样间的型砂舂不紧实。又因该处必然造成热量集中,使机械粘砂更为严重。因此,如直浇道或冒口的位置不能改变,则必须将箱带割去一块或整个去掉。  (4)上箱过高。机械粘砂通常与型腔表面的抗渗透能力及金属液的静压力有关,金属液压力的大小,与金属的密度和上箱高度有关。如从铸件补缩需要出发,上箱应有一定高度,但型砂性能也一定要随之加以改善。  4、浇冒口系统 (1)浇冒口的位置不当导致砂型局部过热,从而促使型腔表面过早毁坏,金属液或在高温下形成的金属氧化物就更容易渗入型腔表面。  这类情况较典型的例子有下列几种:  第yi,直浇道或冒口距型面过近,形成一个热节区,这一热节区的砂型如未舂实,则机械粘砂缺陷就会十分严重。  第二,在一定的型腔表面上流过的金属液过多,会把型面加热到足以毁坏的程度。如果型腔中初期凝固的硬壳被后来流入的金属液重熔,则粘砂就更为严重。  第三,在浇注时,凡能造成金属液压力过高的任何因素,均可能导致铸件产生机械粘砂。当金属液不仅压力高,而且温度也高时,情况尤为严重。  (2)直浇道、横浇道和内浇道的截面比例不当,使金属液在浇注时不断受到氧化,增加了金属氧化物的数量,并导致对型砂的助熔作用。在浇注过程中,浇注系统应始终充满金属液,否则,在浇注系统中的任何部位均能使金属液受到氧化。  (3)冒口颈尺寸过大,将造成其周围型砂过热,这是一个较为普遍的问题。这一问题常是由于冒口颈太长引起的,为了使冒口颈中金属液不致过早凝固,就不得不加大颈部尺寸。如果因为冒口颈设计不当导致补缩不到,那么zui好是缩短冒口颈,以防止凝固,而不是加大其尺寸。尺寸较小的冒口颈,可以减少砂型受热。  (4)浇口杯或直浇道设计不当,以致浇注时卷入空气造成金属液氧化,这通常是由于湍流引起的,随着金属液表面氧化膜的不断积累会引起机械粘砂。  5、型砂 (1)原砂粒度分布不均匀,会造成砂型紧实度低,原砂的粒度分布对砂型的zui大紧实度有直接影响。  (2)型砂的流动性和成型性差。  (3)壳型砂上树脂的覆膜太薄,会使型壳的局部强度降低和局部砂粒未被树脂覆盖,往往由于这种简单的原因,使铸件发生机械粘砂。  (4)铸型的透气性过高,这是型砂颗粒太粗的另一种反映。透气性和紧实度是相互影响的两个因素。紧实度低则透气性好,反之亦然。  (5)型砂中碳素材料或脱氧物质不足,会产生过多的金属氧化物,使氧化物湿润砂粒而易于渗入。 6、制芯 (1)未刷涂料砂芯的砂粒太粗或粒度分布不佳,与原砂粒度分布不均匀一样,对产生机械粘砂有影响。  (2)砂芯未舂实,与砂型未舂实的性质一样,对机械粘砂有重大影响。  (3)砂芯表面粗糙或多孔,会引起机械粘砂。熔融金属或金属氧化物浸润了这种粗糙的或多孔的表面后就会渗入砂芯。  (4)砂芯在储存期间吸湿。对砂芯来说,水分过多更为麻烦。因为砂芯水分过多不易察觉。有的砂芯看上去像是干的,但实际上其水分仍然很高。  (5)砂芯在搬运时操作不慎,或在涂料尚处于湿态时搬运而招致破损或擦伤涂层。其后果是造成砂芯上的涂料不够,以致不能阻止金属或金属氧化物渗入砂芯。涂料破损处就好像在砂芯上开了一个出气孔一样,造成金属液沸腾而产生机械粘砂。  (6)砂芯涂料浸入太浅,会直接引起机械粘砂。  (7)砂芯涂料的高温强度低。由于涂料中的粘土不足,或是溶剂太多,以致粘结剂含量减少,造成涂料高温强度降低而引起机械粘砂。  (8)芯砂混制不良,使砂芯个别部位强度过低,在浇注时造成崩落,因而产生机械粘砂。  (9)砂芯清扫和修整不良时,会直接造成机械粘砂。对砂芯加强检验,这类缺陷是应该能够避免的。  (10)砂芯在浸、喷涂料后未再次烘干。与砂芯在砂型中吸湿返潮一样,涂层不干极易发生剥落与掉皮。  (11)芯盒不干净,会使芯砂粘附在芯盒上,造成砂芯表面粗糙。质量优良的砂芯有致密的表面层,芯盒不干净就得不到具有致密表面层的优质砂芯。  7、造型 (1)舂砂松软和紧实度不均匀。在大多数情况下,舂砂紧实和紧实度均匀同样重要。然而,有时紧实度不均匀比砂型整体松软的危害更大。  (2)砂型修补不良。砂型修补面粗糙疏松,会引起机械粘砂;修型过度或修补部位水分过高,也会造成金属液沸腾而引起机械粘砂。  (3)补砂不良的部位毛糙、疏松,会发生机械粘砂。  (4)砂型涂料不匀或不足。  (5)表干型的涂料干燥不匀或未充分烘干。  (6)脱模液用量过多会削弱砂型表面强度,促成金属液沸腾而产生铸件机械粘砂。  (7)砂型涂料的波美度太低,涂料就会被砂型吸入,因而发生涂料掉皮、掉屑或剥落而造成机械粘砂。  (8)模样表面覆盖的面砂量不足,这是常见的操作疏忽。  (9)冷热材料(砂芯、砂型、芯撑、冷铁等)接触到一起。冷热材料相遇,会使水分凝聚。水分能引起沸腾型机械粘砂,同时大幅增加氧化物的生成速度,随后便会发生金属氧化物的渗入。这是产生机械粘砂的一般原因,也是高压造型产生机械粘砂的主要原因。  8、金属成分 (1)易于形成流动性好的金属氧化物,流动性好的金属比表面张力高或粘稠的金属更容易引起机械粘砂。  (2)合金中含有低熔点成分,如铅青铜中的铅就容易引起机械粘砂。因为铅比母体金属温度还低很多时仍然处于流动状态。  (3)需要高温浇注的合金。由于合金流动性好,容易产生机械粘砂。此外,因浇注温度高,加速了氧化物的生成速度,故更具有形成氧化性机械粘砂的倾向。  9、浇注 (1)浇注温度过高时,不但会使金属液流动性提高,还会使金属液迅速氧化,因而加速了氧化性机械粘砂的发生。  (2)浇包抬得过高和上箱过高一样,会形成过高的金属压头,促使金属或金属氧化物进入砂型的孔隙中。 

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21 2020-03

消失模铸造时进砂问题如何处理?
消失模铸造时进砂问题如何处理?

