消失模鑄造威海

1、第一部分第一部分 消失模鑄造工藝發(fā)展趨勢消失模鑄造工藝發(fā)展趨勢 v1.1.消失模鑄造簡介消失模鑄造簡介 v2.2.國外消失模鑄造現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國外消失模鑄造現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 v3.3.國內消失模鑄造現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢國內消失模鑄造現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 v4.4.我國消失模鑄造水平與國外的比較我國消失模鑄造水平與國外的比較 1 1消失模鑄造簡介消失模鑄造簡介 消失模工藝流程： 泡沫塑料珠粒 預發(fā)泡模樣成形發(fā)泡 模樣組合（粘接）涂刷涂料 造型（填砂）澆注落砂 圖圖1 1 消失模鑄造消失模鑄造 工藝過程圖工藝過程圖 早在1958年，美國人H.F.Shroyer就發(fā)明了 實型鑄造（即FM法），并隨后將其應用在工

2、業(yè)生產(chǎn)當中，為消失模鑄造的產(chǎn)生奠定了基 礎。 1971年日本秋田株式會社和長野縣工業(yè)試 驗所發(fā)明的真空密封造型法（即V法），更是 推動了消失模鑄造技術的產(chǎn)生。 80年代初英國鑄鋼研究與商業(yè)協(xié)會（SCRAA） 將這兩種方法結合起來，研究成功了消失模消失模 鑄造法鑄造法(EPC) (EPC) ，并將其命名為Replicast法， 也稱作氣化模鑄造法。氣化模鑄造法。 v作為作為“二十一世紀的鑄造技術二十一世紀的鑄造技術”，消失模鑄造與普，消失模鑄造與普 通砂型鑄造法比較，有如下優(yōu)點通砂型鑄造法比較，有如下優(yōu)點： 1.1.簡化了模型，無需起模。 2.2.鑄件尺寸精度和表面光潔度顯著提高。 3.3.簡化

3、了工藝，填砂的過程就是造型的過程，使勞動強度和勞 動條件大幅度的改善，相同產(chǎn)量的情況下，對工人的技術熟 練程度要求降低。 4.4.帶有孔或者內腔的鑄件不需要下芯。 5.5.采用無任何粘結劑的干砂造型，消除了水、粘結劑和附加物 帶來的鑄造缺陷。 6.6.易于實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn)，由于工序的減少和必需設備 的簡化，使投資減少。 7.7.節(jié)材、節(jié)能，舊砂回用率可達95%以上，不需要像粘土砂生 產(chǎn)線那樣的砂處理成套設備。 8.8.鑄件成本可降低10%40%（鑄鋼件成本可降低40%左右，鑄 鐵件可降低1020%左右）。 v 80年代初這種方法開始應用于工業(yè)生產(chǎn)。1982年 福特汽車公司在Essex工廠

4、建成了一套年產(chǎn)2.5萬只鋁 合金進氣歧管的EPC中間試驗裝置獲得成功，緊接著 于1984年耗資1100萬美元建立了占地10萬m2、生產(chǎn)能 力180型/h、年產(chǎn)100 萬只鋁合金進氣歧管的高度自 動化生產(chǎn)線。 v 1990年通用汽車公司在Saturn建成年產(chǎn)鑄件5.5 萬噸(24萬輛轎車)10萬m2的新鑄造廠。 v 1991年，意大利菲亞特公司在都靈建成當時歐洲 規(guī)模最大的EPC車間4400m2，年產(chǎn)鑄鐵件500015000 噸，60120型/h，自動化程度非常高，全車間僅22 人。 v 在世界潮流的影響下，90年代初,我國的EPC技術也有了較 快的發(fā)展，一大批工廠利用國產(chǎn)設備和技術建成了年產(chǎn)幾

5、百噸 至幾千噸鑄件的簡易型生產(chǎn)線.也有少數(shù)工廠投入較大資金引進 國外先進設備和技術。 v 我省最早的消失模鑄件生產(chǎn)廠是臨沂鐵合金廠，主要生產(chǎn) 磨球，年產(chǎn)量約10000噸，規(guī)模最大的是山東工程機械廠，年產(chǎn) 量約16000噸，其次是榮成漄西鑄造廠，主要生產(chǎn)拖拉機鑄鐵油 泵體，年產(chǎn)量也在萬噸左右；日照五蓮開元鑄造有限公司，年 產(chǎn)量約10000噸，主要生產(chǎn)箱體類鑄件。近幾年來，我省又有若 干中小廠相繼建立了一批小批量生產(chǎn)的消失模生產(chǎn)車間，年產(chǎn) 量在10005000噸不等。據(jù)不完全統(tǒng)計，我省大大小小的消失 模鑄造生產(chǎn)企業(yè)已有80多家，生產(chǎn)各種材質的鑄件。 2. 2. 國外消失模鑄造現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國外消失

6、模鑄造現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 v 進入21世紀后,北美和歐洲的消失模鑄造 技術發(fā)展和工業(yè)應用情況如何? 北美和歐洲 的學者還在做消失模鑄造的基礎研究嗎?下 面介紹一下目前北美和歐洲在消失模鑄造研 究上的三大熱點，以及北美和歐洲消失模鑄 造企業(yè)的基本情況。 2.1 2.1 北美和歐洲在消失模鑄造研究上的三大熱點北美和歐洲在消失模鑄造研究上的三大熱點 2.1.1 2.1.1 熱點之一熱點之一: :減輕或消除消失模鋁合金鑄造缺陷減輕或消除消失模鋁合金鑄造缺陷 v近年來，國外許多專家一直致力于研究關于如何消除消失模 鑄造鋁合金鑄件最頭疼的難題碳夾雜冷隔缺陷。許多研 究者從以下不同的角度來探討如何消除碳夾雜冷隔

7、缺陷: v通過如何提高鋁合金流動性來減少碳夾雜冷隔缺陷; v通過提高涂層滲透能力,使涂層及時排出金屬前沿分解的泡 沫塑料液態(tài)產(chǎn)物而獲得合格鋁鑄件; v鑄造企業(yè)采用了很多工藝方法將碳夾雜物移到非重要部位, 或通過改變澆注口位置、調整模樣在砂箱中的位置、或在金 屬澆注時抽真空來減輕碳夾雜物; v美國Mercury MarineMercury Marine公司則采取在砂箱內加壓的新技術,有 效地解決了冷隔和縮松缺陷,提高了鑄鋁件氣密性（圖1）。 圖圖2 2 美國美國Mercury MarineMercury Marine公司消失模車間自動化生產(chǎn)線公司消失模車間自動化生產(chǎn)線 2.1.2 熱點之二熱點之

8、二: 發(fā)泡模具及白區(qū)制模技術發(fā)泡模具及白區(qū)制模技術 v 目前歐美國家消失模鑄造企業(yè)的另一個研究熱 點就是發(fā)泡模具及白區(qū)制模技術。其中比較有價 值的研究內容有:普及發(fā)泡模具的CAD/CAE/CAM技 術,缸體和缸蓋的分塊技術,以及多塊模片的粘接 工藝等。 圖圖3 3 美國美國Mercury MarineMercury Marine公司消失模鑄件產(chǎn)品及模樣公司消失模鑄件產(chǎn)品及模樣 2.1.3 2.1.3 熱點之三熱點之三: :消失模鑄造消失模鑄造CAECAE和快速成型技術和快速成型技術 v 將先進的CAE分析軟件和快速制造技術用于消失模鑄造 已成為趨勢。歐美國家消失模鑄造企業(yè)目前主要的研究領域 涉

