機(jī)械粘砂 - 鑄造工藝缺陷及其解決措施

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2135

定義和特征


    機(jī)械粘砂又稱為金屬液滲透粘砂,是由液態(tài)金屬或金屬氧化物通過(guò)毛細(xì)管滲透或氣相滲透方式鉆入型腔表面砂粒間隙,在鑄件表面形成的金屬和砂粒機(jī)械混合的粘附層。清鏟粘砂層時(shí)可見(jiàn)金屬光澤。機(jī)械粘砂表面呈海綿狀,牢固地粘附在鑄件表面,多發(fā)生在砂型和砂芯表面受熱作用強(qiáng)烈及砂型緊實(shí)度低的部位,如澆冒口附近,鑄件厚大截面、內(nèi)角和凹槽處。 鑒別方法
肉眼外觀檢查。機(jī)械粘砂可發(fā)生在各種砂型中,表面呈海綿狀,可用噴、拋丸法清理,有時(shí)也要進(jìn)行打磨。樹(shù)脂砂型粘砂通常為機(jī)械粘砂。 形成原因


1.型砂和芯砂粒度太粗 2.砂型和砂芯的緊實(shí)度低或不均勻 3.型、芯的涂料質(zhì)量差,涂層厚度不均勻,涂料剝落 4.澆注溫度和澆注高度太高,金屬液動(dòng)壓力大 5.上箱或澆口杯高度太高,金屬液靜壓力大 6.型砂和芯砂中含粘土、粘結(jié)劑或易熔性附加物過(guò)多,耐火度低,導(dǎo)熱性差 7.型、芯砂中含回用砂太多,回用砂中細(xì)碎砂粒、粉塵、死燒粘土、鐵包砂太多,型砂燒結(jié)溫度低 8.鑄件開(kāi)箱落砂太晚,形成固態(tài)熱粘砂,尤其是厚大鑄件和高熔點(diǎn)合金鑄件 9.金屬液流動(dòng)性好、表面張力低。例如,銅合金中磷、鉛含量過(guò)高,鑄鋼中磷、硅、錳含量過(guò)高 10.樹(shù)脂砂型、芯表面未刷涂料或涂料質(zhì)量差,涂層厚薄不均,澆注時(shí)砂粒間樹(shù)脂膜氣化,形成毛細(xì)通道,在金屬液靜壓力、蒸氣壓和表面張力作用下,金屬液或金屬蒸氣滲入毛細(xì)通道,形成機(jī)械粘砂 11.金屬液中的氧化物和低熔點(diǎn)化合物與型砂發(fā)生造渣反應(yīng),生成硅酸亞鐵、鐵橄欖石等低熔點(diǎn)化合物,降低金屬液表面張力并提高其流動(dòng)性,使低熔點(diǎn)化合物和金屬液通過(guò)毛細(xì)管作用機(jī)制,滲入砂粒間隙,并在滲透過(guò)程中,不斷消蝕砂粒,使砂粒間隙擴(kuò)大,導(dǎo)致機(jī)械粘砂 12.澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)置不當(dāng),造成鑄型和鑄件局部過(guò)熱。

防止方法


1.使用耐火度高的細(xì)粒原砂 2.采用再生砂時(shí),去除過(guò)細(xì)的砂粒、死燒粘土、灰分、金屬氧化物、廢金屬、鐵包砂及其他有害雜質(zhì),提高再生砂質(zhì)量。定期補(bǔ)充適量新砂 3.水是強(qiáng)烈氧化劑,應(yīng)嚴(yán)格控制濕型砂水分,加入適量煤粉、瀝青、碳?xì)浠衔锏群疾牧希谏靶椭行纬蛇原性氣氛。但高壓造型時(shí)應(yīng)減少含碳材料加入量,以減少發(fā)氣量 4.采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土,減少粘土砂的粘土含量 5.型砂中粘結(jié)劑含量要適當(dāng),不宜過(guò)高。提高混砂質(zhì)量,保證砂粒均勻裹覆粘結(jié)劑膜,并有適度的透氣性。避免型砂中夾有團(tuán)塊 6.提高砂型的緊實(shí)度和緊實(shí)均勻性 7.澆注系統(tǒng)和冒口設(shè)置應(yīng)避免使鑄件和鑄型局部過(guò)熱。內(nèi)澆道應(yīng)避免直沖型壁 8.采用防粘砂涂料,均勻涂覆,在易產(chǎn)生粘砂部位適當(dāng)增加涂層厚度。涂料中不得含有易產(chǎn)生氣體、氧化及能與金屬液和型砂發(fā)生反應(yīng)的成分。盡量不采用通過(guò)反應(yīng)可在鑄件-鑄型界面形成易剝離的玻璃狀粘砂層的涂料或面砂來(lái)解決粘砂問(wèn)題(例如在鑄鐵件型砂和芯砂中加入赤鐵礦粉等) 9.適當(dāng)降低澆注溫度、澆注速度和澆注高度,降低上型高度和澆口杯高度,以減小金屬液動(dòng)壓力、靜壓力及對(duì)鑄型的熱沖擊 10.加強(qiáng)對(duì)鑄鋼等高熔點(diǎn)合金的精煉,凈化金屬液,降低合金液的氧化程度和吸氣量,減少低熔點(diǎn)相形成元素(如鑄鋼、鑄鐵中的硫、磷,青銅中的磷、鉛)的含量,控制會(huì)降低金屬液表面張力、提高金屬液蒸氣壓的元素(如鑄鋼、鑄鐵中的錳和硅,青銅中的鉛)的含量。 11.對(duì)于大型厚壁鑄件,適當(dāng)提早開(kāi)箱,加快鑄件冷卻,以防止固態(tài)粘砂 12.采用表面光潔的模樣和芯盒。 
補(bǔ)救措施 
1.噴、拋丸清砂 2.打磨 3.電化學(xué)清砂,尤其適用于清除鑄件深腔和精密鑄件的嚴(yán)重粘砂。

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