消失模进砂是消失模铸造时常见的缺陷,进砂部位可能涉及到直浇道/横浇道/内浇道等,尤其是浇注系统与逐渐结合的部位。 消失模铸造的夹渣缺陷 夹渣缺陷是指干砂粒、涂料及其他夹杂物在浇注过程中随着铁水进入铸件而形成的缺陷。在机加工后的铸件表面上,可看到白色或黑灰色的夹杂物斑点,单个或成片分布,白色为石英砂颗粒,黑灰色为渣、涂料、泡沫模型热解后残留物和其他夹杂。这种缺陷俗称为“进砂”或“夹渣”,在消失模铸造生产中该缺陷是一种很常见的缺陷。几乎采用消失模铸造的工厂是普遍存在的,且很难彻底根除。只有在每一道工序上采取多种措施且精心操作才能把“夹渣”降到很低,取得比较满意的效果。  在消失模铸件冷却打箱后未清理前,根据铸件及浇注系统表面状况,即可以判定有没有进砂和夹渣缺陷。如果浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和浇口表面或连接处以及铸件表面粘砂严重或有裂纹状粘砂存在,则基本可以肯定铸件有夹渣和进砂缺陷。砸断浇道棒或浇道拉筋,可看到断口上有白色斑点,严重时断口形成一圈白色斑点。这样的铸件,特别是板状、圆饼状铸件机加工后加工面上就会有白色、黑灰色斑点缺陷。如果工序操作规程控制不严格,生产的铸件严重的影响了铸件质量和定单完成的进度。 造成夹渣和进砂缺陷的原因 经过我们在生产实践中长期观察证明,从浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道至铸件,所有部位都有可能造成进砂,特别是浇注系统与铸件的结合部位。在整个生产过程中,浇注系统白模表面的涂料脱落开裂、白模结合部位的涂料脱落开裂、泡沫塑料白模表面的涂料脱落开裂、直浇道封闭不严密等因素是造成夹渣、进砂缺陷的zui主要原因。其次,工艺参数的选择,如浇注系统净压头大小、浇注温度高低、负压度大小、干砂粒度等因素,以及模型运输过程及装箱操作情况等都对铸件夹渣和进砂缺陷有很大影响。只有在这些环节采取系统的措施、精心操作,才能把铸件的夹渣缺陷减少和基本消除,获得优质铸件。克服夹渣缺陷是一个系统工程。 减少和克服夹渣缺陷的方法和措施 进砂问题、夹渣缺陷是消失模铸造生产的一大难题。目前消失模铸造生产很成功的主要是三类产品,即抗磨件、管件和箱体类铸件,它们都是很少加工或不加工的铸件。对于加工面多且要求高的铸件,夹渣缺陷是一个关键需要解决的问题。我们的经验是从以下几个方面采取措施可以减少和消除夹渣缺陷: 1,涂料 消失模涂料的作用是: 1),提高铸件表面光洁度、使铸件粗燥度降低2-3个等级,提高铸件表面质量和使用性能。 2)减少和防止粘砂、砂孔缺陷。 3),有利于清砂、落砂。 4),将浇注时消失模融熔的液体和气体顺利通过涂料层排出到铸型砂中去,而且防止金属液渗入砂型,防止铸件产生气孔、金属渗透和碳缺陷。 5),提高模样强度和刚度,防止在运输、填砂震动造型时产生变形和破坏,有利于提高铸件尺寸精度和成品率。消失模铸造用涂料要求具有强度、透气性、耐火度、绝热性、爆热抗裂性、耐急泠急热性、吸湿性、清理性、涂挂性、悬浮性、不流淌性等一系列性能,防止夹渣缺陷首先要求涂料具有高的强度和耐火性能。要求涂挂于白模表面的涂料层在烘干和运输过程中不产生裂纹和开裂,即涂料应具有足够的室温强度;而在浇注过程中,在高温金属的长时间冲刷作用下涂料层也要不脱落、不产生裂纹开裂,即有高的高温强度。在液态金属进入铸型时直浇口封闭严密、铸件和浇注系统表面的涂料层不脱落、不产生裂纹和开裂是防止夹渣缺陷的首要条件,如果浇道密封不严密,涂料层产生脱落、裂纹和开裂,大量砂粒、涂料和夹杂物就会进入金属形成夹渣缺陷。强度和透气性是涂料的两个重要的性能,有时候要求浇注系统用的涂料要比铸件涂料具有更高的耐火强度,以抵御高温金属长时间的冲刷作用而不脱落开裂。操作工在涂刷过程必须保证涂料的均匀性。 2.装箱操作 在装箱时模样组(模型+浇注系统)表面的涂料层不允许有任何脱落、裂纹和开裂,特别是在直浇道与横浇道结合处、横浇道与内浇道结合处、内浇口与铸型结合处,只要有松动、裂纹、连接不牢靠就有可能进砂。这就要求结合处强度要高、涂料要比较厚,浇注系统要有足够的刚性,必要时需设置拉筋或加固套。模样组放置于砂箱底砂上时应平稳,不允许悬空放置时即开始撒砂震动造型,以避免震裂涂料层。不要正对模样猛烈加砂,应先用软管加砂,震动振实时再用雨淋设备撒砂。开始震动造型时震动要轻微、震幅要小,等干砂埋住模样再大幅震动。在震动造型时浇注系统特别是直浇道时不允许掰、弯,以免涂料层破裂,要严密封闭直浇口以免进砂。整个装箱、撒砂、震动、造型操作过程要非常仔细小心,一定要保证在浇注前模样组涂料层没有任何脱落、开裂和裂纹。在浇注前应再次把浇口杯清理保证没有浮砂、尘土和杂物。 3,浇注压头、温度和时间 浇注时压头越高对浇注系统和铸型的冲刷越大,冲坏涂料造成进砂的可能性也越大,对不同大小的铸件压头要有所不同。要选择容量合适的浇包,浇包要尽可能降低浇注高度,包嘴尽量靠近浇口杯,应避免用大包浇小活。浇注温度越高,对涂料性能要求就越高,就越容易产生粘砂夹渣等缺陷,应选择合适的浇注温度。对于灰铸铁件,出炉温度可在1480℃左右,浇注温度为1380-1420℃;球铁铸件出炉温度应在1500℃以上,浇注温度为1420-1450℃;铸钢件浇注温度为1480-1560℃。一箱需铁水300-500公斤的铸铁件浇注时间可控制在10-20秒左右。 4,负压 消失模铸造的浇注过程一般都是在真空条件下进行的,负压的作用是紧实干砂、加快排气、提高充型能力,在真空密封条件下浇注改善了工作环境。负压度的大小对铸件质量有很大影响,过大的负压度使金属液流经开裂、裂纹处时吸入干砂和夹杂物的可能性增加,也使铸件的粘砂缺陷增加。过快的充型速度增加了金属对浇道和铸型的冲刷能力,易使涂料脱落进入金属,也容易冲坏涂料层造成进砂。对于铸铁件,合适的负压度一般0.025-0.04MPa。 5,设置挡渣、撇渣和集渣冒口 在浇注系统设置挡渣、撇渣和铸件上设置集渣冒口和采取挡渣、撇渣措施有助于改善进砂和夹渣缺陷。 6,型砂 型砂粒度过粗、过细都影响夹渣和粘砂缺陷的产生,粒度过粗使粘砂夹渣缺陷增加。铸铁件一般采用粒度30/50的干石英砂(水洗砂)即可。 7,采用铁水净化技术 消失模铸件的整个成型过程都要考虑铁水净化问题,这是消失模铸造的关键技术之一。包括从铁水熔炼、过热、直至浇入铸型的全过程均要考虑净化问题,过滤技术是其中之一。