9、及以下幾個方面: v對復雜鑄件如缸蓋的發(fā)泡模具,用計算機動態(tài)模擬泡沫珠 粒充填模腔的過程,用模擬結果指導射料槍的安放位置和排 氣塞的布局; v對發(fā)泡模具溫度場模擬,用以指導模具壁厚和進排氣設計； v模擬消失模鑄造過程,即同時展現(xiàn)泡沫模消失過程和金屬 液充填過程, v用數(shù)控直接加工出泡沫原型的方法,再用消失模鑄造工藝 快速提供鑄件樣件; v開發(fā)多種采用快速制模的方法,縮短發(fā)泡模具的開模周期。 2.2 2.2 北美和歐洲消失模鑄造企業(yè)的基本情況北美和歐洲消失模鑄造企業(yè)的基本情況 v 美國、德國和意大利等發(fā)達國家是在幾個汽車集團的 積極參與下,致力于消失模鑄造研究,經(jīng)歷了較長的技術積 累,已進入大批

10、量生產(chǎn)鋁合金和黑色合金鑄件的技術成熟期。 v 下面列舉出了北美和歐洲采用消失模鑄造生產(chǎn)鋁合金 鑄件的前十大企業(yè)(見表1)和黑色合金鑄件的前十大企業(yè) (見表2)的主要產(chǎn)品和產(chǎn)量情況。從表1知,2001年美國6家 公司消失模鋁合金鑄件的總產(chǎn)量已超過8萬噸 ,其中鋁合金 鑄件年產(chǎn)超過萬噸的公司就有4家?？梢哉f在美國用消失模 鑄造生產(chǎn)鋁合金鑄件的產(chǎn)量大有超過黑色合金鑄件產(chǎn)量的 趨勢。 表表1 1 北美北美和歐洲鋁合金消失模鑄造十大企業(yè)和歐洲鋁合金消失模鑄造十大企業(yè) 公司名稱基本情況 美國GM2Saturn公司 年產(chǎn)1.035萬噸鋁合金缸體、缸蓋和球鐵鑄件 美國GM2Powertrain Saginaw

11、廠年產(chǎn)1.775萬噸鋁合金(A356)缸體和缸蓋鑄件 美國GM2Powertrain Massena廠年產(chǎn)3.6萬噸鋁合金(319)鑄件(汽車發(fā)動機鑄件) 德國BMW公司 www.BMW.com 生產(chǎn)轎車鋁合金鑄件(6缸缸體缸蓋) 美國Intermet Foundry公司 年產(chǎn)1萬噸鋁合金(319/354/242)發(fā)動機鑄件 意大利Teksid Aluminum公司 年產(chǎn)2萬噸鋁合金汽車鑄件 意大利Alluminio Dongo公司 年產(chǎn)1.6萬噸鋁合金汽車鑄件 美國Maco公司 年產(chǎn)0.63萬噸鋁合金泵體和傳動箱體等 美國Mercury Marine公司 年產(chǎn)0.54萬噸 鋁合金(356)

12、轎車和船舶鑄件 美國Willard Industries公司 年產(chǎn)0.16萬噸鋁合金鑄件 圖圖4 4 美國美國Intermet FoundryIntermet Foundry公司消失模鑄造產(chǎn)品公司消失模鑄造產(chǎn)品 表表5 5 北美和歐洲消失模鑄造黑色合金鑄造十大企業(yè)北美和歐洲消失模鑄造黑色合金鑄造十大企業(yè) 公司名稱基本情況 美國Robinson Foundry公司 年產(chǎn)1.2萬噸灰鐵和球鐵鑄件 (汽車配件) 美國Citation Foam Cast公司 年產(chǎn)1.3萬噸灰鐵和球鐵鑄件 (轎車、卡車配件及電機殼體) 美國Advance Cast Products公司 年產(chǎn)1.2萬噸灰鐵和球鐵鑄件 (

13、汽車配件) 美國Metfoam Casting 公司 年產(chǎn)1.8萬噸灰鐵和球鐵鑄件 (汽車和機車輛配件) 美國Waukesha Foundry 公司 生產(chǎn)鉻基合金、銅合金以及碳鋼鑄件 荷蘭Lovink 公司 www.lffoundry3.nl 年產(chǎn)1.2萬噸灰鐵和球鐵鑄件 德國Handtmann 公司 www.handtmann.de 生產(chǎn)灰鐵、球鐵以及鋁合金鑄件 墨西哥Arbomex公司 .mx 年產(chǎn)1.2萬噸灰鐵和球鐵鑄件 (汽車配件) 英國Linamar公司 生產(chǎn)汽車和鐵路配件 (灰鐵和鋁合金) 美國Mueller 公司 生產(chǎn)泵體和閥體配件 圖圖5 5 歐美一些消失模鑄造企業(yè)的黑色合金鑄

14、件歐美一些消失模鑄造企業(yè)的黑色合金鑄件 3. 3. 國內消失模研究及應用現(xiàn)狀國內消失模研究及應用現(xiàn)狀 3.1 3.1 國內消失模企業(yè)介紹國內消失模企業(yè)介紹 v 20世紀90年代初，繼美國德國和日本等發(fā)達國 家之后，中國掀起研究和推廣消失模鑄造技術的高 潮，至今熱度不減。國內主要生產(chǎn)企業(yè)按生產(chǎn)條件 可以分為三大類。 v3.1.1 3.1.1 采用國產(chǎn)閉環(huán)型消失模鑄造生產(chǎn)線采用國產(chǎn)閉環(huán)型消失模鑄造生產(chǎn)線 v3.1.2 3.1.2 簡易生產(chǎn)線或單機型消失模鑄造簡易生產(chǎn)線或單機型消失模鑄造 v3.1.3 3.1.3 采用國外引進型消失模鑄造生產(chǎn)線采用國外引進型消失模鑄造生產(chǎn)線 3.1.1 3.1.1

15、采用國產(chǎn)閉環(huán)型消失模鑄造生產(chǎn)線采用國產(chǎn)閉環(huán)型消失模鑄造生產(chǎn)線 v 這種采用機械、液壓和電氣方式的閉環(huán)型生產(chǎn)線砂箱 數(shù)在24100箱不等，主要廠點有: 長春光機所工廠(長春 九龍鑄造有限公司)、赤峰富龍集團鑄業(yè)有限公司、丹江 口水利樞紐管理局機械廠、廣西靈山縣機械實業(yè)總公司、 福州柴油機總廠、通海瑪鋼廠、溫州甌海實型鑄造有限公 司、山東兗州有色金屬精鑄廠和大連機車車輛廠(磁型)等， 這類生產(chǎn)線一般投資在201000萬元不等(其中包括白區(qū) 部分的費用)。 v 另外值得一提的是，山東工程機械廠采用國產(chǎn)設備， 投資1000萬（包括基建投資）建造了一條年產(chǎn)能力16000 噸的消失模生產(chǎn)線（圖5），主要鑄

