樹脂砂鑄造鑄件產(chǎn)生氣孔的原因及防止資料

1、樹脂砂鑄造鑄件產(chǎn)生氣孔的原因及防止概述：面對不斷增長著的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的壓力，同時又面臨缺少有專長的勞動力的局面。時至今日，國內(nèi)越來越多的公司（或企業(yè)）選擇由粘土砂干型鑄造工藝轉(zhuǎn)為呋喃樹脂砂鑄造工藝。與粘土砂干型鑄造工藝相比，呋喃樹脂砂鑄造工藝具有下述優(yōu)點：鑄件表面質(zhì)量好、尺寸精度高、廢品率低，適用范圍廣、對工人技術(shù)水平要求低，大大減輕了工人的勞動強度和改善工作環(huán)境，生產(chǎn)率提高40-60%。但在生產(chǎn)過程中，也存在著一些問題，如果不加以重視和解決，勢必會帶來不必要的經(jīng)濟損失。因此，我們在樹脂砂生產(chǎn)技術(shù)方面，作了一些工作與探索，為我鑄造車間進一步擴大業(yè)務(wù)，拓寬產(chǎn)品范圍，作出了努力，本文主要論述的是樹

2、脂砂鑄造鑄件產(chǎn)生氣孔的原因及防止。氣孔是樹脂砂鑄造中最常見的缺陷之一，采用自硬樹脂砂造型工藝盡管鑄件氣孔缺陷大為減少，但如果工藝、熔煉、澆注等措施不當，氣孔缺陷也時有發(fā)生。氣孔（氣眼、氣泡、嗆火）主要在鑄件內(nèi)部、表面或近于表面處于有大大小小不等的光滑孔眼，形狀有圓的、長的及不規(guī)則的、有單個的、也有聚集片的，顏色為白色或帶一層暗包，有時覆有一層氧化皮。目前，比較常用樹脂砂鑄造灰鑄、球鐵、合金鑄鐵、碳鋼以及低碳合金鋼，都會產(chǎn)生氣孔，從鑄件的氣孔來看，主要有侵入性氣孔、析出性氣孔、反應(yīng)性氣孔等，它們對鑄件的質(zhì)量有不同的影響，但影響大多比較的大，甚至造成鑄件的報廢，因此，我們要想方設(shè)法的去防止、控制、

3、阻止它的產(chǎn)生。1 氣體的來源在樹脂砂鑄造鑄件中，鑄件產(chǎn)生氣孔是比較常見的，主要是由各種氣體形成的，想要更好的去防止、控制、阻止它的產(chǎn)生，就必須找到氣體的來源，它的來源主要在熔煉、鑄型、材料、澆注等過程中產(chǎn)生。1.1 熔煉過程1熔煉過程中氣體的來源，如表一所示，主要來自各種爐料的銹濕以及周圍氣氛中的水分、氮、氧、以及Co2、Co、So2、H2及有機物燃燒產(chǎn)生的碳氫化合物等。表一熔煉過程中氣體的來源氣體種類氣體來源氫1、爐料中的水分、氫氧化合物、有機物。2、爐氣中的水分、氫氣。3、爐前附加物（孕育劑等）含有氫、水分及有機物等。4、爐襯及爐前工具的水分。5、出爐時周圍氣氛中的水分。氧1、爐料中的氧化

4、物。2、熔煉時使用的氧化劑。3、爐氣及熔煉用工具的潮濕。4、爐襯及爐前工具的水分。氮1、爐料中的氮。2、爐氣及出爐時周圍氣氛中的氮氣。1.2 鑄型來自鑄型中的氣體，如表二所示，即自硬樹脂砂中的樹脂、固化劑分解、澆注系統(tǒng)型腔內(nèi)氣體（空氣、水汽等）、澆注前的水分吸收、涂料、鑄型中發(fā)氣物、有機物受高溫而氣化等。表二鑄型中氣體的來源氣體種類氣體來源氫1、樹脂中水分2、固化劑的分解3、各種有機物的分解4、鑄型的返潮氧1、鑄型中的發(fā)氣物2、有機物的分解3、澆注系統(tǒng)、型腔內(nèi)的氣體（空氣、水汽等）4、型砂空隙中氧氣氮含氮的各種樹脂1.3 澆注過程澆包未烘干，鑄型澆注系統(tǒng)設(shè)計不當，以及澆注速度控制不當或型腔內(nèi)氣

5、體不能及時排除，由于溫度急劇上升，氣體體積膨脹而增大壓力，都會使氣體進入金屬液，增加金屬種氣體的含量。還有澆注過程中鑄型產(chǎn)生的氣體、鐵液析出的氣體或鐵渣反應(yīng)生成的氣體。鑄件中的氣體主要是氫，其次是氮和氧，氫主要來源各種金屬的爐料、熔劑、爐氣、澆包、爐前加入物及鑄型等中的水分。爐氣和大氣中的氫，雖然也能被吸收，但氫的分壓力極低，故微不足道。2 氣孔對鑄件質(zhì)量的影響氣孔不僅能減少鑄件的有效截面積，且能使局部造成應(yīng)力集中，成為零件斷裂的裂紋源，尤其是形狀不規(guī)則的氣孔，如裂紋狀氣孔和尖角形氣孔不僅增加缺口的敏感性，使金屬強度下降，而且能降低零件的疲勞強度。反應(yīng)性氣孔是合金鑄件、灰鑄鐵、球墨鑄鐵的常見缺