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20 2020-03

知识篇——如何防止铸件机械粘砂
知识篇——如何防止铸件机械粘砂

机械粘砂又称为金属液渗透粘砂,是由液态金属或金属氧化物通过毛细管渗透或气相渗透方式钻入型腔表面砂粒间隙,在铸件表面形成的金属和砂粒机械混合的粘附层。清铲粘砂层时可见金属光泽。机械粘砂表面呈海绵状,牢固地粘附在铸件表面,多发生在砂型和砂芯表面受热作用强烈及砂型紧实度低的部位,如浇冒口附近、铸件厚大截面、内角和凹槽处。 机械粘砂不仅影响铸造铸件的外观质量,甚至引起报废,因此对铸件的机械粘砂必须引起足够的重视,以提高产品成品率。笔者结合多年的生产实践经验并参阅有关资料,谈谈铸件机械粘砂的产生原因及其防止措施。 1、铸件和模样设计 如果铸件和模样的结构会使砂型具有尖角、悬伸或突出的形状,或具有扁薄的砂台或砂芯,则这种设计会促进机械粘砂产生。因为这类结构的铸件会使砂型、砂芯局部热量集中,其正常的性能受到破坏,砂型、砂芯表面提前溃散,熔融金属或金属氧化物易于渗入而产生机械粘砂。对此,可在热量集中的部位采用特殊砂型,如锆砂或橄榄石砂,以提高其长时间受热或受高温辐照的能力。  2、模样  (1)模样的工艺设计不良,使砂型舂不紧实或紧实度不匀,会造成型腔表面粗糙或疏松,对产生机械粘砂有直接影响。模样的工艺设计常出现以下错误:  一是分模面选择不当,致使上型过高,或在砂型中形成很深的型腔。  二是模样在模底板上的位置布置不当,使凹陷处难于舂实,这可能是由于模样距箱壁太近,或模样排列过密所致。由于模样排列过于拥挤,会引起铸件产生胀砂,即使没有明显的胀砂,也会发生机械粘砂。由于产生缺陷的根源相同,机械粘砂和胀砂会出现在同一个铸件上。  三是直浇道、冒口和横浇道的位置布置不当,会出现不易舂实的凹陷部位,这与浇冒口系统的布局有关。  四是起模斜度<1.5°时,即使整个砂型的紧实度合适,也会使砂型表面撕裂,易于使金属或金属氧化物渗入。   (2)模样的工艺结构不良,导致金属液静压力过高。由于静压力的增高,砂型的负荷也就加重,因此需要采用特殊的砂型或更紧实的造型方法,以抵挡金属液对砂型的渗透压力。  3、砂箱 砂箱的设计及构造不合理,致使砂型紧实度不匀或舂砂过软。  产生这些问题的一般原因如下:   (1)箱带的位置不当,妨碍某些凹陷部位的舂实,因而导致砂型局部过软,引起胀砂或机械粘砂。   (2)因砂箱太小造成舂砂不实。   (3)箱带位置不当,使直浇道和冒口不能放在合适的位置上,以致冒口或直浇道与模样间的型砂舂不紧实。又因该处必然造成热量集中,使机械粘砂更为严重。因此,如直浇道或冒口的位置不能改变,则必须将箱带割去一块或整个去掉。   (4)上箱过高。机械粘砂通常与型腔表面的抗渗透能力及金属液的静压力有关,金属液压力的大小,与金属的密度和上箱高度有关。如从铸件补缩需要出发,上箱应有一定高度,但型砂性能也一定要随之加以改善。  4、浇冒口系统  (1)浇冒口的位置不当导致砂型局部过热,从而促使型腔表面过早毁坏,金属液或在高温下形成的金属氧化物就更容易渗入型腔表面。  这类情况较典型的例子有下列几种:  第yi,直浇道或冒口距型面过近,形成一个热节区,这一热节区的砂型如未舂实,则机械粘砂缺陷就会十分严重。  第二,在一定的型腔表面上流过的金属液过多,会把型面加热到足以毁坏的程度。如果型腔中初期凝固的硬壳被后来流入的金属液重熔,则粘砂就更为严重。  第三,在浇注时,凡能造成金属液压力过高的任何因素,均可能导致铸件产生机械粘砂。当金属液不仅压力高,而且温度也高时,情况尤为严重。   (2)直浇道、横浇道和内浇道的截面比例不当,使金属液在浇注时不断受到氧化,增加了金属氧化物的数量,并导致对型砂的助熔作用。在浇注过程中,浇注系统应始终充满金属液,否则,在浇注系统中的任何部位均能使金属液受到氧化。   (3)冒口颈尺寸过大,将造成其周围型砂过热,这是一个较为普遍的问题。这一问题常是由于冒口颈太长引起的,为了使冒口颈中金属液不致过早凝固,就不得不加大颈部尺寸。如果因为冒口颈设计不当导致补缩不到,那么zui好是缩短冒口颈,以防止凝固,而不是加大其尺寸。尺寸较小的冒口颈,可以减少砂型受热。   (4)浇口杯或直浇道设计不当,以致浇注时卷入空气造成金属液氧化,这通常是由于湍流引起的,随着金属液表面氧化膜的不断积累会引起机械粘砂。  5、型砂  (1)原砂粒度分布不均匀,会造成砂型紧实度低,原砂的粒度分布对砂型的zui大紧实度有直接影响。   (2)型砂的流动性和成型性差。   (3)壳型砂上树脂的覆膜太薄,会使型壳的局部强度降低和局部砂粒未被树脂覆盖,往往由于这种简单的原因,使铸件发生机械粘砂。   (4)铸型的透气性过高,这是型砂颗粒太粗的另一种反映。透气性和紧实度是相互影响的两个因素。紧实度低则透气性好,反之亦然。   (5)型砂中碳素材料或脱氧物质不足,会产生过多的金属氧化物,使氧化物湿润砂粒而易于渗入。  6、制芯  (1)未刷涂料砂芯的砂粒太粗或粒度分布不佳,与原砂粒度分布不均匀一样,对产生机械粘砂有影响。   (2)砂芯未舂实,与砂型未舂实的性质一样,对机械粘砂有重大影响。   (3)砂芯表面粗糙或多孔,会引起机械粘砂。熔融金属或金属氧化物浸润了这种粗糙的或多孔的表面后就会渗入砂芯。   (4)砂芯在储存期间吸湿。对砂芯来说,水分过多更为麻烦。因为砂芯水分过多不易察觉。有的砂芯看上去像是干的,但实际上其水分仍然很高。   (5)砂芯在搬运时操作不慎,或在涂料尚处于湿态时搬运而招致破损或擦伤涂层。其后果是造成砂芯上的涂料不够,以致不能阻止金属或金属氧化物渗入砂芯。涂料破损处就好像在砂芯上开了一个出气孔一样,造成金属液沸腾而产生机械粘砂。   (6)砂芯涂料浸入太浅,会直接引起机械粘砂。   (7)砂芯涂料的高温强度低。由于涂料中的粘土不足,或是溶剂太多,以致粘结剂含量减少,造成涂料高温强度降低而引起机械粘砂。   (8)芯砂混制不良,使砂芯个别部位强度过低,在浇注时造成崩落,因而产生机械粘砂。   (9)砂芯清扫和修整不良时,会直接造成机械粘砂。对砂芯加强检验,这类缺陷是应该能够避免的。   (10)砂芯在浸、喷涂料后未再次烘干。与砂芯在砂型中吸湿返潮一样,涂层不干极易发生剥落与掉皮。   (11)芯盒不干净,会使芯砂粘附在芯盒上,造成砂芯表面粗糙。质量优良的砂芯有致密的表面层,芯盒不干净就得不到具有致密表面层的优质砂芯。  7、造型  (1)舂砂松软和紧实度不均匀。在大多数情况下,舂砂紧实和紧实度均匀同样重要。然而,有时紧实度不均匀比砂型整体松软的危害更大。   (2)砂型修补不良。砂型修补面粗糙疏松,会引起机械粘砂;修型过度或修补部位水分过高,也会造成金属液沸腾而引起机械粘砂。   (3)补砂不良的部位毛糙、疏松,会发生机械粘砂。   (4)砂型涂料不匀或不足。   (5)表干型的涂料干燥不匀或未充分烘干。   (6)脱模液用量过多会削弱砂型表面强度,促成金属液沸腾而产生铸件机械粘砂。   (7)砂型涂料的波美度太低,涂料就会被砂型吸入,因而发生涂料掉皮、掉屑或剥落而造成机械粘砂。   (8)模样表面覆盖的面砂量不足,这是常见的操作疏忽。   (9)冷热材料(砂芯、砂型、芯撑、冷铁等)接触到一起。冷热材料相遇,会使水分凝聚。水分能引起沸腾型机械粘砂,同时大幅增加氧化物的生成速度,随后便会发生金属氧化物的渗入。这是产生机械粘砂的一般原因,也是高压造型产生机械粘砂的主要原因。  8、金属成分  (1)易于形成流动性好的金属氧化物,流动性好的金属比表面张力高或粘稠的金属更容易引起机械粘砂。   (2)合金中含有低熔点成分,如铅青铜中的铅就容易引起机械粘砂。因为铅比母体金属温度还低很多时仍然处于流动状态。   (3)需要高温浇注的合金。由于合金流动性好,容易产生机械粘砂。此外,因浇注温度高,加速了氧化物的生成速度,故更具有形成氧化性机械粘砂的倾向。  9、浇注  (1)浇注温度过高时,不但会使金属液流动性提高,还会使金属液迅速氧化,因而加速了氧化性机械粘砂的发生。   (2)浇包抬得过高和上箱过高一样,会形成过高的金属压头,促使金属或金属氧化物进入砂型的孔隙中。