16、件材質為灰鑄鐵、球 墨鑄鐵和鑄鋼件，其中最大的灰鐵鑄件重達三噸。 圖圖6 山東工程機械廠消失模鑄造車間山東工程機械廠消失模鑄造車間 3.1.2 3.1.2 簡易生產(chǎn)線或單機型消失模鑄造簡易生產(chǎn)線或單機型消失模鑄造 v 通常是在鑄造工部僅設置一臺(造型用)振動臺,幾個專用 砂箱,或設帶輥道的砂箱簡易輸送線; 干砂一般為自然冷卻, 或設置簡易砂冷卻裝置;另加一套真空系統(tǒng)，這種生產(chǎn)模式比 較符合我國國情,花錢少、上馬和見效快。生產(chǎn)廠家可依據(jù)資 金狀況選擇，少則約2030萬,多則幾百萬到上千萬元。 v 這種生產(chǎn)形式在我國(與日本一樣)發(fā)展很快;尤其為近幾 年“異軍突起”的私營或集體中小企業(yè)廣泛采納,這

17、方面的主 要廠點有: 徐州電力鑄鋼廠、無錫永鑫實型鑄造廠、重慶江 南機械廠、廣東紫金縣聯(lián)發(fā)合金鋼制品有限公司以及山東五 蓮開元鑄造有限公司、山東章丘圣達閥門廠、煙臺宏源特種 鑄造有限公司等多家廠點。 3.1.3 3.1.3 采用國外引進型消失模鑄造生產(chǎn)線采用國外引進型消失模鑄造生產(chǎn)線 采用國外引進型消失模鑄造生產(chǎn)線及有關設備的廠點有下面這幾家： (1) 第一汽車廠輕型發(fā)動機廠于1993年從美國?？倒疽M造型用震動臺、生 產(chǎn)EPS模的預發(fā)泡機和成型機各1臺及進氣歧管發(fā)泡模具1套,共4件約75萬美 元。 (2) 全椒柴油機總廠于1995年從美國福康公司引進消失模鑄造生產(chǎn)線一條,預 發(fā)泡機、成型機

18、、粘結機和涂料攪拌機各1臺及缸蓋發(fā)泡模具1套,約300 萬 美元,其余國內配套,總投資人民幣45005000萬元。 (3) 長沙發(fā)動機總廠于1996年從意大利法塔鋁公司引進自動化消失模鑄造生產(chǎn) 線一條,生產(chǎn)EPS模發(fā)泡設備預發(fā)泡機、成型機、模型膠合機各1臺和進氣管 發(fā)泡模具1套合計約300萬美元;另加國內配套總投資約4000多萬人民幣。 (4) 赤峰富龍集團鑄業(yè)有限公司1996年引進日本兩條消失模鑄造生產(chǎn)線約1600 萬人民幣,另從美國引進預發(fā)泡機、成型機和粘結機各1臺及進氣管發(fā)泡模 具1套,合計約80萬美元,計劃總投資約5000萬人民幣。1997年產(chǎn)量約1500噸, 配套完成后生產(chǎn)能力可達1

19、0000噸。 3.23.2消失模鑄造的研究開發(fā)情況消失模鑄造的研究開發(fā)情況 v 我國已有多家高校和研究單位開展消失模鑄造研究，主 要有: 清華大學、山東大學、華中理工大學等多所國內著名 高校，充實了中國在消失模鑄造這門新學科基礎理論方面的 研究，從而提高了中國在這一領域的學術地位和技術水平， 必將對中國實鑄事業(yè)的發(fā)展起著深遠的影響。 v 消失模鑄造是一門塑料、化工、機械、鑄造融為一體的 綜合性多學科的(鑄造新技術)系統(tǒng)工程。中國的鑄造工作者 在開發(fā)和推廣應用這項新工藝的同時，就十分重視和致力于 對實型鑄造特定的原輔材料(如:EPS珠粒和板材、粘結劑等) 和專用設備的研究開發(fā)。 v1. 涂料技術

20、是消失模鑄造技術的核心技術之一，涂料的性能 對消失模鑄件的質量具有直接的影響。目前國內生產(chǎn)的涂料性 能達不到生產(chǎn)要求，為了提高國產(chǎn)涂料的性能，降低消失模鑄 造的成本，國內許多高校和科研院所做了大量的研究工作。山 東大學在這一方面進行了大量的理論分析和實驗工作，已經(jīng)取 得了可喜的成果。 v2. 鋁鑄件疏松滲漏,鋼鑄件增碳增氫,鐵鑄件的皺皮等缺陷形 成機理及消除措施的研究; v3. 塑料珠粒的開發(fā)：目前國內大多數(shù)還是使用包裝行業(yè)所用 的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒，這種原料用于一般鑄件尚可，用于制 造薄壁復雜的泡沫塑料模樣就不適用了。目前國內有些生產(chǎn)廠 家正在研究開發(fā)EPS和EPMMA的共聚混合物。 v4.

21、 工裝模具CAD/CAM：發(fā)泡成型模具和模片粘合用胎具是制 模工序中最關鍵的工藝裝備。對于缸蓋、缸體等復雜鑄件的 模具應采用CAD/CAM來完成。有關的研究單位也正在相關的 領域進行研究。 v5. 制模機和粘合機的國產(chǎn)化：開發(fā)高精度、高效制模機和 粘合機，實現(xiàn)制模機和粘合機的國產(chǎn)化和系列化。 v6. 消失模與低壓鑄造等其他方法復合工藝的研究; v7. 鋁、鐵、鋼金屬液充型凝固特性的研究(包括物理測試 儀器方法和計算機數(shù)值模擬,軟件的開發(fā)和商品化); 3.3 3.3 目前存在的主要問題目前存在的主要問題 v 消失模鑄造作為一種新型的先進的鑄造技術，目前在我國 處于技術積累階段，正逐步走向成熟。在

22、這一技術的應用推廣 過程中，企業(yè)應該注意積累自己的經(jīng)驗，深入掌握消失模的特 性，不能急功近利，因噎廢食。 v 商品化配套程度差,各研究單位、生產(chǎn)廠家單槍匹馬,封閉 式運作,不可避免的低水平重復。工業(yè)發(fā)達國家在EPC技術的成 套化,商品化方面有比較成熟的經(jīng)驗，值得我們借鑒。建議我 國也要充分注意在EPC技術的綜合性,組織各方力量,協(xié)同作戰(zhàn), 發(fā)揮總體優(yōu)勢。 v 在借鑒國外先進經(jīng)驗的同時，要十分重視加強自己的引進、 消化和研究開發(fā)能力。 3.4 3.4 有中國特色的三大類消失模鑄件有中國特色的三大類消失模鑄件 v目前中國已成功地大批量生產(chǎn)三大類消失模 鑄件，并逐漸形成中國消失模鑄件的特色。 這三大

23、類鑄件是： v3.4.1 3.4.1 箱體類鑄件箱體類鑄件 v3.4.2 3.4.2 管接頭和閥體類鑄件管接頭和閥體類鑄件 v3.4.3 3.4.3 耐熱、耐磨和耐蝕合金鋼鑄件耐熱、耐磨和耐蝕合金鋼鑄件 3.4.1 3.4.1 箱體類鑄件箱體類鑄件 v 箱體類鑄件具有尺寸精確、無須砂芯，可大批量生產(chǎn) 較復雜鑄件的優(yōu)勢。箱體類鑄件是適合消失模鑄造的一類 鑄件。一般而言，箱體越復雜，小石磨工藝越能發(fā)揮其優(yōu) 勢。近三年來，在箱體類鑄造上，消失模鑄造工藝大有取 代樹脂砂工藝的趨勢。 v 全國約有數(shù)十家鑄造企業(yè)用消失模鑄造工藝生產(chǎn)汽車 用箱體類灰鑄鐵件獲得成功。其中有代表性的知名企業(yè)見 表3。 表表3

