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V法铸造用型砂砂温现行控制范围及存在问题 自20

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V法铸造用型砂砂温现行控制范围及存在问题
自2003年介入V法铸造工艺设计和生产实践后,关于砂温的参数控制,我也是和大家一样参照“不大于50℃”这个数据。在进行批量生产摇枕、侧架的过程中,发现在铸件的分型面附近和铸型上易产生涂料堆积的部位,尤其是铸件的分型面附近容易出现珍珠链状分布的夹杂性气孔(包含砂子、涂料和熔渣)。一时也查找不到相关资料记录,无法进行分析,并推理其成因,长时间得不到有效的解决。
在V法铸造摇枕、侧架的生产批量加大后,该类珍珠链状分布的夹杂性气孔消失了。通过查找、对比各项工艺参数的调整情况和操作质量的变化情况,经过反复的试验和形成机理分析,发现是随着用砂量的增加,冷却滚筒的砂处理能力不足,致使砂温上升至70度左右。在砂温冷却至50℃左右时,该类珍珠链状分布的夹杂性气孔将再次反复。湖北丹江口市的一家铸造公司也出现同样的情况,告知其提高砂温后,缺陷自然消除。
缺陷成因分析及V法铸造用型砂砂温控制范围
日本、德国、美国和加拿大关于V法铸造的前期试验和研究比较详细,其研究成果已为我们所用,但其中也存在个别论断片面,甚至矛盾的情况,我们需要加以验证,并且这些成果多集中于铸铁件。V法铸造工艺在中国推行了三十多年,工艺技术、主辅材料和生产装备方面均取得了长足的发展,但仍有不可预见的铸造难题出现,需要我们进行更多的基础性研究,掌握更多的自主性知识和知识产权。
鉴于上述砂温控制方面存在的问题和问题解除的条件,通过多次的试验验证,其成因应该是铸型特殊部位涂料堆积及干燥状态和浇注过程薄膜裂解气化不良综合所致。
造型过程中,负压底板和模型体结合处由于覆膜不彻底,容易形成圆弧形拐角(非棱角形),涂料涂刷时,该拐角部位又容易产生涂料堆积,铸型上其它类似拐角部位与此相同。涂料烘烤时,上平面易于干燥,而涂料堆积部位则比较困难,尤其是负压底板和模型体结合处的拐角部位,由于其处于最低处,涂料干燥就更困难。
浇注过程中,上述涂料没有干燥部位的薄膜则不能快速裂解气化,而是表现出一般薄膜受热收缩卷曲的特性,进而将涂料和砂粒一起卷裹。随着金属液在铸型的快速上升,没有完全裂解气化并裹挟着涂料和砂粒的薄膜停留在原始位置附近,进一步裂解气化,并被金属液包覆。由此被包覆的涂料和砂粒要释放气体,则产生皮下或表面气孔;金属液包覆砂粒和涂料中的骨料则形成夹砂,涂料中的其它低熔点辅料则形成夹渣。
鉴于上述成因分析,由于型砂砂温的提高,起模后至浇注前,较高温度的砂子一直处于对涂料堆积部位进行烘烤、干燥,这样一来,堆积的涂料被充分干燥,且薄膜一直处于接近软化状态,薄膜残余应力极小,薄膜受热时不易出现卷缩状态,上述缺陷就不再生成。
根据上述成因分析和生产实践验证,V法铸造型砂的砂温应当控制在60℃~80℃之间,不能低于50℃。这样一来,除了有效地解决了珍珠链状夹杂性气孔外,还能降低砂温调节设备负荷,节约能耗。
当然,除了合理控制砂温措施外,还要及时有效地清理涂料堆积,并合理布置气塞,保持覆膜良好。


IP属地:山东来自Android客户端1楼2020-05-22 09:32回复