知识篇——如何有效(xiào)防止(zhǐ)铸件夹砂?
发布时(shí)间: 2020-04-27 来(lái)源:洛阳 JDB公司的主业是以基础设施建设工程和冶金矿山等为主题的装备制造业。公司主要产品有凿岩机、凿岩钻车钻架、凿岩钎具和气动工具等四个大类。产品广泛应用于交通设施、水电工程、能源开发、国防建设和机械制造等领域。和顺祥机械有限公司 点击(jī):2411
夹砂是(shì)一(yī)种(zhǒng)“膨胀缺(quē)陷”,有“鼠尾(wěi)”、“沟槽”和“夹砂结疤”三种形(xíng)式,其特征是(shì):铸铁(tiě)表面有夹着砂(shā)子的细小纹路.条状(zhuàng)沟槽以及结疤状凸起物高温铁水的冲刷(shuā)和烘烤的(de)热作用使(shǐ)砂型发生水分(fèn)迁(qiān)移和体积膨胀,致(zhì)使表(biǎo)层翘起(qǐ),挑起和开裂,这就是夹砂形成的机理。
1、制型砂的质量
型(xíng)砂的质量必须控制(zhì)。在这方面(miàn)防止(zhǐ)夹砂的对策有:选用粒度分散、形状(zhuàng)不规则(zé)的(de)原砂,湿型采用(yòng)钠质膨润土(tǔ)或对钙质膨润土进行活化处理(lǐ),适当(dāng)增(zēng)加膨(péng)润土的(de)用量(liàng)和减少型(xíng)砂的含水(shuǐ)量,加(jiā)入适(shì)量的煤粉、重油、沥青(qīng)粉、细木屑等“缓冲剂”、去除旧砂中的(de)粉尘、保(bǎo)证型砂的混(hún)辗质量等。
2、选择合理(lǐ)的造型工艺
造(zào)型工艺是否合理对铸(zhù)件产生夹砂有很(hěn)大影响。铸(zhù)件(jiàn)的(de)浇铸时间和浇铸位置、铁(tiě)水的(de)上升(shēng)速度、铸型的种类等必须选(xuǎn)择适当。
(1)采用(yòng)快速浇铸
砂型的(de)表面总是要发(fā)生膨(péng)胀的, 因此防止夹砂的决(jué)定因(yīn)素是铁(tiě)水是否能(néng)迅速覆盖和触及砂型(xíng)的(de)表面,并(bìng)对砂(shā)型产生一定的(de)压(yā)力。快速浇注能使(shǐ)铁水在(zài)铸件产(chǎn)生夹(jiá)砂的“临(lín)界时问”之(zhī)前(qián)充满(mǎn)铸型,不给(gěi)予砂型产生膨胀和形成高水区的充分(fèn)时间。有(yǒu)人(rén)用(yòng)高速摄影机观察到:如果上砂型受烘烤后在局部发生垂下的瞬(shùn)间,铁水能(néng)立刻触及,则铁水有可能(néng)把垂(chuí)下(xià)的砂(shā)块托回(huí)原处。由此可见, 快速浇(jiāo)铸能(néng)利用铁水的压力来对付砂型的(de)膨胀(zhàng)。
浇铸(zhù)速度的(de)快慢主(zhǔ)要(yào)取决于浇口截面的大小。灰铸(zhù)铁(tiě)件浇口截面如用(yòng)下面的简易计算(suàn)公式计算,能实现快速浇注。
平面(miàn)较大的铸件M取0.8~1.2;平面(miàn)很(hěn)大、薄壁的铸件(jiàn)取1.2~1.5;湿型件宜(yí)取中(zhōng)、上(shàng)限。
生产实践征实,上述公式(shì)是可靠的(de),如果铸件存(cún)在夹砂(shā)缺陷,必须(xū)检(jiǎn)查该铸件所用的浇口截(jié)面积是(shì)否(fǒu)在“快浇(jiāo)”的范围之中(zhōng)。对于大(dà)平面(miàn)的(de)铸件宜用(yòng)尺寸较大的浇口杯(bēi),多道(dào)薄片(piàn)状的内浇口(kǒu)或是(shì)缝隙浇口(kǒu).使铁(tiě)水(shuǐ)迅速、平稳、不间断地盖住所浇到的平面,避免砂型局部过热。浇口比例常用半封闭或开(kāi)放式。
(2)提高铁(tiě)水的上升速(sù)度
铁水在(zài)砂型中应有(yǒu)较高的上升速度,以减低上砂型受烘烤的程(chéng)度(dù)铁水的上升速度与浇注方(fāng)案(àn)有关。自下而上(shàng)充型的(de)倾斜(xié)浇铸方法(一(yī)般倾斜3°--15°)。能避免分散的铁水流,利(lì)于砂(shā)型的排气、减少铁水对砂型的热幅射和提高铁水的上升速度。而平傲立浇的(de)工艺(yì)则更能显著提高铁水的上升速度。