24、3 消失模鑄造生產(chǎn)箱體的企業(yè)消失模鑄造生產(chǎn)箱體的企業(yè) 序號廠名產(chǎn)品產(chǎn)量 1 合肥叉車集團 鑄鍛廠 8款箱體2800噸 2山西華恩集團4款箱體2500噸 3 重慶飛龍機械 制造公司 3款箱體2000噸 4 四川成工機械 集團 7款箱體2000噸 5日照五蓮開元 鑄造有限公司 2款箱體10000噸 圖圖7 3058拖拉機箱體泡沫模樣和鑄件拖拉機箱體泡沫模樣和鑄件 目前國內最復雜的箱體是合肥叉車集團生產(chǎn)的3058拖拉機 箱體。該鑄件重75KG，輪廓尺寸為480450360。該箱體是 用三維設計完成的最新式樣，其內部結構非為三個互相聯(lián)通的 腔勢。若采用砂型鑄造，其工藝難度系數(shù)高，國內還沒有如此 復雜的

25、砂型箱體鑄件。而消失模鑄造只需分割成為四段泡沫模 片，化整為零。然后將模片粘接成整體，鑄造出鑄件。鑄件的 表面粗糙度達到Ra12.5m，尺寸精度達到CT78級。符合外 商要求，現(xiàn)已穩(wěn)定生產(chǎn)，鑄件出口美國。 圖圖8 ZL50E裝載機變速箱箱體泡沫模樣和鑄件裝載機變速箱箱體泡沫模樣和鑄件 v 成都成工工程機械鑄造公司用消失模鑄造技術成功批量 生產(chǎn)最大的箱體。該箱體為裝載機變速箱（ZL50E），重達 320KG，最大尺寸為1025583595mm。該箱體模樣是由8塊 泡沫模塊粘結而成，與傳統(tǒng)的砂型鑄造相比，箱體毛坯重量 減輕15，成品率達到95，見圖7所示。 v圖圖9 日照五蓮開元鑄造有限公司生產(chǎn)的

26、箱體鑄件日照五蓮開元鑄造有限公司生產(chǎn)的箱體鑄件 v圖圖10 開元鑄造有限公司生產(chǎn)的支架類鑄件開元鑄造有限公司生產(chǎn)的支架類鑄件 3.4.2 3.4.2 管接頭和閥體類鑄件管接頭和閥體類鑄件 v 我國正在實施幾大工程如南水北調、西氣東送以及2008 年的奧運會設施建設，以及城市房地產(chǎn)、水廠改造和污水處 理等使市場對管接頭和閥門的需求量猛增。采用消失模鑄造 工藝生產(chǎn)管接頭與傳統(tǒng)沙星鑄造相比具有以下幾點優(yōu)勢： v1. 管接頭鑄件壁厚均勻，接口尺寸精確； v2. 節(jié)約模具投資。因為消失模鑄造在設計上可以將關鍵借 口部分作出標準結構件，對同規(guī)格但不同形狀的接頭（如三 通和彎頭），只需將管件本體和標準接口粘

27、接成整體即可。 因此消失模鑄造所需的模具數(shù)量僅僅是砂型鑄造所需數(shù)量的 1/3左右。 v3. 消失模鑄造可實現(xiàn)成串澆注工藝，成倍提高生產(chǎn)效率。 v 在中國近五年涌現(xiàn)出有30多家消失模鑄造企業(yè)從事管接 頭生產(chǎn)，全國做管接頭和閥體的有代表性的企業(yè)見表4。 表表4 4 消失模鑄造生產(chǎn)管接頭和閥體的企業(yè)消失模鑄造生產(chǎn)管接頭和閥體的企業(yè) 序號廠名產(chǎn)品 2003年 產(chǎn)量 1湖南桃江新興鑄管DN80-DN800規(guī)格管接頭15000噸 2河北邯鄲新興鑄管 DN1000-DN1600規(guī)格 管接頭 5000噸 3湖北咸寧鑫泰管件鑄造廠DN60-DN1000規(guī)格管接頭4000噸 4武漢鋼鐵公司軋輥綜合廠DN100-D

28、N1600規(guī)格蝶閥1500噸 5山東章丘圣達閥門廠DN20-DN150規(guī)格閥體1000噸 v 山東章丘圣達閥門廠從2003年開始生產(chǎn)消失模鑄鋼閥 體，年產(chǎn)量在1000噸左右。另外，山東日照、臨沂等地的 企業(yè)也生產(chǎn)管接頭、管件等鑄件，年產(chǎn)量在1000噸到5000 噸不等。 v 生產(chǎn)管接頭的龍頭企業(yè)是湖南桃江新興鑄管公司。該 公司2003年產(chǎn)量15000噸，實現(xiàn)利潤1億元。桃江新興鑄管 的照片見圖所示。武漢鋼鐵公司軋輥綜合廠與2003年探索 采用消失模鑄造生產(chǎn)系列鑄鐵蝶閥閥體獲得成功，最小閥 體DN100重20KG，最大閥體DN1200重達900KG，見圖11所示。 2003年產(chǎn)量達到1500噸，

29、成為生產(chǎn)蝶閥閥體的消失模鑄造 專業(yè)廠。 圖圖11 各類管接頭以及各類管接頭以及DN100-DN1200閥體模樣閥體模樣 v圖圖12 山東章丘圣達閥門廠生產(chǎn)的閥體類鑄件山東章丘圣達閥門廠生產(chǎn)的閥體類鑄件 3.4.3 3.4.3 耐熱、耐磨和耐蝕合金鋼鑄件耐熱、耐磨和耐蝕合金鋼鑄件 v 用于冶金行業(yè)、礦山機械以及熱處理用的各種 耐熱、耐磨和耐蝕合金鋼鑄件多為易損件，其備品 配件需求量很大。這類鑄件很適合用消失模工藝鑄 造。國內采用消失模鑄造生產(chǎn)各種耐熱、耐磨和耐 蝕合金鋼鑄件的幾個知名企業(yè)見表5。 表表5 消失模鑄造生產(chǎn)耐熱、耐磨和耐蝕合金鋼鑄件企業(yè)消失模鑄造生產(chǎn)耐熱、耐磨和耐蝕合金鋼鑄件企業(yè) 序

30、號廠名產(chǎn)品2003年產(chǎn)量 1山東臨沂鐵合金廠耐磨高鉻鑄鐵件10000噸 2無錫永鑫實型鑄造公司 耐熱、耐磨和 耐蝕合金鋼鑄件 3000噸 3江西新鋼機械制造公司高錳鋼和高鉻鑄鐵2000噸 4安徽百豐鑄造有限公司 合金結構鋼鑄件、 不銹鋼鑄件 2000噸 5武漢恒昌特種鑄鋼廠耐磨耐熱合金鋼2000噸 6煙臺宏源特種鑄造廠耐磨耐熱合金鋼5000噸 圖圖13 13 高鎳合金耐熱鋼熱處理用料框高鎳合金耐熱鋼熱處理用料框 v圖10為無錫永鑫實型鑄造公司生產(chǎn)的高鎳合金 耐熱鋼熱處理用料框。該料框的泡沫模樣是由 五塊粘結而成。 圖圖14 不銹鋼葉輪和高錳鋼耐磨鼠籠不銹鋼葉輪和高錳鋼耐磨鼠籠 v圖10為武漢恒