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19 2020-03

铸造实用知识!如何防止铸件晶粒粗大?
铸造实用知识!如何防止铸件晶粒粗大?

铸件晶粒粗大是指经过机械工或进行断口检验时,显示出晶粒组织过分粗大而不适合应用的缺陷,这种晶粒粗大的组织,可能是遍布于铸件整体,也可能发生于铸件的局部。从本质上讲,晶粒粗大缺陷是一种冶金缺陷。笔者根据多年的生产实践并参阅有关资料,谈谈铸件晶粒粗大缺陷产生的原因及防止措施。  1、铸件结构和工艺设计 (1)铸件截面差异过大,会因为较厚的截面冷却缓慢而造成该处晶粒粗大。灰铸铁等对截面变化十分敏感的金属,更容易产生此类缺陷。  防止产生这类缺陷的有效方法是避免铸件截面尺寸过分悬殊,但这种途径有时是铸造工作者所无能为力的。因而就铸造本身言,可通过采取设置冷铁、控制浇注温度或通过选择合适的浇汁系统来减少这类问题的发生,降低这类缺陷的严重程度。采用冷铁可加快铸件较厚截面的冷却速度; 浇注温度过高,会使这类问题更为严重,应予以避免;通过调节、修正浇注系统设计,使温度低的金属熔液位于铸件截面较厚的部位,并在铸件的厚截面处设计zui有效的冒口,以尽可能减小冒口的尺寸。 (2)对于带孔铸件,工艺设计人员有时没有采用有助于减小有效截面尺寸的型芯,使未设芯的截面过厚而产生此缺陷,因此在工艺设计时,应尽可能在较厚的截面中设置砂芯。  (3)在某些情况下,铸件截面并不太厚,但因某一较窄的凹陷部位或型芯在铸件中形成热汇截面,其结果和厚大截面一样。例如.在铸件较深部位的一个柱状脐子处,可能需要设置型芯,而这样就会造成冷却缓慢。在不能设计进行修改的情况下,除非可以降低金属温度,或重新没置浇口,zui好的解决办法是在型芯或铸型截面处设置冷铁。  (4)工艺设计时加工余量留得过大,不仅增加了切削加工的费用,还会把较致密的铸件表层切削掉,并暴露出中心冷却较慢的疏松部分。这种设计毫无可取之处,因为无论从铸造还是从机械加工的角度来看都是不合理的,解决办法是改变铸件的设计。如果不允许更改设计,那么正确的方法则是采用冷铁、控制浇注温度及调整浇注系统。  (5)在厚截面处型芯设计不合适,型芯支撑不正确,或采用其他引起偏芯的技术,会造成铸件截面的变化,从而引起晶粒粗大。  2、浇冒口系统 (1)未能实现顺序凝固 浇注系统未能很好地实现顺序凝固,通常是造成晶粒粗大的原因。对于截面变化急剧的铸件,必须允分注意内浇口的数量和位置。为了进行补缩,在冒口的作用区保持灼热的熔融金属,会使厚截面的冷却速度降低到产生粗大晶粒的程度。冒口设计不当,如冒口颈过长,冒口垫设计不当,或冒口尺寸太大,都会在较厚截面处造成过多热量的汇集。  (2)易于造成热汇的浇冒口分布 同样,为了对厚截面进行补缩,常会在局部区域造成过分的热量汇集。例如,因为侧冒口会造成厚截面的过热并减缓冷却速度,所以有时不便于在实际操作中使用。实际生产中需通过合理的冒口设计,尽可能减小冒口的尺寸。 (3)在内浇口或冒口与铸件连接处造成局部热节 内浇口或冒口颈部较短,对于补缩是有利的,但却会使横浇道或冒口太靠近铸件,减缓了该部位的冷却速度。而增大冒口颈部,又会给补缩带来问题。因此zui好的措施是采取有效的冒口设计,尽可能减少冒口的尺寸,不使横浇道和冒口过于接近易于形成粗大品粒的关键截面,恰当地设置横浇道和冒口,以实现补缩。  (4)内浇口数量不足 内浇口数量太少,不仅易于造成冲砂,同时还会造成局部热节和粗大晶粒组织。这种现象普遍存在于所有的铸造金属中,即使是浇注温度较低的铝合金也会出现这种情况。在某些情况下,因为浇口数量太少,会导致产生缩松缺陷。这种缩松缺陷可能会掩盖由于同样原因造成的晶粒粗大的缺陷。实际上,当晶粒粗大缺陷严重恶化时,就变成了一种缩松缺陷,因而对这两种缺陷的防治措施,常常是相同的。 3、型砂 只有当型砂使型壁产生的位移足以导致增加临界截面(易于形成粗大晶粒的截面)的截面尺寸时,型眇才是造成晶粒粗大缺陷的一个因素。由于在厚截面处的型壁移动可能zui大,所以这种缺陷还是有可能产生的,此时所产生的品粒粗大缺陷和胀砂有关。  4、制芯 生产中应避免采用未烘透或空气硬化的油砂芯,因为这种型芯可能会产生放热反应,从而造成热量过分汇集。这种情况或出现于大型铸件,或出现于采用具有放热性能粘接剂的厚大型芯。从某种意义来说,这种型芯起着一种***率的绝热体的作用,并把金属熔液的冷却速度减缓到了危险的程度。  5、造型 (1)缺少能促使加快冷却速度的通气孔就较厚的铸件截面来说,铸件的冷却速度与通过型砂散出热量的速度有关。排气充分会有助于水气迅速排出,从而产生一种致冷的效应。  (2)未设置激冷钉或冷铁这种情况通常是因为粗心疏忽所致。  6、化学成分 从本质上来说,晶粒粗大和金属的化学成分与冷却速度的配合有关,因此选择这种配合是非常重要的。如果冷却速度难以调节,那么粗晶组织必定是起因于金属的化学成分不当。由于金属成分的重要性,现将每一种金属简述如下。  (1)灰铸铁和可锻铸铁 碳当量过高,碳和硅效应的数学计算,通常可以概括为:CE=C+1/3Si,晶粒粗大可能是因为碳过量或硅过量,或者碳硅过量所致。与硅相比,碳的效应相当其3倍,所以碳的做量变化,要比硅的同量变化危险得多。碳、硅的这种作用,既影响到可锻铸铁,也影响到灰铸铁。对可锻铸铁而言,晶粒粗大既不呈现为黑色,也不呈现出表示初生石墨的麻口,而是以一般的晶粒粗大的形式呈现,这是由于含碳或含硅量过高,或者二者均过高。磷也会对晶粒粗大产生影响。当wp=0.1%时,会加重缩孔缺陷,特别是在冷却较缓慢的截面部位加重晶粒粗大缺陷的程度。  (2)铸钢 在铸钢的熔化和脱氧操作中,加入了一些会延缓晶粒长大的元素,因此和锻钢相比,铸钢不太容易形成品粒粗大。因成分而引起品粒粗大的铸钢件,可通过退火或正火处理得到细化。  (3)铝合金 铁杂质会使铸铝件品粒粗大,脆性增加,这类缺陷多数是由于熔化操作不当所致。在铝合金中,特别是那些要求过热的铝合金,加入适量的细化品粒合金元素是必要的。  (4)铜合金 铜合金中晶粒粗大的缺陷常被针孔、气孔或缩松所掩盖。铜合金因成分变化会造成品粒粗大,但通常总是先出现针孔、气孔或缩松。 7、熔化 熔化操作小当会对合余的品粒组织产生影响。对于不同的铸造金属,必须采取小同的熔化工艺。  (1)冲天炉熔化灰铸铁 鼓风量和焦炭不平衡,会造成过量增碳。例如,底焦高度过高和降低鼓风量会造成过量增碳。当炉衬熔蚀后,增碳会更加严重。因为冲天炉直径变大后,为了保持同样的含碳量,需增加鼓风量。在过高的温度下熔化会增加碳量,如果采用热风熔炼,就会遇到这种情况。根据经验,鼓风温度每增加55℃,就会增加0.10%的碳(质量分数)。如果采用氧气来提高温度,并不一定会产生同样的问题。 出铁液的间隔过长,或铁液停留在炉缸中的时间过长,也会导致增碳。生产低碳铸铁一般都采用较浅的炉缸,并缩短出铁液的间隔时间,尽量做到连续出铁液。 间断熔化会造成过量增碳,导致产生粗晶组织。另外,因停风而使熔化间断,几乎无一例外地导致碳和硅含量的波动。停风之后,通常需要15min,才能重新获得原来规定的化学成分。  (2)可锻铸铁 炉料称重或配料中产生的偏差会导致化学成分的变化;炉内鼓风量没有保证,会影响化学成分的控制;熔化过热或火焰中充烟,都会造成增碳。  (3)黄铜和青铜 采用脏污的坩埚,以及在坩埚的底部和侧壁处留有上一炉熔化时所残余的凝壳或金属薄层,都会造成对下一次熔化的污染,因此生产中应避免使用来源不明的废料,防止在金属炉料内掺入会产生气体的原材料,如湿的、油污染的或其他脏污的材料。  (4)铝 因熔化温度控制不当而使铝液过热,是造成铝合金晶粒粗大的常见原因。因此生产中应将过热的铝液缓慢地冷却下来,使其降到较低的浇注温度。此外,在配料过程中粗心大意或者炉料污染,也会引起晶粒粗大缺陷。  8、浇注 对所有金属来说,浇注温度过高都容易造成晶粒粗大缺陷。  9、其它 (1)冷却速度过慢 除了与设计、浇注系统和金属成分有关外,还与其他因素有关,如型砂紧密度偏低、当需要采用而没有采用冷铁、浇注和落砂之间的时间间隔过长,以及落砂后将灼热的铸件堆放在一起等。  (2)热处理不当 也是造成某些金属品粒粗大的主要原因之一。  (3)机械加工不当 不恰当的机械加工会使实际上致密的铸件看上去像是具有晶粒粗大缺陷的样子。所谓机械加工不当,是指刀具磨得不合理、刀具过钝、切削速度或进刀控制有误,以及粗加工方法不当等,这些都会造成带有某种损伤的多孔外观,这种外观会使人们认为铸件存在晶粒粗大的缺陷。