6、陷，此氣孔出現(xiàn)在鑄件表層1-2mm處，呈現(xiàn)內(nèi)壁光滑，直徑1-3mm的密集性小孔，多發(fā)生在8-15mm厚鑄件上，嚴重影響鑄件的質(zhì)量，往往占廢品總數(shù)的30%。個別鑄件在某個時期甚至100%因皮下氣孔報廢。對要求承受液壓和氣壓的鑄件，若含有氣孔，能明顯的降低鑄件氣密度。金屬含有氣體也影響到它的鑄造性能。鑄件凝固時析出氣體的反壓力，阻礙金屬液的補縮，造成晶間疏松，即縮氣孔。氣孔對鑄件質(zhì)量的影響是這樣的，因此我們只有搞清各種氣孔產(chǎn)生的原因，才能有效地采取錯，來防止、控制、阻止氣孔的產(chǎn)生，最終保證鑄件的質(zhì)量。3 若干氣孔的產(chǎn)生原因及防止23.1 析出性氣孔3.1.1 特征金屬液在冷卻和凝固過程中，因氣體容

7、度下降，析出的氣體的氣體來不及排除，鑄件由此而產(chǎn)生的氣孔，叫做析出性氣孔。這類氣孔是鑄件斷面上呈現(xiàn)大面積分布，而靠近冒口、熱節(jié)點等溫度較高區(qū)域分布較密集，形狀呈球形或裂紋狀多角形花哦斷續(xù)裂紋狀或混合狀。通常金屬含氣量較少時，呈裂紋狀，含氣較多，則氣孔較大，且呈團球形。這類氣孔通常發(fā)生在同一爐或同一包澆注的一批鑄件中。析出性氣孔，主要來自氫氣，其次是氮氣，在鑄鋼件、鑄鐵件時有出現(xiàn)。3.1.2 形成過程金屬液中溶解析出，澆入鑄型后，氫、氧、氮等氣體的溶解度隨著溫度下降而減少，也就說金屬溶解氣體是一個可逆過程，即氣體隨著金屬溫度的上升不斷吸入，溫度下降則不斷析出。3.1.3 防止和消除析出性氣孔的措

8、施控制金屬液中的含氣量，熔煉金屬時，要盡量減少氣體元素溶入金屬液中，主要取決于所用的原材料，合理熔煉操作和合適的熔煉設(shè)備。（1）要求爐料干燥、干凈，金屬液中溶解的氫氣主要來自水汽，攜入爐中的水分變成水汽，在1000或高溫下活潑，金屬的作用離解出氫原子而使金屬液含氫量增加。（2）各種油脂都是碳氫化合物，鐵銹是不同水化程度的氧化鐵的混合物，在高溫金屬液作用下釋放出氫、鐵銹分解出水汽。（3）鑄鐵、鑄鋼及其它合金的熔煉設(shè)備，其熔煉操作在大氣條件下進行，爐氣得含氣量深受大氣環(huán)境的影響，比如下雨、濕度大、潮氣足等金屬液溶入的氣體量就增大，要盡量減少熔煉的吸氣。（4）提高鑄件的冷卻速度。3.2 侵入性氣孔產(chǎn)

9、生原因及防止33.2.1 特征氣體由金屬外部侵入而形成的氣孔稱侵入性氣孔。其特征是大多出現(xiàn)在鑄件的一些局部地方，體積較大呈圓形和扁平型，有時呈梨形，它的小頭所指方向常常就是氣體侵入的方向和地方。因為氣泡輕，在鐵水中會上浮并隨鐵水的流動而移動，因此鑄件下比較少發(fā)現(xiàn)。3.2.2 侵入性氣孔產(chǎn)生的原因在這里我們以閥體為例，這種侵入性氣孔在閥體鑄件中比較常見，其原因是由含氮量和水分及有機物量多少及固化劑種類，用量的不同，其發(fā)氣量的多少也不同，往往在1050左右發(fā)氣逸出，短時間內(nèi)N2、H2、O2等，此時砂型、砂芯中的氣體壓力增大而侵入金屬液，形成侵入性氣孔，針對這一情況，一方面要設(shè)法阻止氣體侵入金屬液，另一方面設(shè)法讓已侵入的氣體排出、逸出。3.2.3 防止措施（1）減少樹脂和固化劑的加入量，選用發(fā)氣量較小的樹脂。（2）控制涂料的含水量，醇基涂料酒精的含水量，砂型、砂芯充分干燥后，再刷涂料。（3）樹脂砂型、砂芯的發(fā)氣量大約是粘土砂的2倍，但它的透氣性很好，良好的透氣性為順利排出氣體提供方便，避免氣孔