31、昌特種鑄鋼廠生產(chǎn)的水泵的不銹鋼大小葉輪 和用于破碎煤礦的高錳鋼耐磨鼠籠（400KG），這些鑄件 充分發(fā)揮消失模可化整為零后拼粘成整體的工藝思想，即 采用多塊泡沫片粘接而成模樣，再采用消失模工藝整體鑄 造，提高了消失模鑄件同傳統(tǒng)砂型鑄造競爭的優(yōu)勢。 v圖圖15 煙臺宏源特種鑄造廠生產(chǎn)的耐熱鋼鑄件煙臺宏源特種鑄造廠生產(chǎn)的耐熱鋼鑄件 3.5 3.5 消失模鑄造服務的制造商和供應商配套齊全消失模鑄造服務的制造商和供應商配套齊全 中國消失模鑄造經(jīng)過十多年的發(fā)展，涌現(xiàn) 出多家為消失模鑄造服務的設備制造商、模具 制造商和材料供應商。表6為占有較大市場份額、 信譽良好的部分企業(yè)名單。 表表6 6 中國消失模鑄

32、造設備制造商、模具制造商和原料供應商中國消失模鑄造設備制造商、模具制造商和原料供應商 設備制造廠商模具制造商 消失模鑄造原料供應商 發(fā)泡珠粒泡沫粘膠造型用砂 供應商 北京天哲 消失模鑄造 技術公司 無錫東亭 模具廠 杭州余杭 凱斯特 有限公司 北京嘉華天 祥科技公司 陽凱林鑄材 有限公司 沈陽中世機械 電器設備廠 鄭州中華 模具廠 寧波和橋 化工有限 公司 長春長型 鑄造材料公司 宜昌科博 鎂橄欖石 有限公司 無錫錫南 鑄造機械廠 寧波靦州 模具廠 長沙紫龍 實業(yè)公司 武漢華大 熱工所 山西 中創(chuàng)集團 長春創(chuàng)新 鑄業(yè)有限公司 武漢正泰 機械配件廠 武漢華大 熱工所 4. 4. 我國消失模鑄造水

33、平與國外的比較我國消失模鑄造水平與國外的比較 v 從我國消失模鑄造生產(chǎn)的產(chǎn)品來看，與先進國家相比， 其形狀和品種基本相似，但復雜程度和質量水平差距仍較 大。我國消失模鑄件產(chǎn)量偏低,大多數(shù)企業(yè)還處于技術積 累階段。 v 消失模鑄造技術沒有形成生產(chǎn)汽車關鍵鑄件（如缸體 缸蓋等）的市場，還沒有把消失模鑄造的優(yōu)勢發(fā)揮出來。 v 我國今日的消失模鑄造雖與工業(yè)先進國家相比還有一 定差距，但在應用上是成功的;在生產(chǎn)方式上也從單件大 中型鑄件和大批量中小鑄件并舉發(fā)展，進而轉向以大批量 消失模鑄造為主;在技術上已日趨成熟，并具一定水平。 展望前景展望前景, 中國的消失模鑄造中國的消失模鑄造 大有作為！大有作為！

34、 v 目前國際市場對我國鑄件出口需求量與日俱 增，這對投資少、上馬快，利于提高鑄件質量適 宜采用消失模鑄造的我國廣大中小企業(yè)無疑帶來 極好機遇; 因此，可以預料，EPC技術不僅可在我 國汽車、柴油機等行業(yè)的大中型企業(yè)中得到較快 發(fā)展， 而且將在我國廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)和私營中小鑄造廠 獲得廣闊的發(fā)展前景。這已成為當前中國消失模 鑄造領域發(fā)展的一大特色。 第二部分第二部分 消失模涂料對鑄件缺陷影響的消失模涂料對鑄件缺陷影響的 研究和應用研究和應用 主要內容主要內容 v1.前言前言 v2.由涂料造成鑄件缺陷的種類、原因分析及試驗由涂料造成鑄件缺陷的種類、原因分析及試驗 研究研究 v3. 高潤濕性涂料的現(xiàn)場使用

35、效果高潤濕性涂料的現(xiàn)場使用效果 v4.對涂料的幾點看法對涂料的幾點看法 v5.結束語結束語 前前 言言 v 由于消失模（消失模）鑄造工藝所具有的特別由于消失模（消失模）鑄造工藝所具有的特別 顯著的優(yōu)點，使其在國內的發(fā)展和應用十分迅速。顯著的優(yōu)點，使其在國內的發(fā)展和應用十分迅速。 在該工藝的應用過程中也伴隨著各種鑄件缺陷的產(chǎn)在該工藝的應用過程中也伴隨著各種鑄件缺陷的產(chǎn) 生，盡管生產(chǎn)單位采取了一些措施，也往往不能得生，盡管生產(chǎn)單位采取了一些措施，也往往不能得 到令人滿意的結果。到令人滿意的結果。 v 根據(jù)大量的試驗研究并結合現(xiàn)場生產(chǎn)情況，我根據(jù)大量的試驗研究并結合現(xiàn)場生產(chǎn)情況，我 們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的鑄

36、件缺陷與涂料性能有著直接關系。們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的鑄件缺陷與涂料性能有著直接關系。 如果將涂料的某些性能提高，就可以相應地減少或如果將涂料的某些性能提高，就可以相應地減少或 者消除許多鑄造缺陷。本文針對某些鑄造缺陷進行者消除許多鑄造缺陷。本文針對某些鑄造缺陷進行 了初步的理論分析和試驗，并且在實際生產(chǎn)應用中了初步的理論分析和試驗，并且在實際生產(chǎn)應用中 取得了令人滿意的效果。取得了令人滿意的效果。 v2. 由涂料造成鑄件缺陷的種類、原因分由涂料造成鑄件缺陷的種類、原因分 析及試驗研究析及試驗研究 v2.1 2.1 鑄件碳缺陷產(chǎn)生原因的分析及解決的方法鑄件碳缺陷產(chǎn)生原因的分析及解決的方法 v2.2 2.

37、2 夾渣缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法夾渣缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法 v2.3 2.3 氣孔的產(chǎn)生原因分析及解決方法氣孔的產(chǎn)生原因分析及解決方法 v2.4 2.4 夾涂料缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法夾涂料缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法 v2.5 2.5 鑄件夾砂缺陷的產(chǎn)生原因分析及解決方法鑄件夾砂缺陷的產(chǎn)生原因分析及解決方法 v2.6 2.6 塌箱（非工藝因素）缺陷產(chǎn)生原因分析及解塌箱（非工藝因素）缺陷產(chǎn)生原因分析及解 決方法決方法 v2.7 2.7 金屬包砂（粘砂）產(chǎn)生原因分析及解決方法金屬包砂（粘砂）產(chǎn)生原因分析及解決方法 2.1 鑄件碳缺陷產(chǎn)生原因的分析及解決方法鑄件碳缺陷產(chǎn)生原因的分析及解決方法