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18 2020-03

铸钢件生产工艺要求及质量标准
铸钢件生产工艺要求及质量标准

一、混砂工艺标准 (一)材料要求: 1、造型砂:符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求,一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂,原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定,原砂的含泥质量分数应小于2%,原砂中的水份必须严格控制,且一般应进行烘干。 2、水玻璃:水玻璃模应根据铸件大小来确定。 (1)小砂型(芯)为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。 (2)中型砂型(芯)可选用M=2.3—2.6的水玻璃。 (3)生产周期长的大型砂型(芯)选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。 (二)混制比例(质量分数%) 造型砂/水玻璃=100:6~8 (三)混制时间:一般情况下混制5分钟,室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。 (四)混制后要求:混制好的造型砂要求无块状或团状,流动性较好。 二、造型工艺要点: (一)基本原则: 1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。 2、大平面应放在下面。 3、薄壁部分应放在下面。 4、厚大部分应放在上面。 5、应尽量减少砂芯的数量。 6、应尽量采用平直的分型面。 (二)基本要求: 1、木模:要求轮廓完整,无裂纹、无破损、无残缺,表面光洁,尺寸符合铸造工艺图纸要求,并经常进行尺寸校验。 2、砂箱:砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定,大、中型砂箱应焊接箱筋。 3、浇注系统:根据铸件的结构特点的工艺要求,选择适宜的浇注系统,通常采用顶注式、底注式。 (1)浇注系统设置基本原则:浇口、冒口安放位置合理,大小适宜不妨碍铸件收缩,便于排气、落砂和清理,应使铸型尺寸尽量减少,简化造型操作,节省型砂用量和降低劳动强度。 (2)内浇道位置的注意事项。 1)内浇道不应设在铸件重要部位。 2)应使金属液流至型腔各部位的距离zui短。 3)应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。 4)应使金属液能均匀分散,快速地充满型腔。 5)不要正对铸型中的冷铁和芯撑。 4、冒口 (1)冒口设置基本原则: 1)根据铸件的结构和工艺要求正确选择冒口的形状、大小和安放位置。 2)根据冒口的有效补缩范围合理地确定冒口数量。 (2)冒口设置基本要求: 1)对于壁厚不均匀的铸件,每个热节部位都必须设置冒口。 2)应尽量设置在铸件被补缩部位的顶部或近旁。 3)当铸件在不同高度上有热节需要补缩时,可设置多个冒口,但各冒口的补缩区必须隔开。 4)冒口zui好不设置在铸件重要的或受力较大的部位。 5)应尽量使内浇道通过冒口。 6)冒口应尽量不设置在铸件应力集中处。 7)冒口zui好设置在铸件需要机械加工的表面上。 (三)造型操作: 1、操作流程 顺序是:选取合适砂箱→放置木模→填砂→紧实→放置上砂箱→安置浇冒口→填砂→紧实→起模修型→硬化 2、操作方法及质量标准 (1)根据铸件模型的形状和大小,选取合适的砂箱。 (2)把铸件模型放到砂箱内的适当位置。 (3)往砂箱中加入适当造型砂,使用工具将砂箱中的造型砂紧实,紧实程度要适中。 (4)用刮板刮去高出砂箱的造型砂,使砂型表面和砂箱的边缘平齐。 (5)用毛刷清理模型表面浮砂,覆盖塑料薄膜并使薄膜平整。 (6)放置上砂箱,上、下砂箱箱口要对齐。 (7)在上砂箱中合适位置放置浇冒口,添加造型砂并紧实。 (8)分箱起模,修型并扎气眼硬化。 3、砂型型腔质量要求 (1)砂型无飞边、无毛刺、无残缺,型腔内干净无残砂等异物。 (2)型腔应干燥,硬化程度高,合箱前要保证充分干燥(冬季可适当延长硬化和烘烤时间)。 (3)砂型轮廓完整、清晰,合箱箱印或记号完整清晰。 (4)浇口、冒口位置设置合理、大小符合要求;排气孔通畅、浇注系统根据铸件设置合理。 4、合箱 合箱就是把砂型和砂芯按要求组合在一起成为铸型的过程。习惯上也称拼箱、配箱或扣箱。 合箱工作一般按以下步骤进行: (1) ***检查、清(扫、修理所有砂型和砂芯,特别要注意检查砂芯的烘干程度和通气道是否通畅。不符合要求者,应进行返修或废弃。 (2) 按下芯次序依次将砂芯装入砂型,并严格检查和保证铸件壁厚、砂芯固定、芯头排气和填补接缝处的间隙。 (3) 仔细清除型内散砂,***检查下芯质量,在分型面上沿型腔外围放上一圈泥条或石棉绳,以保证合箱后分型面密合,避免液态金属从分型面间隙流出。随后即可正式合上箱。 (4) 放上压铁或用螺栓、金属卡子固紧铸型。放好浇口杯、冒口圈。在分型面四周接缝处抹上砂泥以防止跑火。zui后***清理场地,以便安全方便地浇注。 三、钢液的熔炼工艺要求: (一)操作流程 选择炉料(废钢)→熔化钢液→清理钢液废渣→添加金属矿石→钢液材质化验分析→根据化验分析进行钢液材质处理→脱氧→钢液出炉 (一)炉料的选择要求: 1、根据准备浇铸件材质的要求,合理选择炉料搭配使用。