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1.冷模塑材料的使用可以加快 铸铁件的冷却速率。由于真空消失模铸造用砂重用率为 98%%，虽然不能忽略特殊砂一次性投资增加，但铸造质量效益。冷砂和砂冷却速率可以是 1-4 倍，大大超过传统砂铸。 2.通过铸铁件化学成分的调整和优化修改可以抵消缓慢凝固的负面影响。如在通过增加铬磨球的生产，可以一方面，增加碳化物对铬碳化物的形成，从而显著提高了磨球硬度及含量成分增加中铜含量的矩阵-固溶强化和细化晶粒，冲击值是这样。
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铸铁件冒口颈部产生缩孔该如何处理？相信这个问题是一个共性的问题，很多铸造行业人士也遇到过，如果没有找到好的解决方案，不妨大家一起探讨一下！ 一、冒口颈缩孔产生的机理 冒口颈缩孔是指冒口中缩孔穿过冒口颈，侵入铸件中，形成二次缩孔（内缩孔）主要的原因是冒口颈凝固的比铸件早，堵塞了冒口至热节的补缩通道（凝固过程中从热节依次挪移至冒口颈、冒口的液相形成的通道），使冒口中的金属液不能对热节凝固时发生的体积亏损进行补偿（补缩），就产生冒口颈缩孔。 二、冒口颈缩孔引起的原因分析 1、过长的凝固时间； 2、过多的补缩口； 3、浇注温度； 4、过大的内浇口； 5、碳硅当量过高； 6、浇注系统的设计； 7、内浇口形状。 三、解决方案 1、过多的补缩口 遇到这种情况，可以尝试改进浇注系统，均匀进水，用一个大的冒口补缩。 2、浇注温度 解决方法： 在生产过程中控制好浇注温度，球铁温度控制在1360以上，灰铁控制在1400度以下。 3、浇铸系统的设计 解决方法：合理设计浇注系统，特别要注意铁水的流速及流向球铁浇注系统建议比例：直：横：内=1：1.2-2.0：0.75
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灰铸铁件由于造型制芯时造成的主要缺陷及其原因分析与防止方法 （1）气孔 特征及发现方法: 局部气孔:铸件的局部地方，出现的孔穴表面较干净光滑的单个气孔或蜂窝状气孔 用外观检查，机械加工或磁力探伤可以发现。 原因分析: 1.浇注系统设置不合理，使排气不畅通或产生涡流，卷入气体 2.砂型紧实度过高，降低了透气性 3.砂芯排气不良，或通气道堵塞 防止方法: 1.浇注系统的设置应考虑型腔内排气畅通及平稳流入铸型 2.砂型紧实度要求均匀，不宜过紧 3.砂芯排气要求畅通。合箱时，注意封死芯头间隙，以免铁液钻人，堵塞通气道 4.在铸件的zui高处，可设置出气孔或出气片等 5.起模和修型时，不宜刷水过多 6.对于大平面铸件，可采用倾斜浇注，出气孔处稍高，以利排气 7.芯撑和冷铁必须千净，无锈 （2）砂眼 特征及发现方法: 铸件的孔穴内含有砂粒 用外现检查，机械加工或磁力探伤可以发现 原因分析: 1.浇注系统位置不合适，如直对砂芯，或浇口太小，铁液冲刷力大。破坏局部砂型 2.由于模型结构设计不够好，发生粘模，而砂型又未修理好，或对铸件拐弯处未捣圆角 3.湿型在浇注前的停留时间过长，使干澡部分或凸出部位脱落 4.造型和合箱时的落砂，未清砂干净 防止方法: 1.浇注系统位置和大小合适 2.合理选择起模斜度和圆角，手工造型时，可压出圆角。成批生产中，模样应涂刷分型剂,以免粘模，并往意修理好损坏部位。 3.缩短湿型在浇注前的停留时间 4.合理选用芯头和芯座之间的间隙，以免合箱时压碎 5.合箱前，必须将型内落砂清扫干净，仔细合箱，并及时盖住浇冒口，以免重新掉入砂粒 （3）夹砂 特征及发现方法: 在铸件表面上，一层铁和铸件之间夹有一层型砂 用外观检查或机械加工可以发现 原因分析: 铁液进人砂型后。使型面层的水分向内迁移，在离型面3~5mrn处形成高水分带。该处强度大大降低，易引起铁液潜入，或由于硅砂粒高温膨胀的应力使表面层鼓起，铁液钻入，形成夹砂。 1.砂型紧实度过硬或紧实不均匀 2.浇注位置不当；对于水平浇注的大平面铸件，有时由于铁液断续覆盖大平面的某处而产生夹砂 防止方法: 1.砂型紧实度不宜过紧，要求均匀，并加强透气 2.手工造型时，局部薄弱处，可插钉子加强 3.尽量使大平面朝下或置于侧面，减少铁液对上平面的烘烤面积和烘烤时间 4.