38、 v 采用采用聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料制作鑄件模樣具有剛度好，價制作鑄件模樣具有剛度好，價 格低廉等優(yōu)點，它最大的缺點就是在熱解過程中形成大量格低廉等優(yōu)點，它最大的缺點就是在熱解過程中形成大量 的游離碳，這些游離碳往往給鑄件造成缺陷，其主要表現(xiàn)的游離碳，這些游離碳往往給鑄件造成缺陷，其主要表現(xiàn) 為鑄鐵件積碳，鑄鋼件增碳。為鑄鐵件積碳，鑄鋼件增碳。 v 出現(xiàn)這種情況的鑄件有以下幾個特征：出現(xiàn)這種情況的鑄件有以下幾個特征： va） 涂料層通身發(fā)黑涂料層通身發(fā)黑，在涂料層與鑄件之間有一層碳黑，在涂料層與鑄件之間有一層碳黑， 涂料層外側的沙子也被染黑，鑄件表面除了有一層碳膜之涂料層外側的沙子也

39、被染黑，鑄件表面除了有一層碳膜之 外，泡沫塑料粒珠的網(wǎng)狀痕跡消失，或在鑄件某處聚集著外，泡沫塑料粒珠的網(wǎng)狀痕跡消失，或在鑄件某處聚集著 部分碳黑。部分碳黑。 vb） 涂料層外側的型砂顯得涂料層外側的型砂顯得潮濕潮濕，這里有一部分的水分來，這里有一部分的水分來 自自H2和和O2的化合產(chǎn)生的水。的化合產(chǎn)生的水。 2.1.1 聚苯乙烯泡沫塑料熱解過程中碳黑產(chǎn)生的機理聚苯乙烯泡沫塑料熱解過程中碳黑產(chǎn)生的機理 探討探討 v軟化溫度軟化溫度是指在這個溫度下開始變軟，是指在這個溫度下開始變軟，熔化溫度熔化溫度是指是指 在這個溫度下開始有部分單體的有機氣體逐漸地分解在這個溫度下開始有部分單體的有機氣體逐漸地分

40、解 出來，如苯乙烯、甲苯、乙苯以及甲烷、乙烯等等。出來，如苯乙烯、甲苯、乙苯以及甲烷、乙烯等等。 達到達到氣化分解溫度氣化分解溫度以后，分解出的氣體會越來越多，以后，分解出的氣體會越來越多， 在殘余的液態(tài)產(chǎn)物會全部轉成氣體，型腔內的氣壓變在殘余的液態(tài)產(chǎn)物會全部轉成氣體，型腔內的氣壓變 高。高。 聚苯乙烯泡沫塑聚苯乙烯泡沫塑 料料是一種有機大分是一種有機大分 子聚合物，主要由子聚合物，主要由 苯乙烯苯乙烯聚合而成聚合而成 軟化溫度軟化溫度熔化溫度熔化溫度氣化分解溫度氣化分解溫度 7090 130150330左右左右 表表1 不同合金溫度澆注下熱解產(chǎn)物的成分（質量分數(shù)，不同合金溫度澆注下熱解產(chǎn)物的

41、成分（質量分數(shù)，%） v所有的單體有機氣體都可以繼續(xù)分解成所有的單體有機氣體都可以繼續(xù)分解成C和和H2，C為固體，為固體， H2為氣體，如果為氣體，如果H2遇到遇到O2，則變成，則變成H2O，這也是為什么澆注，這也是為什么澆注 后靠近鑄件處的型砂經(jīng)常有水氣的原因。后靠近鑄件處的型砂經(jīng)常有水氣的原因。 合金及澆合金及澆 注溫度注溫度 小分子小分子 氣體產(chǎn)物氣體產(chǎn)物 蒸汽態(tài)產(chǎn)物蒸汽態(tài)產(chǎn)物 苯苯甲苯甲苯乙苯乙苯苯乙烯苯乙烯多聚體多聚體 鑄鋁鑄鋁75011.426.5710.380.7869.311.42 鑄鐵鑄鐵1350 32.7951.613.210.1012.34微量微量 鑄鋼鑄鋼1600 38

42、.5752.733.57微量微量5.13微量微量 v聚苯乙烯的分解過程如下所示。 75 316316 576 形態(tài)變化初步分解 聚苯乙烯從固態(tài)變?yōu)檎沉鲬B(tài) 88 4 24 C H CH3C C H2C 短鏈及單體 800 以上 深度裂解 88424 C HCHC HC 裂解 + 裂解 42 242 CHC+2H C H2C+2H 裂解 裂解 2.1.2 消除碳缺陷的新方法消除碳缺陷的新方法 va）設想：聚苯乙烯泡沫塑料從）設想：聚苯乙烯泡沫塑料從130330是呈是呈 液體狀態(tài)，如果澆注時液態(tài)的泡沫塑料能迅速地透液體狀態(tài)，如果澆注時液態(tài)的泡沫塑料能迅速地透 過涂料層從型腔中排出，那么型腔內泡沫塑料

43、的氣過涂料層從型腔中排出，那么型腔內泡沫塑料的氣 化產(chǎn)物將大幅度降低?；a(chǎn)物將大幅度降低。 v在這種情況下，殘留在型腔內的氣化物將會很少，在這種情況下，殘留在型腔內的氣化物將會很少， 在這剩余的很少的碳氫化合物氣體中，即便再有部在這剩余的很少的碳氫化合物氣體中，即便再有部 分氣體被分解成碳和氫，所產(chǎn)生的碳也很少，分氣體被分解成碳和氫，所產(chǎn)生的碳也很少，碳缺碳缺 陷就能得到有效控制陷就能得到有效控制。 vb）實際上所有的涂料對液態(tài)泡沫塑料都能或多或）實際上所有的涂料對液態(tài)泡沫塑料都能或多或 少地排出一部分，如果澆注時涂料能夠更迅速有少地排出一部分，如果澆注時涂料能夠更迅速有 效地排出泡沫塑料液態(tài)

44、產(chǎn)物，效地排出泡沫塑料液態(tài)產(chǎn)物，最有效的方法就是最有效的方法就是 澆注時液態(tài)泡沫塑料瞬間潤覆在涂料的表面澆注時液態(tài)泡沫塑料瞬間潤覆在涂料的表面，包，包 括孔隙內的表面。在負壓作用下，液態(tài)泡沫塑料括孔隙內的表面。在負壓作用下，液態(tài)泡沫塑料 迅速地被排出型腔。迅速地被排出型腔。 v這種涂料對液態(tài)泡沫塑料的潤覆作用，我們稱為這種涂料對液態(tài)泡沫塑料的潤覆作用，我們稱為 涂料對液態(tài)泡沫塑料的涂料對液態(tài)泡沫塑料的潤濕性潤濕性。 2.1.3 試驗、結果及分析試驗、結果及分析 v透氣性透氣性與與潤濕性潤濕性的關系的關系:下面通過試驗分析潤濕性對下面通過試驗分析潤濕性對 金屬充型能力的影響以及金屬充型能力的影響

45、以及潤濕性潤濕性和和透氣性透氣性的關系：的關系： a）潤試角測試）潤試角測試 b）透氣性測試）透氣性測試 c）流動性試驗）流動性試驗 d）試驗結果分析）試驗結果分析 va）怎樣來判斷潤濕性的高低呢）怎樣來判斷潤濕性的高低呢?常用的方法是常用的方法是測量測量 潤濕角潤濕角。 v圖圖1 液態(tài)聚苯乙烯試樣潤濕涂料片示意圖液態(tài)聚苯乙烯試樣潤濕涂料片示意圖 v把四種不同的涂料涂敷在同一塊不銹鋼板上，涂層把四種不同的涂料涂敷在同一塊不銹鋼板上，涂層 厚度厚度0.8mm，每種涂料的涂層面積，每種涂料的涂層面積4040mm，每，每 種涂料上放上一個種涂料上放上一個12mm的聚苯乙烯泡沫塑料球的聚苯乙烯泡沫塑料

