水玻璃型殼熔模鑄造制殼工藝過程控制

水玻璃型殼熔模鑄造制殼工藝過程控制(1)水玻璃粘結(jié)劑價格低廉.制殼周期短.因而水玻璃型殼精密鑄造工藝在我國使用較廣，但是水玻璃型殼熔模鑄造與傳統(tǒng)砂型鑄造相比還是存在材料貴.工藝過程繁雜，出產(chǎn)周期較長的問題.而型殼作為影響鑄件質(zhì)量最為關(guān)鍵的因素之一.如何對其質(zhì)量進行有效控制.具有很大意義。本文將從制殼原材料的控制.制殼環(huán)境及制殼工藝過程控制與管理等方面.同時結(jié)合生產(chǎn)實踐進行論述.以實現(xiàn)提高型殼質(zhì)量.并最終在到提高鑄件的質(zhì)量及成品率的目的。原材料的選擇與控制111水玻璃粘結(jié)劑的質(zhì)量控制熔模鑄造使用的為鈉水玻璃。水玻璃的主要性能參數(shù)有模數(shù)(M1、密度(P)和粘度，其中M是水玻璃的一個重要參數(shù)，可用如下公式表示°M=w(siOO，w(Na2O)x1.O32，式中w(siO2)、w(Na2O)分別為siO2、Na：。的質(zhì)量分數(shù)，以％表示，1.032為Na20與si。：相對分子質(zhì)量之比。水玻璃密度？間接表示其中的Na：0.msi0:的濃度。M取決于Si0：和Na20的相對含量，而P的高低義決定著Si0：的含量。M和？直接影響型殼的表面強度、常溫強度、高溫強度及殘留強度。在生產(chǎn)中，水玻璃的M一般控制在3.0?3.4，面層涂料P控制在1.25?1.28〃cm3。加固層P控制在1.30?1.349，cm3。當M和p不符合要求時用酸或堿來調(diào)整M，用水或高密度的水玻璃調(diào)整P。粘度也是水玻璃的一項較重要的性能參數(shù).它直接影響涂料和型殼的性能.影響水玻璃粘度的因素有模數(shù)、密度、溫度等，水玻璃粘度隨著M增大、密度增高、溫度降低而上升。由于水玻璃中有游離的Si。：存在，儲存一定時間后，SiO：沉積在容器的底部，導致水玻璃模數(shù)下降。所以，在使用過程中。除了在水玻璃卸車時化驗一次外.在存放24小時后應(yīng)再化驗一次.以保證到貨水玻璃滿足要求。1.2粉料對型殼質(zhì)量的影響與控制涂料中的粉料粒度應(yīng)合適，涂料中的粉料較粗時.涂料沉淀快.工藝穩(wěn)定性差.導致鑄件表面粗糙。而過細的粉料對面層涂料的影響較大，涂料不易控制，導致蠟?zāi)Ｉ贤繉舆^厚，拐角、溝槽處堆積嚴重，硬化不透，型殼經(jīng)焙燒后內(nèi)表面粉化脫落.沖砂和夾砂等缺陷明碌增加。在實際生產(chǎn)中，選擇合適的粉料為平均粒徑在35?50“m。這種粉料配制的涂料.既提高了粉液比.又提高了工藝穩(wěn)定性。1.3表面活性劑對型殼質(zhì)量的影響與控制表面活性劑的主要作用是降低涂料的表面張力.增加涂料對熔模的潤濕作用，改善涂掛性。表面活性劑應(yīng)滿足易溶于水：降低表面張力；具有良好的潤濕性和滲透性；產(chǎn)生泡沫少且泡沫穩(wěn)定性低：不與涂料組份發(fā)生化學反應(yīng)等條件。在實際生產(chǎn)中，為改善涂料對蠟?zāi)５臐櫇衲芰?蠟?zāi)Ｔ谥茪で跋扔孟匆路垡簩ζ浔砻孢M行清洗.除去其表面的蠟屑及油性物質(zhì)。在面層涂料中加入聚氧乙烯烷基醇醚。降低涂料的表面張力.改善涂料的涂掛性和對蠟?zāi)５臐櫇衲芰?。降低涂料粘?使膠團分布均勻.凝膠均勻析出，有助于提高型殼強度。通常其加入量為0.1%?。.3%，視粗細粉含量不同而適當加入.