对大平面铸件，浇注系统可分散布置，并适当加大内浇口截面，缩短浇注时间或倾斜浇 （4）粘砂 特征及发现方法: 铸件表面铁液与砂粘在一起，形成粗糙的表面，用外观检查可以发现 原因分析: 1.砂型紧实度不均匀或太小 2.涂料刷得太薄 防止方法: 1.适当提高砂型紧实度，减小砂粒间隙(保证透气性要求)，并捣实均匀 2.选用适当的涂料(多为石墨粉水涂料〕，并刷以一定的厚度，既能提高耐火性，又可以防止铁液钻入砂粒 （5）热裂 特征及发现方法: 裂纹处，带有暗色或几乎是黑色的氧化表面 用外观检查，透光法，磁力探伤，打压试验，煤油渗透等方法发现 原因分析: 1.砂芯和砂型的退让性差，铸件收缩受到阻碍 2.芯骨吃砂量太小或砂箱箱带离铸件太近，阻碍铸件收缩 3.内浇道设置过分集中，局部过热，增加应力 4.铸件的飞边过大，飞边处的裂纹，延伸到铸件上 防止方法: 1 .砂型紧实度要求适宜，并在型砂中可加入适量的锯末 2.改用较小的芯骨，使吃砂量适宜，并选用合理的砂箱 3.内浇道布置应适当分散 4.在铸件厚、薄交界处，可增设收缩肋 5.正确选择分型面位置，并使合箱时，尽量密合 （6）变形 特征及发现方法: 长的或扁平类铸件在靠近壁厚的一方凹入，成弯曲形 用外观检查，划线等方法发现 原因分析: 由于铸件壁厚不均匀，冷却有先后，从而产生热应力，当其值大于该材质的屈服极限时，则产生变形和弯曲 防止方法: 1.厚壁处设置冷铁或内浇口开在薄壁处，创造同时凝固条件 2.模样上留出预变形曲率或增设加强肋 3.改善铸件结构 （7）错箱 特征及发现方法: 铸件沿分型面发生相对的位移 用外观检查或划线测量可以发现 原因分析: 1.模样尺寸不对或变形 2.砂箱或分型板定位不准确 3.合箱不准 4.模样在模板上的位置偏移 防止方法: 1.检查并修整模样 2.检查、修理或改换砂箱及分型板 3.注意准确地合箱 4.检查并调整模样在型板上的位置 （8）多肉 特征及发现方法: 铸件上有形状不规到的毛刺、披缝或凸出部分 用外观检查发现 原因分析: 由于铁液的压力作用，使型腔局部胀大造成。多半出现在下型如砂型紧实度不够或不均匀，局部太松等 防止方法: 适当提高砂型紧实度，并要求均匀捣实 （9）缩孔 特征及发现方法: 在铸件热节处产生形状不规则，表面粗糙的集中孔洞 用外观检查，机械加工或磁力探伤可以发现 原因分析: 1.铸件补缩不足 2.冷铁设置不当 3.内浇口位置不当 4.砂型紧实度不够，胀型后产生 防止方法: 1.适当加大冒口尺寸 2.在厚壁处，设置冷铁，创造同时凝固条件或与冒口配合使用时，创造顺序凝固条件 3.正确选择浇注位置和浇注系统，以造成同时凝固或顺序凝固 4 .要求砂型紧实度合适 （10）抬箱 特征及发现方法: 铸件外形与图样不符，用外观检查发现 原因分析: 1.压箱重量不够 2.夹箱紧固时受力不均匀或太松 防止方法: 1.足够的压箱重量或用螺栓均匀紧固 2.分型面应平整，合箱时要注意密合，以免铁液漏出 （11）铁豆 特征及发现方法: 气孔中有小铁珠；用铸件断面检查，机械加工可以发现 原因分析: 1.砂型潮湿 2.内浇道离铸件zui低处太高，浇注时，造成铁液飞溅，形成铁豆，铁液充满后，又未能把铁豆熔化，使其与气体一块包入铸件中 3.砂芯透气性差 防止方法: 1.修型时刷水不宜过多 2.合理确定浇注系统位置 3.加强砂芯的通气 （12）渣眼 特征及发现方法: 在铸件外部或内部的孔穴中有熔渣 用外观检查，机械加工或磁力探伤可以发现 原因分析: 浇注系统挡渣差 防止方法: 合理选用浇注系统，并加强挡渣措施 （13）冷隔与浇不足 特征及发现方法: 铸件上有未完全融合的缝隙或局部缺肉，周围呈圆边 用外观检查可以发现 原因分析: 1.浇注系统设置不当，或浇口截面太小 2.铸件局部壁太薄 3.冷铁位置选择不当 4.吊芯，合型时错位使铸件部分壁太薄，甚至完全没有壁厚 防止方法: 1.适当加大浇注系统尺寸 2.对于长形铸件可采用两头浇注；对于高大件可采用阶梯浇注或分散浇口等 3.内浇道不不宜离铸件薄壁处太远，或可适当增加薄壁处的厚度 4.吊芯时，随时检查尺寸，并注意合型准确
+查看全文26 2020-03