(3)选用恰(qià)当(dāng)的浇铸位(wèi)置
铸(zhù)件的浇铸(zhù)位置必须(xū)有利(lì)于铁水平稳充型和(hé)型腔(qiāng)气体(tǐ)的排(pái)除,否(fǒu)则(zé),会导(dǎo)致夹(jiá)砂(shā)的缺陷。
(4)采用适宜(yí)的铸型
根据铸件的大小选择适宜的铸型。湿型(xíng)一般适(shì)用于小件和(hé)平面不大(dà)、壁不厚(hòu)的中件对于中、大的板类和厚壁件宜采用表干型和千型。一些大型平板可用热(rè)膨胀小、导热性好和热容量高和石墨粉砂或耐火砖作下型(xíng),既能重复使用(yòng),又能有效(xiào)地防止夹砂。
(5)增(zēng)加砂型(xíng)的排气
及时地排除型腔的水蒸汽及其它气(qì)体能有(yǒu)利于铁水的快速(sù)充填和减轻高(gāo)温气流对砂表层(céng)的(de)起拱(gǒng)作用,有益(yì)于降低(dī)水分凝聚区的水量和使其(qí)位置内移。因此在砂型上多放明出气冒口,分散排气是(shì)十分重要的(de)。
3、确保砂型的制造质量
砂(shā)型的制造质量涉及产(chǎn)生(shēng)夹(jiá)砂的“临界时间(jiān)”。如何(hé)精细地造型,提高(gāo)砂型的整体强度,是防止夹砂(shā)的关键。
(1)舂砂要紧实和均(jun1)匀(yún)
砂型应舂得紧实均匀(yún),避免局部过紧和分层。湿型不要求过高的紧(jǐn)实度,而表干型(xíng)和下型应有(yǒu)足够的紧实度。大型(xíng)铸铁(tiě)件防(fáng)止夹砂的(de)经验是:“人(rén)工用直径10-15 mm粗的钢钎(qiān)都(dōu)无法插进砂型(xíng)”。由此可(kě)见防(fáng)止(zhǐ)夹砂要注重砂型(xíng)的刚性当(dāng)然增加砂(shā)型紧实度(dù)会影响砂型排气,与(yǔ)之相应(yīng)的重要手段是多扎气眼, 并尽可能接近砂型(xíng)表层造型(xíng)时要注意砂箱的箱(xiāng)带(dài)和挂钩(gōu)不能离型面太近(jìn),芯骨也不能距(jù)砂芯表面过近,因为会引起(qǐ)舂砂不均舂(chōng)砂时(shí)首层填砂不可(kě)过薄,特别是在模(mó)型表层木板较(jiào)薄时,木板的弹性会使砂型分层。刮(guā)板的造型操作要特(tè)别小心, 以(yǐ)墁刀削(xuē)砂(shā)成型(xíng)为主,刮板刮砂(shā)时不能过分用力, 以免(miǎn)使砂型分(fèn)层。
(2)细心修型和上(shàng)好涂料
修型时不能过度(dù)地(dì)修磨砂(shā)型, 这样易把水分引(yǐn)到砂型(xíng)表面,形成硬块且与本体(tǐ)分离。砂(shā)型损坏之处(chù)要划毛(máo)后修补,不宜刷水(shuǐ)过多。浇(jiāo)口(kǒu)附(fù)近、凸台边缘、大平(píng)面及(jí)铁水(shuǐ)断续流经的部位应(yīng)插钉(dìng)加固。插(chā)钉呈梅花状,使砂型有一个(gè)整体(tǐ)的强度(dù)。涂(tú)料(liào)是砂(shā)型的保(bǎo)护层,要上好。修型后(hòu)宜让砂型阴干一段时间(jiān)再上涂(tú)料,以利涂料的渗透。涂料刷两遍,上浓涂料,并用墁刀压一遍(biàn),第二遗上较稀一(yī)点的涂料。
(3)控(kòng)制烘干(gàn)范围
砂型干(gàn)燥不好也容易产生夹砂。为此砂型应有正确的烘干范围。干燥炉开始(shǐ)不能升温过快,否则会使砂型外层存在较大的温度差,以致开裂。保温要(yào)有(yǒu)充(chōng)裕的(de)时间,以确保(bǎo)砂型烘干透彻。配箱后应尽快浇注(zhù), 以免返潮(cháo)。
4、搞好浇铸工艺和操作(zuò)
为了防(fáng)止夹(jiá)砂缺陷,在(zài)浇铸(zhù)工(gōng)艺方面,应(yīng)在保证不(bú)出现其它缺(quē)陷的前提下,力求用较低的浇铸温度,在(zài)浇(jiāo)铸(zhù)操作上(shàng),应避免断流(liú)和尽(jìn)量(liàng)用较快的速度浇铸。