46、球 （圖（圖1），然后迅速放入），然后迅速放入600的箱式電爐中，保溫的箱式電爐中，保溫 10S，取出測量潤濕角。，取出測量潤濕角。 v圖圖2 聚苯乙烯液態(tài)產(chǎn)物聚苯乙烯液態(tài)產(chǎn)物 圖圖3 潤濕角的測量潤濕角的測量 潤濕涂料層示意圖潤濕涂料層示意圖 v測量方法：式樣冷卻后，從中間切開，斷面測量方法：式樣冷卻后，從中間切開，斷面 經(jīng)放大后測量相應的角度（圖經(jīng)放大后測量相應的角度（圖3）。）。 涂料種類：涂料種類：1.美國亞特蘭涂料；美國亞特蘭涂料；2.無潤濕劑涂無潤濕劑涂 料；料；3.有少量潤濕劑的涂料；有少量潤濕劑的涂料；4.有綜合潤濕劑有綜合潤濕劑 的涂料。的涂料。2，3，4均為自配涂料，基本配

47、方相均為自配涂料，基本配方相 同。試驗結果見表同。試驗結果見表2。 表表2 42 4種不同涂料的潤濕角測量結果（種不同涂料的潤濕角測量結果（） 1 1號涂料號涂料2 2號涂料號涂料3 3號涂料號涂料4 4號涂料號涂料 試樣試樣1 18686828228281515 試樣試樣2 28989808026261616 試樣試樣3 38484858530301818 b）流動性試驗）流動性試驗 v將泡沫塑料切成斷面為將泡沫塑料切成斷面為1010mm的標準流動試驗的標準流動試驗 試樣（圖試樣（圖4），金屬材料為），金屬材料為99.9%的純鋁，澆注溫的純鋁，澆注溫 度為度為720，澆注壓力，澆注壓力-0.

48、05MPa。 v圖圖4 制作的流動性試樣以及澆注后的試樣制作的流動性試樣以及澆注后的試樣 表表3 3 涂料的透氣性、潤濕性及流動性測試結果涂料的透氣性、潤濕性及流動性測試結果 涂料編號涂料編號 涂料的高溫涂料的高溫 透氣性透氣性 （10Pa10Pa） LEPSLEPS對涂料的對涂料的 潤濕性潤濕性( ( ) ) 合金液的合金液的 充型能力充型能力 流動流動 長度長度 (cm)(cm) 氣隙氣隙 長度長度 (mm)(mm) 1 1號號565675.0475.0466.566.52525 2 2號號505034.1434.141061065 5 3 3號號828282.682.648.248.22

49、727 4 4號號454548.3948.39808014.514.5 5 5號號52529.499.49108.7108.74 4 v涂料的透氣性與潤濕性及流動性測試結果如表涂料的透氣性與潤濕性及流動性測試結果如表3所示。所示。 v5號試樣在金屬液流動過程中產(chǎn)生的氣體較少，而泡號試樣在金屬液流動過程中產(chǎn)生的氣體較少，而泡 沫塑料主要以液態(tài)形式排出涂料層，在金屬液前沿沫塑料主要以液態(tài)形式排出涂料層，在金屬液前沿 即將凝固前，其氣隙呈負壓狀態(tài)，在真空吸力作用即將凝固前，其氣隙呈負壓狀態(tài)，在真空吸力作用 下迫使前沿尚未完全凝固的下層金屬液向前流動一下迫使前沿尚未完全凝固的下層金屬液向前流動一 小段

50、，就形成了鵝頭的金屬前沿。小段，就形成了鵝頭的金屬前沿。 圖圖5 澆注過程中金屬液前沿的形態(tài)澆注過程中金屬液前沿的形態(tài) 左為潤濕性差的涂料左為潤濕性差的涂料 右為潤濕性好的涂料右為潤濕性好的涂料 v圖圖6是從試樣表面剝下來的涂料橫斷面掃描圖像，可是從試樣表面剝下來的涂料橫斷面掃描圖像，可 以明顯地看出在涂料的孔隙排出的絲狀泡沫塑料的以明顯地看出在涂料的孔隙排出的絲狀泡沫塑料的 產(chǎn)物。產(chǎn)物。 圖圖6 涂料片橫斷面掃描圖像涂料片橫斷面掃描圖像 （左為澆注前的涂料片，中和右（左為澆注前的涂料片，中和右c為澆注后的涂料片）為澆注后的涂料片） c）試驗結果分析試驗結果分析 v上述試驗結果說明上述試驗結果

51、說明潤濕性潤濕性好的涂料即使好的涂料即使透氣透氣 性性差一些，也有利于提高金屬液的流動性。差一些，也有利于提高金屬液的流動性。 或者說在澆注過程中或者說在澆注過程中潤濕性潤濕性好的涂料更容易好的涂料更容易 排出泡沫塑料液態(tài)產(chǎn)物，減少型腔內氣化量，排出泡沫塑料液態(tài)產(chǎn)物，減少型腔內氣化量， 對于鑄鋼件可以明顯降低增碳的量。對于鑄鋼件可以明顯降低增碳的量。 2.2 夾渣缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法夾渣缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法 v夾渣缺陷產(chǎn)生的原因主要有：夾渣缺陷產(chǎn)生的原因主要有： va）澆注時，金屬液帶進型腔里）澆注時，金屬液帶進型腔里 的渣的渣 vb）由涂料性能造成的夾渣缺陷）由涂料性能造成的夾渣

52、缺陷: v i）骨料（耐火材料）耐火度）骨料（耐火材料）耐火度 不夠不夠 v ii）涂料含有較多的酸性骨料）涂料含有較多的酸性骨料 （SiO2）或含有較多的低熔點物）或含有較多的低熔點物 質質 v解決方法：解決夾渣缺陷最有效的方法就是采用解決方法：解決夾渣缺陷最有效的方法就是采用 耐火度高的中性或弱堿性耐火骨料，并且盡可能耐火度高的中性或弱堿性耐火骨料，并且盡可能 少的添加低熔點材料。少的添加低熔點材料。 圖圖7 涂料被金屬液沖刷破損示意圖涂料被金屬液沖刷破損示意圖 2.3 氣孔的產(chǎn)生原因分析及解決方法氣孔的產(chǎn)生原因分析及解決方法 v與涂料相關的氣孔缺陷有兩種與涂料相關的氣孔缺陷有兩種, 一種

53、是一種是卷入性卷入性氣孔氣孔,第二種是第二種是侵侵 入性入性氣孔氣孔. v這兩種情況都是因為涂料的這兩種情況都是因為涂料的潤潤 濕性和透氣性濕性和透氣性差，不能及時排差，不能及時排 出泡沫塑料的液態(tài)產(chǎn)物和氣態(tài)出泡沫塑料的液態(tài)產(chǎn)物和氣態(tài) 產(chǎn)物，致使型腔內產(chǎn)物，致使型腔內氣壓偏高氣壓偏高， 最終造成氣孔缺陷，在鑄鋼件最終造成氣孔缺陷，在鑄鋼件 生產(chǎn)中表現(xiàn)尤為明顯。生產(chǎn)中表現(xiàn)尤為明顯。 v解決方法：提高涂料的解決方法：提高涂料的潤濕性和透氣性潤濕性和透氣性，減少型，減少型 腔內的氣壓。腔內的氣壓。 圖圖8 澆注過程中金屬液前沿的氣隙澆注過程中金屬液前沿的氣隙 2.4 夾涂料缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法