铸造企业在生产过程中，难免遇到缩孔、气泡、偏析等铸件缺陷，造成铸件成品率低，重新回炉生产又面临着大量的人力、电能的消耗。如何减少铸件缺陷是铸造人士一直关心的问题。 对于减少铸件缺陷问题，来自英国伯明翰大学的教授John Campbell，John Campbell可谓是身经百战，对减少铸件缺陷有着独到的见解。早在2001年，中国科学院金属研究所研究员李殿中，开展热加工过程组织模拟与工艺设计，就是在John Campbell教授的指导下完成的。今天洲际传媒就为大家整理了一份由国际铸造大师John Campbell 提出的减少铸件缺陷的十大准则，希望对铸造行业的同仁们有所帮助。 1、好铸件从高质量熔炼开始 一旦要开始浇注铸件，首先要准备、检查并处理好熔炼工艺。如果有要求，可采用能够接受的zui低标准。然而，更好的选择是：准备并采用接近于零缺陷的熔炼方案。 2、避免自由液面上产生湍流夹杂 这就要求避免前端自由液面（弯月面）流速过高。对于大部分金属来说，zui大流速控制在0.5m/s。对于封闭式浇注系统或薄壁件，zui大流速会适当增加。这个要求也意味着金属液的下落高度不能超过“静滴”高度的临界值。 3、避免金属液中表面凝壳的层流夹杂 这就要求在整个充型过程，不要出现任何金属液流的前端提前停止流动。充型前期的金属液弯月面必须保持可运动状态，不受表面凝壳增厚的影响，而这些凝壳会成为铸件一部分。要想获得这种效果，金属液前端可以设计成连续扩展的。实际中，只有底注“上坡”能实现连续不断的上升过程。（如重力铸造中，从直浇道底部开始向上流）。这就意味着： 底注式浇注系统； 不要有“下坡”形式的金属液落下或滑落； 不要出现大面积的水平流动； 不要出现由于倾倒或瀑布式流动而产生金属液前端流动停止。 4、避免裹气（产生气泡） 避免浇注系统裹气而产生的气泡进入型腔。可以通过以下方式达到： 合理设计阶梯型浇口杯； 合理设计直浇道，快速充满； 合理使用“水坝”； 避免采用“井式”或其他开放式浇注系统； 采用小截面横浇道或在直浇道于横浇道连接处附近使用陶瓷过滤片； 使用除气装置； 浇注过程无中断。 5、避免砂芯气孔 避免砂芯或砂型产生的气泡进入型腔金属液中。砂芯必须保证非常低的含气量，或者采用适当的排气以阻止砂芯气孔产生。除非能保证完全干透，否则不能用黏土基砂芯或模具修复胶。 6、避免缩孔 由于对流影响及不稳定的压力梯度，厚大截面的铸件是无法实现向上补缩。所以要遵循所有的补缩规律来保证良好的补缩设计，采用计算机模拟技术进行验证，实际浇注样件。控制砂型和砂芯连接处的飞边水平；控制铸型涂料厚度（如果有的话）；控制合金及铸型温度。 7、避免对流 对流危害与凝固时间有关。薄壁和厚壁铸件都能不受对流危害影响。而对于中等壁厚铸件：通过铸件结构或工艺来降低对流危害； 避免向上补缩； 浇满后翻转。 8、减少偏析 预防偏析并控制在标准范围内，或客户允许的成分超限区域。如果可能，尽量避免通道偏析。 9、减少残余应力 轻合金固溶处理后不要进行水（冷水或热水）介质淬火。如果铸件应力看起来不大，可采用聚合物淬火介质或强制空气淬火。 10、给定基准点 所有的铸件都必须给定用于尺寸检查和加工的定位基准点。
+查看全文25 2020-03
铸造工艺规程是技术准备工作的核心，是用于指导生产的技术文件。它既是车间进行生产技术准备和科学管理的依据，也是铸造工艺技术水平的体现和技术经验的结晶。铸造工艺规程编制水平的高低，对铸件质量、生产成本和效率起着关键性作用。 铸造工艺装备是指在铸造生产过程中所用的各种模具、工具、夹具有量具等的总称。主要有造型（芯）、合型、浇注等工艺过程中所用的模样、芯盒、浇冒口模、砂箱、芯骨、金属型、烘芯板、造型平板、定位销以及造型、下芯的夹具、样板、磨具、量具等各种铸造工具。工艺装备对于顺利组织生产，提高生产率和铸件质量，降低铸件成本和劳动强度，是十分重要的。 为了使制定的铸造工艺便于执行、遵守和交流，制定的用于指导铸造生产的技术文件统称铸造工艺规程。铸造工艺规程分两大类：一类是工艺守则（也称操作规程）。特点是具有共用性。即对铸件生产通用的生产环节如砂处理、造型（芯）、烘干、合型、熔炼、浇注、落砂清理等制定的每个铸件普遍适用的工艺规程称为工艺守则。它往往是用文字、表格说明工序的操作次序、方法、规范，以及所采取的材料和规格的技术文件，用于指导工序生产操作。 另一类是针对每个铸件的特点和要求编制的工艺规程。对于大批量生产或重要铸件的工艺规程的内容包括：拟定的铸造工艺方案、绘制的铸造工艺图、铸件图、模样模板图、芯盒图、砂箱图、铸型装配图、工艺卡片等。对于单件、小批生产的普通铸件的工艺规程可适当简化。 铸造工艺规程在生产中起下述作用： 1.有利于进行工艺设计，既能选择合理的工艺方案，又能采用先进工艺，易于获得优质低成本的铸件。 2.有利于生产技术准备工作，如砂箱、芯骨、模具的制备。 3.是铸造各工艺环节上进行技术检验的根据，易找出造成铸造缺陷的原因，并及时采取有效措施。 4.可不断积累和总结经验，有利于提高生产效率。
