怎樣消除消失模鑄造中的夾渣

怎樣消除消失模鑄造中的夾渣消失模鑄造是目前國際上最先進的鑄造工藝之一，被譽為是鑄造史上的一次革命，是21世紀“綠色集約化鑄造的主要途徑”，在鑄造生產(chǎn)中占有越來越重要的地位。消失模鑄造確實有它很廣泛的適應(yīng)性，但是，并不是什么鑄件都適宜用消失模鑄造，有的鑄件就是勉強可以做，但是工藝出品率低或廢品率高。它也有工藝性上的限制，如泡沫塑料模樣容易受力變形；與傳統(tǒng)的鑄造方法相比，它還有個泡沫塑料模熱解氣化的問題。對消失模鑄造缺陷也有待于完全認識和消除等，消失模鑄造中常見的鑄造缺陷有皺皮、碳黑、變形、粘砂、塌箱、氣孔、夾渣、冷隔以及鑄鋼件表面滲碳等，我們就夾渣缺陷談點體會和認識。一，消失模鑄造的夾渣缺陷夾渣缺陷是指干砂粒、涂料及其他夾雜物在澆注過程中隨著鐵水進入鑄件而形成的缺陷。在機加工后的鑄件表面上，可看到白色或黑灰色的夾雜物斑點，單個或成片分布,白色為石英砂顆粒，黑灰色為渣、涂料、泡沫模型熱解后殘留物和其他夾雜。這種缺陷俗稱為“進砂”或“夾渣”，在消失模鑄造生產(chǎn)中該缺陷是一種很常見的缺陷。幾乎采用消失模鑄造的工廠是普遍存在的，且很難徹底根除。只有在每一道工序上采取多種措施且精心操作才能把“夾渣”降到很低，取得比較滿意的效果。在消失模鑄件冷卻打箱后未清理前，根據(jù)鑄件及澆注系統(tǒng)表面狀況，即可以判定有沒有進砂和夾渣缺陷。如果澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道和澆口表面或連接處以及鑄件表面粘砂嚴重或有裂紋狀粘砂存在，則基本可以肯定鑄件有夾渣和進砂缺陷。砸斷澆道棒或澆道拉筋，可看到斷口上有白色斑點，嚴重時斷口形成一圈白色斑點。這樣的鑄件，特別是板狀、圓餅狀鑄件機加工后加工面上就會有白色、黑灰色斑點缺陷。如果工序操作規(guī)程控制不嚴格，生產(chǎn)的鑄件嚴重的影響了鑄件質(zhì)量和定單完成的進度。二，造成夾渣和進砂缺陷的原因經(jīng)過我們在生產(chǎn)實踐中長期觀察證明，從澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道至鑄件，所有部位都有可能造成進砂，特別是澆注系統(tǒng)與鑄件的結(jié)合部位。在整個生產(chǎn)過程中，澆注系統(tǒng)白模表面的涂料脫落開裂、白模結(jié)合部位的涂料脫落開裂、泡沫塑料白模表面的涂料脫落開裂、直澆道封閉不嚴密等因素是造成夾渣、進砂缺陷的最主要原因。其次，工藝參數(shù)的選擇，如澆注系統(tǒng)凈壓頭大小、澆注溫度高低、負壓度大小、干砂粒度等因素，以及模型運輸過程及裝箱操作情況等都對鑄件夾渣和進砂缺陷有很大影響。只有在這些環(huán)節(jié)采取系統(tǒng)的措施、精心操作，才能把鑄件的夾渣缺陷減少和基本消除，獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。克服夾渣缺陷是一個系統(tǒng)工程。三，減少和克服夾渣缺陷的方法和措施進砂問題、夾渣缺陷是消失模鑄造生產(chǎn)的一大難題。目前消失模鑄造生產(chǎn)很成功的主要是三類產(chǎn)品，即抗磨件、管件和箱體類鑄件，它們都是很少加工或不加工的鑄件。對于加工面多且要求高的鑄件，夾渣缺陷是一個關(guān)鍵需要解決的問題。我們的經(jīng)驗是從以下幾個方面采取措施可以減少和消除夾渣缺陷：1，涂料消失模涂料的作用是：1），提高鑄件表面光潔度、使鑄件粗燥度降低2－3個等級，提高鑄件表面質(zhì)量和使用性能。2）減少和防止粘砂、砂孔缺陷。3），有利于清砂、落砂。