54、夾涂料缺陷產(chǎn)生原因分析及解決方法 主要表現(xiàn)為鑄件進行機械主要表現(xiàn)為鑄件進行機械 加工時，在加工面上呈現(xiàn)形狀加工時，在加工面上呈現(xiàn)形狀 規(guī)則的，顏色與涂料相近或呈規(guī)則的，顏色與涂料相近或呈 黑色的夾雜物。這些夾雜物是黑色的夾雜物。這些夾雜物是 涂料片。原因有以下幾種涂料片。原因有以下幾種: : a a）涂料的室溫強度、剛度和韌）涂料的室溫強度、剛度和韌 性不夠性不夠 b b）涂好涂料的模樣在烘干過程）涂好涂料的模樣在烘干過程 中溫度偏高中溫度偏高 c c）涂料的抗高溫爆裂性差）涂料的抗高溫爆裂性差 v解決方法：解決方法：提高涂料的室溫性能，嚴格控制烘干提高涂料的室溫性能，嚴格控制烘干 溫度，提高

55、涂料的抗高溫爆裂性。溫度，提高涂料的抗高溫爆裂性。 圖圖9 泡沫塑料模樣受熱收縮示意圖泡沫塑料模樣受熱收縮示意圖 2.5 夾砂缺陷的產(chǎn)生原因分析及解決方法夾砂缺陷的產(chǎn)生原因分析及解決方法 v 主要表現(xiàn)為在鑄件內部星星點點的分布著型砂，主要表現(xiàn)為在鑄件內部星星點點的分布著型砂， 機械加工時，夾砂處形成一個白點，影響鑄件內在機械加工時，夾砂處形成一個白點，影響鑄件內在 質量。質量。 v產(chǎn)生原因：與夾涂料缺陷產(chǎn)生的原因相同產(chǎn)生原因：與夾涂料缺陷產(chǎn)生的原因相同 v解決方法：提高涂料的室溫性能，嚴格控制烘干溫解決方法：提高涂料的室溫性能，嚴格控制烘干溫 度，提高涂料的抗高溫爆裂性。度，提高涂料的抗高溫爆

56、裂性。 2.6 塌箱塌箱(非工藝因素非工藝因素)缺陷產(chǎn)生原因分析及解缺陷產(chǎn)生原因分析及解 決方法決方法 v由涂料因素造成的塌箱有由涂料因素造成的塌箱有兩種兩種原因：原因： va）涂料的）涂料的高溫抗爆裂性能差高溫抗爆裂性能差，涂料遇熱突然大面積崩落，涂料遇熱突然大面積崩落， 大量型砂進入型腔。破壞了型腔的原有形狀。出現(xiàn)這種現(xiàn)象大量型砂進入型腔。破壞了型腔的原有形狀。出現(xiàn)這種現(xiàn)象 其涂料顏色是涂料原色，或局部出現(xiàn)黑色。其涂料顏色是涂料原色，或局部出現(xiàn)黑色。 vb ）澆注過程中由于涂料的）澆注過程中由于涂料的潤濕性透氣性極差潤濕性透氣性極差，造成型腔內，造成型腔內 氣壓較高氣壓較高，將某處涂料局部

57、推裂且崩落，使大量型砂進入型，將某處涂料局部推裂且崩落，使大量型砂進入型 腔。澆注后涂料一般呈黑色。腔。澆注后涂料一般呈黑色。 v解決方法：對于第一種原因，應著重提高涂料的解決方法：對于第一種原因，應著重提高涂料的高溫抗爆裂高溫抗爆裂 性和韌性性和韌性。對于第二種原因，應改善涂料的。對于第二種原因，應改善涂料的潤濕性和透氣性潤濕性和透氣性。 2.7 金屬包砂金屬包砂(粘砂粘砂)產(chǎn)生原因分析及解決方法產(chǎn)生原因分析及解決方法 v該缺陷主要表現(xiàn)：該缺陷主要表現(xiàn)： v 鑄件表面或棱角處粘附一片金屬和砂的混合物，將其敲打下鑄件表面或棱角處粘附一片金屬和砂的混合物，將其敲打下 來，發(fā)現(xiàn)大片的金屬包砂只有很

58、小的縫隙與鑄件相連，一般來，發(fā)現(xiàn)大片的金屬包砂只有很小的縫隙與鑄件相連，一般 不影響鑄件的內在質量。不影響鑄件的內在質量。但是如果相連部分較大但是如果相連部分較大，金屬包砂，金屬包砂 就無法從鑄件上敲打下來，這樣就會造成缺陷。就無法從鑄件上敲打下來，這樣就會造成缺陷。 v這種狀況主要是因為干燥后的模樣在搬運、粘接、造型震動這種狀況主要是因為干燥后的模樣在搬運、粘接、造型震動 過程中，過程中，涂料層產(chǎn)生裂紋涂料層產(chǎn)生裂紋，澆注時鐵水從裂紋中鉆出，進入，澆注時鐵水從裂紋中鉆出，進入 型砂的間隙中凝固，形成鐵砂混合物。有時型砂的間隙中凝固，形成鐵砂混合物。有時模樣涂料層局部模樣涂料層局部 小面積脫落

59、小面積脫落也會形成這種缺陷，這種原因形成的缺陷無法敲也會形成這種缺陷，這種原因形成的缺陷無法敲 打下來。打下來。 v解決方法：提高涂料的常溫、高溫強度和剛度。解決方法：提高涂料的常溫、高溫強度和剛度。 v3. 高潤濕性涂料的現(xiàn)場使用效果高潤濕性涂料的現(xiàn)場使用效果 v3.1 高鉻耐磨鑄鐵方面的應用高鉻耐磨鑄鐵方面的應用 v澆注溫度為澆注溫度為1550 圖圖10 待造型的耐磨襯板模樣待造型的耐磨襯板模樣 圖圖11 澆注后的耐磨襯板鑄澆注后的耐磨襯板鑄 （已涂好涂料）（已涂好涂料） （澆注溫度（澆注溫度1550） v3.2 Ni-N系耐熱鋼方面的應用系耐熱鋼方面的應用 v澆注溫度為澆注溫度為1600-1650 圖圖12 廠家涂料澆出的鑄件廠家涂料澆出的鑄件 圖圖13 潤濕性好的涂料澆出的鑄件潤濕性好的涂料澆出的鑄件 3.3 在其它材質方面的應用在其它材質方面的應用 v 球墨鑄鐵和碳鋼球墨鑄鐵和碳鋼 圖圖14 輪輪 轂（球墨鑄鐵）轂（球墨鑄鐵） 圖圖15 閥閥 門（碳鋼）門（碳鋼） 4. 對涂料的幾點看法對涂料的幾點看法 va）在涂料成分的選材上一定要注意選用好一些）在涂料成分的選材上一定要注意選用好一些 的材料，不要一味追求低成本，而選用劣質材料。的材料，不要一味追求低成本，而選用劣質材料。 廢品率高了，成本也隨之提高，得不償失。廢品率高了，成本也隨之提高，得不償