粘土砂生產(chǎn)線中的主要缺陷有下面幾點(diǎn):
一.氣孔:鐵水在凝固過程中,夾入金屬中的氣泡在鑄件中形成的孔洞就是鑄造中的氣孔,,氣孔與縮松,,縮孔,砂眼,,夾渣是不一樣的,,其形成原因有:砂芯之間通氣不暢,砂型中的水分含量過高,,或是型腔的排氣不好,,或爐料沒有烘干等都易造成氣孔缺陷。跟據(jù)氣孔形成的內(nèi)型分為析出氣孔,,侵入氣孔,,裹攜氣孔,內(nèi)生式反應(yīng)氣孔,,外生式反應(yīng)氣孔,侵入氣孔是從澆注到鑄件表面凝固成固體殼的期間內(nèi),,外部氣體源發(fā)生的氣體侵入型腔內(nèi)的金屬液中,,形成氣泡而產(chǎn)生的氣孔。解決侵入氣孔生成的方法:
?。?)降低砂粒間毛細(xì)管中氣體壓力主要是增大砂型型壁或砂芯的通氣能力,,減少和控制砂型或砂芯等氣體源真實(shí)發(fā)氣量以降低砂粒間毛細(xì)管中的氣體壓力,,避免外部氣體侵入金屬液中,,首先要控制型砂濕透氣性和濕型表面硬度,人工增強(qiáng)砂型型壁和砂芯-砂型排氣系統(tǒng)的通氣能力,,除了依靠型砂和芯砂的透氣性來保證通氣能力外,生產(chǎn)中主要采取人工增強(qiáng)通氣能力的措施來防止和消除侵入氣孔,。減少和控制砂型或砂芯等氣體源澆注時(shí)的真實(shí)發(fā)氣量,。防止砂型或砂芯中發(fā)氣物質(zhì)的局部集中。另外濕型灰鑄鐵件其上箱的型腔頂面到澆口之間的高度,,即直澆道的有效高度不應(yīng)小于65mm,。
(2)使侵入型腔內(nèi)金屬液的氣體所形成的氣泡,,再從金屬液
?。?)裹攜氣孔是由于澆注時(shí),澆注系統(tǒng)中的金屬液流裹攜著氣泡,,氣泡液流進(jìn)入型腔,,或液流沖擊型腔內(nèi)金屬液面,將氣泡帶入金屬液中,,當(dāng)氣泡不能從型腔金屬液中排除,,就會(huì)使鑄件產(chǎn)生氣孔??梢酝ㄟ^控制金屬液的含氣量,,脫氣處理,采用金屬型,,使?jié)沧⒑蟮慕饘僖涸趬毫ο履痰却胧﹣硐龤饪椎漠a(chǎn)生,。
由于是濕型砂鑄造,型和芯都沒有烘干,,所以極易形成氣孔缺陷,,這是濕型鑄造最大的缺點(diǎn)。所以型砂含水量不要過高,,發(fā)氣物質(zhì)的加入量不要過多,,砂型硬度不要過高,上型的緊實(shí)度可比下型略低,,適當(dāng)提高型砂的透氣性,,型砂中加入少量可減少金屬液體氧化的保護(hù)劑.
二.夾砂:因砂型表層受熱膨脹而造成的鑄件缺陷以夾砂形態(tài)最為典型,,在濕型鑄造生產(chǎn)條件下鑄件產(chǎn)生夾砂極為常見,,但干型鑄件就很少產(chǎn)生這種缺陷。它常見于鑄件上表面,,并且上表面越大越容易產(chǎn)生夾砂。產(chǎn)生這種缺陷主要由以下三個(gè)方面:1)型砂的導(dǎo)熱率差,,甚或有砂粒晶型轉(zhuǎn)變而增大膨脹率,,使砂型型壁各層間造成大的溫度梯度,從而使各層膨脹不均而產(chǎn)生壓應(yīng)力,。2)提高干砂層后背的高濕度弱砂帶的阻力,,可以通過提高高濕度弱砂帶的熱濕拉強(qiáng)度以使型壁表面的干砂層難以鼓出,翹起,。將鈣膨脹土用碳酸鈉進(jìn)行活化處理,,變成鈉膨潤(rùn)土,可以增加高濕度弱砂帶的熱濕拉強(qiáng)度,,要使用優(yōu)質(zhì)粘土,,還應(yīng)增加型砂中粘土含量,以保證有高熱濕拉強(qiáng)度,??梢栽跐裥托蜕爸刑砑拥矸蹃碓黾有蜕暗臒釢窭瓘?qiáng)度。在手工造型時(shí),,造型完畢,,常在上箱型腔頂面插入釘子,并使釘子頭與型腔表面齊平,,釘子的作用是澆注時(shí),,將型壁表層的干砂層牢牢地釘住在后背的砂層中,使干砂層不能突出,,翹起,,防止夾砂產(chǎn)生。3)砂型緊實(shí)均勻,,有利于減少夾砂缺陷。另外在造型操作中砂型扎出通氣孔對(duì)防止夾砂缺陷是有效的,。
防止夾砂有以下三方面對(duì)策:
?。?)減少砂型(芯)的宏觀膨脹量。
?。?)增加干砂層與砂型本體之間的水份凝聚區(qū)的熱濕拉強(qiáng)度
?。?)增加干砂的熱變形層量,使熱變形量值超過它的受熱膨脹值,。
