鑄造用金屬液過濾器

1.金屬液過濾器的用途出掉金屬熔體中一次、二次液態(tài)/固態(tài)非金屬夾雜物，簡化澆注系統(tǒng)，防止夾雜物缺陷，提高鑄件力學(xué)性能，減少鑄件機加工余量，提高鑄造表面光潔度，延長機加工刀具的壽命[1]。鑄件主要夾雜物有：含有碳酸鈣及鐵、錳、鋁的氧化物的熔渣，未熔的孕育劑顆粒，硫化物，硅酸鎂，殘余的溶劑，砂子等[2]。2.金屬液過濾器的分類依據(jù)鑄造合金種類和熔點分為金屬液過濾凈化可以采用編織過濾網(wǎng)、玻璃纖維過濾片及泡沫陶瓷過濾器[1]。3.編織過濾網(wǎng)可以用高熔點的金屬或合金例如鉬絲、不銹鋼絲等編織過濾網(wǎng)，但最常見的編織過濾網(wǎng)是鐵絲網(wǎng)。但是對于Fe屬于有害雜質(zhì)元素的鋁、鎂以及某些銅合金，由于金屬液在充型前與鐵絲網(wǎng)的接觸，不可避免的增加合金液中的Fe含量，會直接影響鑄件力學(xué)性能。另外，由于在鑄造生產(chǎn)中不可能在鑄件完全凝固前取去過濾網(wǎng)，使含有鐵絲的澆注系統(tǒng)回爐料難以回爐使用。對于熔點比較高的鑄鐵、鑄鋼等，鐵絲編織網(wǎng)的可持續(xù)服役時間難以滿足要求。4.璃纖維過濾網(wǎng)(1)工藝適應(yīng)性強，工藝人員和操作者可以靈活的將過濾網(wǎng)制成合適的形狀。(2)玻璃纖維的材料在重熔時不會對合金產(chǎn)生二次污染，澆注系統(tǒng)回爐料可直接使用。但需注意，既使含有少量樹脂的玻璃纖維過濾網(wǎng)，在高溫下都會產(chǎn)生一定的氣體，易使鑄件產(chǎn)生氣孔、渣氣孔類缺陷。5.沫陶瓷過濾器泡沫陶瓷一般用聚氨基甲酸乙脂泡沫塑料作載體，灌以由耐火骨料燒結(jié)助劑、粘結(jié)劑等微粉加水制成的陶瓷漿料，然后擠出漿液，剩下包覆在泡沫纖維周圍的陶瓷料，經(jīng)烘干，在高溫下焙燒燒結(jié)，聚氨基甲酸乙脂受熱分解，留下泡沫狀的陶瓷制品，即泡沫陶瓷過濾器。（制造工藝復(fù)雜）泡沫陶瓷過濾效果好，對合金無污染。5.1泡沫陶瓷過濾器凈化機理關(guān)于金屬過濾凈化機理的研究，目前主要有以下幾種觀點，篩分一濾餅一深床過濾機制；飄浮分離機制；吸附機制和整流機制。5.1.1篩分—濾餅—深床過濾機制(1)篩分。遵循傳統(tǒng)的玻璃纖維網(wǎng)過濾機理，如同篩子一樣，阻止尺寸大于過濾器表面孔徑的夾雜粒子及其團聚物通過，如圖1a。(2)餅濾。經(jīng)篩分許多大于過濾器孔洞的夾雜被捕獲在過濾器入口端。隨著捕獲夾雜物數(shù)量的增多，在過濾器入口端表面形成由大塊夾雜構(gòu)成的“濾餅”。“濾餅”使液體變細，這樣小于過濾器孔徑尺寸的夾雜也部分的被捕獲在“濾餅”上，如圖1b。篩分與餅濾是一種機制的兩個階段。這一過程的長短，取決于熔體含夾雜量的多少和過濾器孔徑的大小。(3)深床過濾。在泡沫陶瓷過濾器內(nèi)部，熔體流經(jīng)的路徑蜿蜒曲折，小的局部區(qū)域內(nèi)甚至有橫流折返的現(xiàn)象，這主要起兩個作用：①可以大大增加夾雜物粒子與過濾器接觸的概率；②使熔體的流速和流向變換加快，由此可使熔體中細小的夾雜物被碰撞后遺留在某一角落停滯下來而被捕獲，如圖lc。5.1.2飄浮分離機制在澆注系統(tǒng)中正確設(shè)計、放置泡沫陶瓷過濾器后，金屬液流阻力增大，液態(tài)金屬在澆注[1]魏兵等.鑄造用金屬液過濾器及其應(yīng)用[J].鑄造技術(shù),2008(1