制殼環(huán)境的控制制殼環(huán)境這里主要是指生產(chǎn)環(huán)境的溫度控制.由于水玻璃一石英粉涂料對氣溫的敏感性較大，一方面隨著涂料溫度升高.其密度、流杯粘度降低，另一方面隨著溫度的升高，膠凝速度加快?易發(fā)生涂料很快結(jié)皮而撒不上砂子，從而導致型殼強度降低。為此應(yīng)控制涂料溫度以穩(wěn)定粉液比，增加涂料的可涂性及硬化劑的滲透性。為此高溫天氣時.水玻璃模數(shù)控制在下限，空氣濕度可控制在60%?80%。冬季生產(chǎn)車間的溫度應(yīng)保持16C。以上.面層涂料控制在20?25C。.既可穩(wěn)定粉液比.萬方數(shù)據(jù)又克服了膠凝過快的問題.制殼有關(guān)工藝操作的控制3.1涂料配制過程的控制涂料的配制是將涂料組分通過攪拌、回性形成成分均勻的涂料的過程。在涂料配制時應(yīng)先按比稱取水玻璃、耐火材料與潤濕劑等，然后在攪拌的狀態(tài)下將粉料及潤濕劑等加入到水玻璃中.加完后繼續(xù)攪拌1小時以上。攪拌好的涂料，要進行充分的回性處理?；匦蕴幚淼哪康氖鞘拐辰Y(jié)劑與粉料充分潤濕.排出粉粒表面吸附的和攪拌時卷入的氣體。回性后的涂料密度將升高、粘度會下降并趨于穩(wěn)定.涂掛性和流動性均好.硬化時膠凝收縮小，型殼強度較好。一般要求面層涂料配制后必須經(jīng)過8小時以上的回性處理.并在使用前再次攪拌20min左右靜置5min后使用效果較好。3.2浸涂料及撒砂過程的控制涂料在使用前須先攪拌均勻.復測流杯粘度和涂片重.并調(diào)整到合格范圍。然后將模組浸入涂料中上下移動和轉(zhuǎn)動.提起后滴去多余涂料.使涂料均勻地覆蓋在模組表面。不能存在涂料局部堆積或缺涂涂料.對于模組的深孔、溝槽和凹角等部位.應(yīng)用壓縮空氣進行噴吹涂料.必要時可用毛筆涂刷以去除氣泡。制殼中撒砂的粒度是從面層到背層逐漸變粗的.對于面層砂來講，如粒度過粗會擊穿涂層打壞熔模.最終造成鑄件表面不平整.但撒砂粒度過細會造成背面過平.不利于上、下兩層牢固結(jié)合.容易造成型殼分層。因此生產(chǎn)中一般面層砂為50/70目，過渡層為2Q/40目砂。背層砂為12/20目。每種撒砂都不宜過于集中，同時要注意撤砂后.清除表面的浮砂。3.3硬化過程的影響與控制硬化劑的選擇與硬化過程控制。NH°cl作為硬化劑存在污染環(huán)境、腐蝕設(shè)備、型殼強度不穩(wěn)問題。結(jié)晶燦C1,硬化的型殼強度較高.膠凝收縮大.鑄件表面質(zhì)量較差，清砂困難。為了克服兩種硬化劑的缺點.采用7NH°c1和結(jié)晶A1c1，復合硬化.即1?3層用N}Lc1硬化.4?6層用A1C1，硬化。N}Lc1作為硬化劑濃度一般控制在22%—25%（質(zhì)量分數(shù)）.在生產(chǎn)中，為了縮短硬化時間，提高生產(chǎn)效率，我們采用了飽和溶液。硬化時間一般控制在3-10分鐘.之后進行15—45分鐘的空氣干燥（根據(jù)層數(shù)不同進行選擇）。由于N地c1在水中的溶解度隨溫度的升高面增大.為此在生產(chǎn)中必須對車間及溶液的溫度進行控制.尤其對于我們北方地區(qū)的生產(chǎn)車間.一方面要對生產(chǎn)車間采取必要的采暖措施.另一方面在每次生產(chǎn)前應(yīng)對NH4C1溶液采取必要加熱升溫措施.以提高其溶解度.并進行取樣化驗。合格后方可生產(chǎn)。結(jié)論通過對上述影響型殼質(zhì)量因素的綜合控制，穩(wěn)定了型殼生產(chǎn)質(zhì)量.精鑄件表面缺