三.砂眼生成原因主要來自于造型材料,型砂和芯砂灰分高,,強(qiáng)度低或水分及發(fā)氣物質(zhì)過多,,則澆注時(shí)由于砂型或砂芯的強(qiáng)度不足或甚至金屬液發(fā)生沸騰而使型砂掉落。造型時(shí)緊實(shí)不勻,,修型不當(dāng),,以及在下芯,,合箱時(shí)因不注意而發(fā)生碰撞都會(huì)造成砂粒的掉落,從而造成砂眼,。防止砂眼除了要注意造型和合箱操作以及盡量減少金屬液對(duì)砂型的過分沖刷外,,主要應(yīng)合理控制型砂水份,提高型砂的韌性和強(qiáng)度,。
四.縮孔:縮松和縮陷減小了鑄件有效承載面積,,承載時(shí)在缺陷處應(yīng)力集中,如果鑄件工作時(shí)是承載零件則極易斷裂失效,,特別是不易檢驗(yàn)出來的內(nèi)縮孔,縮松更是危險(xiǎn)的隱患,,故它們都是導(dǎo)致鑄件報(bào)廢的缺陷,??s松會(huì)使高壓容器鑄件(氣缸,油缸等)液壓或水壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生滲漏,,鑄件機(jī)械加工后暴露出來的內(nèi)縮孔,,縮松破壞了加工表面質(zhì)量。為了防止這些缺陷通常采用的措施是正確設(shè)計(jì)補(bǔ)縮作用良好的冒口,,設(shè)置外冷鐵,,加冷卻筋,增加鑄型的剛性等,。
五.裂紋,,鑄件產(chǎn)生裂紋缺陷的原因很復(fù)雜,有鑄件材質(zhì)的問題,,也有鑄造工藝及造型材料的問題,。鑄件裂紋的防止除了改進(jìn)澆注工藝和鑄件結(jié)構(gòu)外,其他能夠減少砂型(芯)受熱膨脹量,,提高型(芯)砂退讓性的措施有:在型砂中加入木屑或有機(jī)粘結(jié)劑,,采用粒度較分散的原砂等都有利于防止鑄件產(chǎn)生裂紋。
六.表面粗糙和粘砂,,隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展,,對(duì)鑄件的外觀質(zhì)量要求越來越高,表面粗糙和粘砂大大地增加了鑄件清理的工作量,。表面粘糙是型砂鑄造特有的缺陷,,在濕型時(shí)常發(fā)生在上表面,在干型中,,則發(fā)生那些涂料太少或沒有涂料的地方,。原砂的礦物質(zhì)組成及化學(xué)成分沒能達(dá)到工藝要求。砂子的石英含量過低會(huì)使其耐火度,,復(fù)用性降低,,導(dǎo)致鑄件的表面質(zhì)量差。粘砂現(xiàn)象與砂子的氧化物含量過高有關(guān),,因?yàn)閴A金屬氧化物(Na2O,,K2O)存在于長(zhǎng)石和云母中,與石英形成低熔點(diǎn)的化合物,,造成化學(xué)粘砂,。氧化鐵與其它氧化物形成低熔點(diǎn)的化合物,使耐火度降低,,出現(xiàn)粘砂,。為防止粘砂主要可以采取也下措施1)用較細(xì)的原砂,提高型砂的流動(dòng)性及砂型的緊實(shí)度,,以減小砂型表面的孔隙,。2)適量加入抗粘砂附加物,,使砂粒表面及砂粒間形成碳膜或燒結(jié)殼,以減少金屬液體表面的氧化及對(duì)砂型表面的潤(rùn)濕和滲透,。3)在砂型表面噴.涂耐火度較高,,不易被金屬液潤(rùn)濕且不易與金屬液體表面氧化物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的涂料,以減少金屬液體對(duì)砂型表面的熔蝕和滲透,。
七.原砂的選用不當(dāng),,沒按生產(chǎn)工藝分類。這也是產(chǎn)生氣孔和粘砂的一個(gè)原因,。濕型小件的濕型砂對(duì)砂子的顆粒大小,,均勻程度,形狀和表面狀況要求相對(duì)地要高些,,既要有較高的強(qiáng)度,,又要有一定的耐火度和良好的透氣性。
八.型砂的配制可能不符合要求,,沒有制定合理的加料順序,,裝載量,混砂時(shí)間和必要的調(diào)勻時(shí)間,,此外,,型砂的配方也沒有標(biāo)準(zhǔn),影響其透氣性和流動(dòng)性,。
九.造型工藝存在問題,,型砂的緊實(shí)度不均勻,透氣性差,。容易形成侵入性氣孔,。
十.澆注工藝控制不當(dāng),澆注速度和澆注溫度不適中,。從缺陷的現(xiàn)象看,,縮孔與澆注的速度過快,澆注溫度過高有關(guān),;鐵豆氣孔是由于操作不當(dāng)及其它原因引起鐵水飛濺所致,;析出性氣孔,主要是澆注溫度過高及爐料帶入氣體所致,。