产品钢号,应在投料时就控制成份含量。出炉前半小时取炉前样送检分析。 2、对含有油污,污垢的炉料下炉前要进行清理。 3、对含有镀锌的炉料zui好不用。 4、所选用的炉料必须严格控制S、P有害元素的含量。 5、严格遵守熔炼工艺制度。尽量采用满功率,快速溶炼。 (二)浇注前钢液材质化验 出炉前半小时取炉前样送检进行化验分析,钢液的材质应符合铸件材质允许的范围内,不符合的应进行调质,直到符合要求。 (三)脱氧 把钢液表面的杂质处理后,进行脱氧处理: 1、脱氧剂加入顺序:先加锰铁,后加硅铁,zui后加入纯铝。 注:脱氧剂锰铁、硅铁在出炉前5—8分钟加入,纯铝在出炉时加入。钢液1480—1500℃加锰铁、硅铁,1610—1630℃加纯铝。 2、脱氧剂的加入量(占钢液质量分数%) 脱氧剂名称 锰铁 硅铁 硅钙粉 纯铝 脱氧剂用量 0.1—0.2 0.05—0.07 0.2—0.3 0.04—0.06 注:脱氧剂可分多批次加入,钢包每次接钢水前,应放入小块纯铝进行终脱氧处理。 四、浇注工艺要求 (一) 浇注前的准备工作 (1) 了解浇注合金的种类、牌号、待浇注铸型的数量和估算所需金属液的重量。 (2) 检查浇包的修理质量、烘干预热情况及其运输与倾转机构的灵活性和可靠牲。 (3) 熟悉各种铸型在车间所处的位置,以确定浇注次序。 (4) 检查浇口、冒口圈的安放及铸型的紧固情况。 (5) 清理浇注场地,保证浇注安全。 (二) 浇注操作要点 为了获得合格铸件,必须控制浇注温度、浇注速度,严格遵守浇注操作规程。 (1) 浇注温度 浇注温度对铸件质量影响很大,因此应根据合金种类、铸件结构和铸型特点确定合理的浇注温度范围。金属液由炉中注入浇包时,温度都会降低。根据碳钢的型号,选择适宜的浇注温度,一般浇注温度在1540—1580℃(浇包内钢水温度)。 (2) 浇注操作要点 1) 浇注之前需除去浇包中金属液面上的熔渣。 2)依规定的浇注速度和时间范围进行浇注。 3) 有冒口的铸型,浇注后期应按工艺规范进行点注和补注。对大中型铸件在浇注成型后,冒口要加保温盐进行保温。补火要及时,大型冒口要采取多次补火,补火时间要控制在冒口内的钢液凝固结壳前进行。 4)一般浇注大、中型铸钢件时,钢水要在钢包内静置1—2min镇静后进行浇注。 5)在保证型腔内的气体排出顺畅的条件下,对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度,对要求实现顺序凝固的铸件,尽可能采用较低的浇注速度。 6)较厚大铸件或采用底注式浇注系统时,浇注速度可先快后慢,对薄壁小件浇注速度可先慢后快。 7)温高缓,温低急;引流准、浇注稳,收流猛;包口近杯,不断流,不准碰杯,注意挡渣,防止飞溅,不准半浇,允许点补(缩),遇有穿漏,迅速处理。 8) 浇注后待铸件凝固完毕,要及时卸除压铁和箱卡,以减少铸件收缩阻力,避免裂纹。 五、铸件清理 铸件凝固冷却到一定温度后,把铸件从砂箱中取出,去掉铸件表面及内腔中的型砂和芯砂的工艺过程称为落砂,落砂通常分为人工落砂和机械落砂两种。 铸件在未完全凝固前,不准搬动铸件,也不准在600℃以上喷水强冷。铸件一般经自然冷却2—3小时后进行清件。 (一)工作流程 清理铸件表面、型腔废砂→气割铸件浇口、冒口、毛刺→再次清理铸件残砂→焊补铸件→打磨铸件→质量验收 (二)操作方法及质量标准 1、准备工作 按照要求佩戴好劳保用品,并对工作环境进行安全确认;准备好所用机器设备和工具,并认真检查,确保机器设备、工具完好,能正常、安全运行和使用。 2、正常操作 (1)利用风镐或水清砂机进行铸件废砂清理。 (2)铸件废砂清理完毕,按照《气割安全技术操作规程》操作割枪,切割铸件浇口、冒口、飞边、毛刺。 (3)铸件切割完毕,符合要求。按照《电焊工安全技术操作规程》操作电焊机,对铸件残缺部位进行焊补,确保铸件完整。 (4)焊补完毕,复合工艺要求。利用砂轮机对铸件切割、焊补等部位进行打磨处理,保证切割部位和焊补部位光洁、平整。 (5)打磨完毕,进行验收,准备热处理 六、铸钢件退火热处理 铸钢件退火是将铸钢件加热到AC3以上20-30℃,保温一定时间冷却的热处理工艺。 (一)退火热处理工艺一般要求: 1、按照热处理工艺要求升温、冷却。 2、将需要热处理的铸件按合金种类、铸件大小、壁厚相同的类型进行退火。 3、根据铸件的形状、壁厚、化学成分选择合适的加热速度。 (二)退火热处理具体操作 1、退火炉的检查 (1)炉门关闭正常、严密。 (2)无跑烟、跑火现象。 (3)热电偶完好。 (4)温度仪指示正常。 (5)鼓风机运行正常 2、工件填装要求: (1)工件装填不得过于严密,须留有一定空隙。 (2)工件码放须稳固、整齐。 (3)工件码放应坚持防止加热变形的原则。 3、工件加热、保温、降温冷却要求 (1)加热:通常以200-400℃/小时的速度加热到860℃. (2)保温:根据工件的厚度确定保温时间为2-3小时左右。 (3)降温:随炉缓慢冷却到500℃后出炉,空气冷却至正常。 (三)工件出炉 工件冷却至正常温度后出炉,应分类码放整齐。 七、铸钢件质量验收标准 1、外形完整、光洁;无飞边、毛翅、残缺,多肉;无砂眼、气孔、缩孔等铸造缺陷。 2、形状、尺寸,加工量符合铸造工艺图纸要求。 3、各种元素含量在规定范围内。 4、符合GB/T11352-89一般工程用碳钢件的质量标准。