4），將澆注時消失模融熔的液體和氣體順利通過涂料層排出到鑄型砂中去，而且防止金屬液滲入砂型，防止鑄件產(chǎn)生氣孔、金屬滲透和碳缺陷。5），提高模樣強度和剛度，防止在運輸、填砂震動造型時產(chǎn)生變形和破壞，有利于提高鑄件尺寸精度和成品率。消失模鑄造用涂料要求具有強度、透氣性、耐火度、絕熱性、爆熱抗裂性、耐急泠急熱性、吸濕性、清理性、涂掛性、懸浮性、不流淌性等一系列性能，防止夾渣缺陷首先要求涂料具有高的強度和耐火性能。要求涂掛于白模表面的涂料層在烘干和運輸過程中不產(chǎn)生裂紋和開裂，即涂料應(yīng)具有足夠的室溫強度；而在澆注過程中，在高溫金屬的長時間沖刷作用下涂料層也要不脫落、不產(chǎn)生裂紋開裂，即有高的高溫強度。在液態(tài)金屬進入鑄型時直澆口封閉嚴密、鑄件和澆注系統(tǒng)表面的涂料層不脫落、不產(chǎn)生裂紋和開裂是防止夾渣缺陷的首要條件，如果澆道密封不嚴密，涂料層產(chǎn)生脫落、裂紋和開裂，大量砂粒、涂料和夾雜物就會進入金屬形成夾渣缺陷。強度和透氣性是涂料的兩個重要的性能，有時候要求澆注系統(tǒng)用的涂料要比鑄件涂料具有更高的耐火強度，以抵御高溫金屬長時間的沖刷作用而不脫落開裂。操作工在涂刷過程必須保證涂料的均勻性。2．裝箱操作在裝箱時模樣組（模型+澆注系統(tǒng)）表面的涂料層不允許有任何脫落、裂紋和開裂，特別是在直澆道與橫澆道結(jié)合處、橫澆道與內(nèi)澆道結(jié)合處、內(nèi)澆口與鑄型結(jié)合處，只要有松動、裂紋、連接不牢靠就有可能進砂。這就要求結(jié)合處強度要高、涂料要比較厚，澆注系統(tǒng)要有足夠的剛性，必要時需設(shè)置拉筋或加固套。模樣組放置于砂箱底砂上時應(yīng)平穩(wěn)，不允許懸空放置時即開始撒砂震動造型，以避免震裂涂料層。不要正對模樣猛烈加砂，應(yīng)先用軟管加砂，震動振實時再用雨淋設(shè)備撒砂。開始震動造型時震動要輕微、震幅要小，等干砂埋住模樣再大幅震動。在震動造型時澆注系統(tǒng)特別是直澆道時不允許掰、彎，以免涂料層破裂，要嚴密封閉直澆口以免進砂。整個裝箱、撒砂、震動、造型操作過程要非常仔細小心，一定要保證在澆注前模樣組涂料層沒有任何脫落、開裂和裂紋。在澆注前應(yīng)再次把澆口杯清理保證沒有浮砂、塵土和雜物。3，澆注壓頭、溫度和時間澆注時壓頭越高對澆注系統(tǒng)和鑄型的沖刷越大，沖壞涂料造成進砂的可能性也越大，對不同大小的鑄件壓頭要有所不同。要選擇容量合適的澆包，澆包要盡可能降低澆注高度，包嘴盡量靠近澆口杯，應(yīng)避免用大包澆小活。澆注溫度越高，對涂料性能要求就越高，就越容易產(chǎn)生粘砂夾渣等缺陷，應(yīng)選擇合適的澆注溫度。對于灰鑄鐵件，出爐溫度可在1480°C左右，澆注溫度為1380—1420°C；球鐵鑄件出爐溫度應(yīng)在1500C以上，澆注溫度為1420—1450C；鑄鋼件澆注溫度為1480—1560C。一箱需鐵水300—500公斤的鑄鐵件澆注時間可控制在10—20秒左右。4，負壓消失模鑄造的澆注過程一般都是在真空條件下進行的，負壓的作用是緊實干砂、加快排氣、提高充型能力，在真空密封條件下澆注改善了工作環(huán)境。負壓度的大小對鑄件質(zhì)量有很大影響，過大的負壓度使金屬液流經(jīng)開裂、裂紋處時吸入干砂和夾雜物的可能性增加，也使鑄件的粘砂缺陷增加。過快的充型速度增加了金屬對澆道和鑄型的沖刷能力，易使涂料脫落進入金屬，也容易沖壞涂料層造成進砂。對于鑄鐵件，合適的負壓度一般0.025—0.04MPa。，5，設(shè)置擋渣、撇渣和集渣冒口在澆注系統(tǒng)設(shè)置擋渣、撇渣和鑄件上設(shè)置集渣冒口和采取擋渣、撇渣措施有助于改善進砂和夾渣缺陷。6，型砂型砂粒度過粗、過細都影