+查看全文24 2020-03
皮下气孔的产生，是铸造过程中各个环节和工序操作不当的综合反应。形成原因复杂，影响因素很多，牵涉到每个人，每到工序，应引起大家的高度重视。 原材料方面 1、含钛（Ti）、含铝（AI）高的原材料以及高合金钢、不锈钢等禁止使用。 2、锈蚀、氧化严重，油污、煤泥、废砂多的原材料，清理干净后使用。 3、潮湿、带水的原材料，干燥后使用。 4、小于3mm的薄铁皮（管件）等，禁止使用。 5、原材料长度要控制在300-400mm左右。 铁水熔炼方面 1、原材料装炉时，一定要紧实，尽量减少空间，以减少铁水吸气和氧化。 2、在每炉铁水熔化过程中，彻底清渣至少2-3次，并且，清渣后要及时覆盖聚渣和保温材料覆盖铁水，避免铁水长时间与空气接触吸气和氧化。 3、熔化好的铁水，高温等待时间不超过10-15分钟，否则，铁水质量会严重恶化，成为“死水”。 4、出铁温度不低于1540±10℃，出铁后，要及时除渣，同时覆盖聚渣保温剂，防止铁水降温和氧化。 5、禁用不符合标准的增碳剂。 孕育剂方面 1、使用前应经300-400℃烘烤，去除其吸附的水分和结晶水。 2、孕育剂粒度5-10mm。 3、孕育剂含铝量<1%。 浇注方面 1、大、小包一定要烘干烘透，湿包禁止使用，严禁用铁水烫包代替烘干。 2、提高浇注温度，高温快浇。浇注原则：慢-快-慢。实践证明，浇注温度提高30-50℃，可使气孔发生率大大降低。浇注时要让铁水始终充满直浇道，中间不断流，以迅速建立铁水静压力，抵制界面气体侵入。 3、小包铁水温度低于1350℃禁用，应回炉提温后使用。 4、加强挡渣、蔽渣，及时清除氧化皮，防止其带入型腔。 混砂方面 1、严格控制型砂水分不大于3.5%。 2、型砂透气性控制在130-180，湿压强度120-140KPa,紧实率35-38%，型砂表面硬度>90。 3、选用优质膨润土和煤粉。 4、按规定配入新砂。 5、每天混砂结束，要将多余型砂回收，并彻底清理和打扫混砂机。 模具和造型方面 1、模具分型面要设排气孔槽或排气道及暗气室，以减轻气体压力。 2、在模具上增设暗气室，以减轻气体压力。 3、在横浇道或砂芯上面洒冰晶石粉（用量多少，通过试验后确定）。 制芯方面 1、硅砂含水要求<0.2%，含泥量<0.3%。 2、制芯工艺：混砂前，硅砂需加热至25-35℃，先将组分1加入砂中，混制1-2分钟，再加入组分2，继续混制1-2分钟。两组分加入量各为砂的质量分数的0.75%. 3、由于聚异氰酸脂对水的敏感度较高，制好的砂芯存放时间不应超过24小时。 4、三乙胺浓度和残留量过高，易使铸件产生皮下气孔。
+查看全文23 2020-03
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。
+查看全文21 2020-03
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。
+查看全文20 2020-03
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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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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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。
+查看全文17 2020-03
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。
+查看全文16 2020-03