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17 2020-03

铸造模具五大缺陷及其解决方案
铸造模具五大缺陷及其解决方案

缺陷一:铸造缩孔   主要原因有合金凝固收缩产生铸造缩孔和合金溶解时吸收了大量的空气中的氧气、氮气等,合金凝固时放出气体造成铸造缩孔。  解决的办法: 1)放置储金球。 2)加粗铸道的直径或减短铸道的长度。 3)增加金属的用量。 4)采用下列方法,防止组织面向铸道方向出现凹陷。 a.在铸道的根部放置冷却道。 b.为防止已熔化的金属垂直撞击型腔,铸道应成弧形。 c.斜向放置铸道。 缺陷二:铸件表面粗糙不光洁缺陷   型腔表面粗糙和熔化的金属与型腔表面产生了化学反应,主要体现出下列情况。 1)包埋料粒子粗,搅拌后不细腻。 2)包埋料固化后直接放入茂福炉中焙烧,水分过多。 3)焙烧的升温速度过快,型腔中的不同位置产生膨胀差,使型腔内面剥落。 4)焙烧的zui高温度过高或焙烧时间过长,使型腔内面过于干燥等。 5)金属的熔化温度或铸圈的焙烧的温度过高,使金属与型腔产生反应,铸件表面烧粘了包埋料。 6)铸型的焙烧不充分,已熔化的金属铸入时,引起包埋料的分解,发生较多的气体,在铸件表面产生麻点。 7)熔化的金属铸入后,造成型腔中局部的温度过高,铸件表面产生局部的粗糙。   解决的办法: a.不要过度熔化金属。 b.铸型的焙烧温度不要过高。 c.铸型的焙烧温度不要过低(磷酸盐包埋料的焙烧温度为800度-900度)。 d.避免发生组织面向铸道方向出现凹陷的现象。 e.在蜡型上涂布防止烧粘的液体。 缺陷三:铸件发生龟裂缺陷   有两大原因,一是通常因该处的金属凝固过快,产生铸造缺陷(接缝);二是因高温产生的龟裂。 1)对于金属凝固过快,产生的铸造接缝,可以通过控制铸入时间和凝固时间来解决。铸入时间的相关因素:蜡型的形状。铸到的粗细数量。铸造压力(铸造机)。包埋料的透气性。凝固时间的相关因素:蜡型的形状。铸圈的zui高焙烧温度。包埋料的类型。金属的类型。铸造的温度。 2)因高温产生的龟裂,与金属及包埋料的机械性能有关。下列情况易产生龟裂:铸入温度高易产生龟裂;强度高的包埋料易产生龟裂;延伸性小的镍烙合金及钴烙合金易产生龟裂。   解决的办法:   使用强度低的包埋料;尽量降低金属的铸入温度;不使用延展性小的。较脆的合金。 缺陷四:球状突起缺陷   主要是包埋料调和后残留的空气(气泡)停留在蜡型的表面而造成。 1)真空调和包埋料,采用真空包埋后效果更好。 2)包埋前在蜡型的表面喷射界面活性剂(例如日进公司的castmate) 3)先把包埋料涂布在蜡型上。 4)采用加压包埋的方法,挤出气泡。 5)包埋时留意蜡型的方向,蜡型与铸道连接处的下方不要有凹陷。 6)防止包埋时混入气泡。铸圈与铸座。缓冲纸均需密合;需沿铸圈内壁灌注包埋料(使用震荡机)。 7)灌满铸圈后不得再震荡。 缺陷五:铸件的飞边缺陷   主要是因铸圈龟裂,熔化的金属流入型腔的裂纹中。   解决的办法: 1)改变包埋条件:使用强度较高的包埋料。石膏类包埋料的强度低于磷酸盐类包埋料,故使用时应谨慎。尽量使用有圈铸造。无圈铸造时,铸圈易产生龟裂,故需注。 2)焙烧的条件:勿在包埋料固化后直接焙烧(应在数小时后再焙烧)。应缓缓的升温。焙烧后立即铸造,勿重复焙烧铸圈。

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16 2020-03

三种铸造工艺方法分析及其优缺点
三种铸造工艺方法分析及其优缺点

普通砂型铸造的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。常用的铸造砂是硅质砂,硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。 砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。 砂型铸造用的是很流行和很简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件,如灰铸铁,球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画,模具,制芯,造型,熔化及浇注,清洁等。 工艺参数的选择 1.加工余量 所谓加工余量,就是铸件上需要切削加工的表面,应预先留出一定的加工余量,其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。2.起模斜度 为了使模样便于从铸型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。3.铸造圆角 为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹,防止铸型的尖角损坏和产生砂眼,在设计铸件时,铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。4.型芯头 为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气,模样和型芯都要设计出型芯头。5.收缩余量 由于铸件在浇注后的冷却收缩,制作模样时要加上这部分收缩尺寸。 优点: 1.粘土的资源丰富、价格便宜。使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后,绝大部分均可回收再用;2.制造铸型的周期短、工效高;3.混好的型砂可使用的时间长;4.适应性很广。小件、大件,简单件、复杂件,单件、大批量都可采用;缺点及局限性:1.因为每个砂质铸型只能浇注一次,获得铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;2.铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差;3.铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。 压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。  a)合型浇注        b) 压射            c) 开型顶件 冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内,然后压射冲头前进,将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中,压室垂直于坩埚内,金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运动,推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后,压铸模具打开,取出铸件,完成一个压铸循环。 熔模铸造用蜡料做模样时,熔模铸造又称"失蜡铸造"。熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。 可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。 熔模铸造工艺过程 优点: 1.尺寸精度较高。一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7); 2.可以提高金属材料的利用率。熔模铸造能显著减少产品的成形表面和配合表面的加工量,节省加工台时和刃具材料的消耗; 3.能极大限度地提高毛坯与零件之间的相似程度,为零件的结构设计带来很大方便。铸造形状复杂的铸件熔模铸造能铸出形状十分复杂的铸件,也能铸造壁厚为0.5mm、重量小至1g的铸件,还可以铸造组合的、整体的铸件; 4.不受合金材料的制约。熔模铸造法可以铸造碳钢、合金钢、球墨铸铁、铜合金和铝合金铸件,还可以铸造高温合金、镁合金、钛合金以及贵金属等材料的铸件。对于难以锻造、焊接和切削加工的合金材料,特别适宜于用精铸方法铸造; 5.生产灵活性高、适应性强熔模铸造既适用于大批量生产,也适用小批量生产甚至单件生产。 缺点及局限性: 铸件尺寸不能太大工艺过程复杂铸件冷却速度慢。熔模铸造在所有毛坯成形方法中,工艺很复杂,铸件成本也很高,但是如果产品选择得当,零件设计合理,高昂的铸造成本由于减少切削加工、装配和节约金属材料等方面而得到补偿,则熔模铸造具有良好的经济性。

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14 2020-03

知识篇——铸造模具五大缺陷及其解决方案
知识篇——铸造模具五大缺陷及其解决方案

缺陷一:铸造缩孔   主要原因有合金凝固收缩产生铸造缩孔和合金溶解时吸收了大量的空气中的氧气、氮气等,合金凝固时放出气体造成铸造缩孔。  解决的办法: 1)放置储金球。 2)加粗铸道的直径或减短铸道的长度。 3)增加金属的用量。 4)采用下列方法,防止组织面向铸道方向出现凹陷。 a.在铸道的根部放置冷却道。 b.为防止已熔化的金属垂直撞击型腔,铸道应成弧形。 c.斜向放置铸道。 缺陷二:铸件表面粗糙不光洁缺陷   型腔表面粗糙和熔化的金属与型腔表面产生了化学反应,主要体现出下列情况。 1)包埋料粒子粗,搅拌后不细腻。 2)包埋料固化后直接放入茂福炉中焙烧,水分过多。 3)焙烧的升温速度过快,型腔中的不同位置产生膨胀差,使型腔内面剥落。 4)焙烧的温度过高或焙烧时间过长,使型腔内面过于干燥等。 5)金属的熔化温度或铸圈的焙烧的温度过高,使金属与型腔产生反应,铸件表面烧粘了包埋料。 6)铸型的焙烧不充分,已熔化的金属铸入时,引起包埋料的分解,发生较多的气体,在铸件表面产生麻点。 7)熔化的金属铸入后,造成型腔中局部的温度过高,铸件表面产生局部的粗糙。   解决的办法: a.不要过度熔化金属。 b.铸型的焙烧温度不要过高。 c.铸型的焙烧温度不要过低(磷酸盐包埋料的焙烧温度为800度-900度)。 d.避免发生组织面向铸道方向出现凹陷的现象。 e.在蜡型上涂布防止烧粘的液体。 缺陷三:铸件发生龟裂缺陷   有两大原因,一是通常因该处的金属凝固过快,产生铸造缺陷(接缝);二是因高温产生的龟裂。 1)对于金属凝固过快,产生的铸造接缝,可以通过控制铸入时间和凝固时间来解决。铸入时间的相关因素:蜡型的形状。铸到的粗细数量。铸造压力(铸造机)。包埋料的透气性。凝固时间的相关因素:蜡型的形状。铸圈的***高焙烧温度。包埋料的类型。金属的类型。铸造的温度。 2)因高温产生的龟裂,与金属及包埋料的机械性能有关。下列情况易产生龟裂:铸入温度高易产生龟裂;强度高的包埋料易产生龟裂;延伸性小的镍烙合金及钴烙合金易产生龟裂。   解决的办法:   使用强度低的包埋料;尽量降低金属的铸入温度;不使用延展性小的。较脆的合金。 缺陷四:球状突起缺陷   主要是包埋料调和后残留的空气(气泡)停留在蜡型的表面而造成。 1)真空调和包埋料,采用真空包埋后效果更好。 2)包埋前在蜡型的表面喷射界面活性剂(例如日进公司的castmate) 3)先把包埋料涂布在蜡型上。 4)采用加压包埋的方法,挤出气泡。 5)包埋时留意蜡型的方向,蜡型与铸道连接处的下方不要有凹陷。 6)防止包埋时混入气泡。铸圈与铸座。缓冲纸均需密合;需沿铸圈内壁灌注包埋料(使用震荡机)。 7)灌满铸圈后不得再震荡。 缺陷五:铸件的飞边缺陷   主要是因铸圈龟裂,熔化的金属流入型腔的裂纹中。   解决的办法: 1)改变包埋条件:使用强度较高的包埋料。石膏类包埋料的强度低于磷酸盐类包埋料,故使用时应谨慎。尽量使用有圈铸造。无圈铸造时,铸圈易产生龟裂,故需注。 2)焙烧的条件:勿在包埋料固化后直接焙烧(应在数小时后再焙烧)。应缓缓的升温。焙烧后立即铸造,勿重复焙烧铸圈。

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13 2020-03

顺祥机械设备产品解读--距齿轨
顺祥机械设备产品解读--距齿轨

距齿轨 也叫销轨、齿轨条 适用于煤矿井下用刮板输送机、 转载机的中部槽部分。 用途 齿轨、销轨安放在齿轨座上是采煤机的行走轨道,齿轨座焊接在中部槽槽帮上,齿轨座与齿轨通过齿轨销进行链接。 结构 齿轨、销轨按节距规格可以分为:126节距齿轨、147节距齿轨。 齿轨、销轨按节距数可以分为:3节距齿轨、4节距齿轨、5节距齿轨、6节距齿轨、7节距齿轨、8节距齿轨、9节距齿轨。 工艺 齿轨、销轨按制作方式可以分为:锻造齿轨和锻打齿轨。 分类 齿轨、销轨按生产主机厂可以分为:张家口齿轨、西北奔牛齿轨、山西煤机厂齿轨、山东矿机齿轨、郑煤机齿轨等。 常见齿轨、销轨型号有:115S-01、01TXG126-5等。 服务保证 品质保证:视产品质量如生命。我公司产品严格按照国家质量管理体系认证GB/T19001 / ISO9001:2015标准,采用先进的设计理念,使用现代化生产设备(如数控双边焊机、智能机械手、加工中心等),完善的产品检测体系,保证产品质量合格。 价格保证:市场优惠价格。我公司产品材料均选用国内外质量品牌,在保证品质的基础上,提供市场优惠价格。 交货保证:按照客户的要求,保证按时交货。有特殊要求,需提前完工的,公司可组织生产力量,满足客户需求。 售后保证:完善的售后团队。我公司以快速有效的信息反馈体系,确保为客户提供***的维修服务。提供完整的产品问题分析和解决办法,延长产品使用寿命,帮企业节省采购成本。

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12 2020-03

消失模铸造“一看就会,一做就废”的问题!看完就能轻松解决!
消失模铸造“一看就会,一做就废”的问题!看完就能轻松解决!

在铸造这个行业,成本高,利润低,赚的都是血汗钱!大多数的铸造老板都在为降本增效,提高利润而发愁。也有不少用传统砂型铸造的工厂,开始尝试转型,使用操作更简单,成本更低的消失模工艺生产。 据一位铸造老板反馈,国内的消失模铸造工艺自1988年开始,实现工业化生产以来,历经30多年的探索研究,工艺方面,还是专用设备方面,都已进入成熟阶段,正是介入的大好时机。 消失模铸造以其精度高,成本低,劳动强度低,做业环境好等优势,在某些产品领域中逐渐取代粘土砂铸造、树脂砂铸造、V法铸造等铸造工艺,成为铸造行业的热门工艺。和传统的砂型铸造相比,消失模铸造工艺,有以下9个优点! 1、 消失模铸造不需要分型和下芯子,所以特别适用于几何形状复杂、传统铸造难以完成的箱体类、壳体类铸件、筒管类铸件。 2、 消失模铸用干砂埋模型,可反复使用,工业垃圾少,成本明显降低。 3、 消失模铸造没有飞边毛刺,清理工时可以减少80%以上。 4、 消失模铸造可以一线多用,不仅可以做铸铁、球铁,还可以同时做铸钢件,所以转项灵活,适用范围广。 5、 消失模铸造不仅适用批量大的铸造件,进行机械化操作,也适用于批量小的产品手工拼接模型。 6、 消失模铸造如果投资到位,可以实现空中无尘,地面无砂,劳动强度低,做业环境好,将以男工为主的行业变成了以女工为主的行业。 7、 消失模铸造取消了造型工序,有一定文化水平的人,经过短时间的培训就可以成为熟练的工人,所以,特别适用技术力量缺乏的地区和企业。 8、 消失模铸造适合群铸,干砂埋型,脱砂容易,在某些材质的铸件还可以根据用途进行余热处理。 9、 消失模铸造不仅适用于中小件,更适用做大型铸件,如:机床床身、大口径管件,大型冷冲模件,大型矿山设备配件等,因为模型制作周期短、成本低、生产周期也短,所以特别受到好评。 不过也有很多干铸造的朋友反映,消失模工艺看着简单,实际操作过程中还是会出现很多问题,“一看一会,一做就废”的问题,一直很难解决。

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16 2020-01

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