铸铁件表干型铸造 质量控制攻略
我公司应用表干型生产铸铁件质量基本稳定,废品率在5.8%以下,铸铁件的表面和内在质量完全可以和烘干型相媲美。表干型铸造生产必须要求具有较高的技术和经验,否则铸件易产生多肉(大包、凸起)、夹砂、气孔及砂眼等缺陷,下面简述表干型在铸造生产中的质量控制及应用要点。
1.砂型
原砂选用营口海砂,其粒度为1.35~0.60mm(15/30目),粘结剂选用黑山膨润土并进行活化处理,要求型砂即要有良好的透气性,又要保证具有较高的湿压强度。湿压强度>70kPa,透气性≥900,活化处理时要有足够的水分被膨润土吸附,形成一定的粘结力,但水分过多又会消弱膨润土与砂粒之间的粘结力。因此,需保证水与膨润土的含量在一定的范围内。型砂、芯砂配比见表1。
生产中旧砂用得越多,湿压强度越高,透气性越差。因此,应控制旧砂的使用量。旧砂太少,湿压强度太低,必然增加膨润土的加入量。可采用筛选去除旧砂中的失效膨润土及粉尘,保证型砂的使用性能。
2.造型、制芯
(1)按铸件规格种类分组,每造型组及操作者所生产的铸件基本固定,这样使操作者在本岗位上容易掌握和积累经验,也就稳定了大中型铸件采用表干型生产的质量,对大件配置多套砂箱,对于厚大件优先造型,其目的是增加型腔的自然风干时间。
(2)造型、制芯时,填砂要均匀,每层厚度不超过150mm,箱格与箱带下面必须用捣固机仔细舂紧,比干型要硬且均匀,否则易产生起皮、多肉等缺陷。
(3)在制芯过程中要严格控制排气,舂完后要用3~10mm的钎子扎排气孔,对中大型芯,要用焦炭块、草绳等按工艺要求的排气方向引到芯头及砂箱外。
(4)制芯后一般涂刷2~3遍涂料,涂刷时不许在同一方位往复多次涂刷,以“一去一回”为宜。涂料层厚度为0.5~1mm。所有浇注系统要涂刷涂料以防止冲砂。涂料厚度层在0.3~0.5mm,如表面干燥后有裂缝则可局部补刷。涂料配方见表2
3.型芯的表面干燥
型芯刷完涂料后,要自然风干一段时间,让水分自然蒸发,大件型芯风干时间长一些。风干时间根据风干程度来掌握,表面层烘干厚度一般为5~10mm,在用煤油喷枪时,注意使火焰在砂型上来回移动,不要在某一部位停留过久,对于砂型的边角和重要部位要仔细烘烤,型芯烘烤后要放置一段时间,待热蒸气散去后再合箱,在合箱前先把底箱铸型放在软砂床上,防止箱底跑火。
4.浇注系统
(1)为了适应表干型激冷阻流大的特点,浇注系统各截面要设计得大一些,以保证铁液较快地充满铸型,内浇道设计要保证铁液进入型腔后流动平稳、热量分散、方便排气。内浇道开设一般底注为宜。如:我公司摩擦压力机机身浇注系统采用的是阶梯式对开浇注系统,对大平面的铸件采用开放式浇注系统,使铁液尽快充满型腔。另外,对大平面铸件要倾斜摆放,防止型腔长时间受铁液烘烤而发生起皮、夹砂等缺陷。
(2)冒口放在铸件的厚大部位附近,采用的是“倒瓶形”冒口,防止产生气孔,要留有排气冒口。浇注时根据铸件的大小、壁厚来决定浇注温度的高低。
5.表干型铸造产生缺陷的原因及防止方法
(1)多肉 缺陷特征:铸件表面有起伏不平的凸起和不规则的毛刺。
原因分析:由于铁液的压力作用,使局部砂型胀大所造成。例如,每次填砂过厚,舂实不均匀,使局部过于松散所致。
防止方法:适当提高砂型的紧实度,每次填砂厚度控制在150mm以内,舂砂要紧实且均匀,同时要提高操作者的责任心,严格执行工艺规程。
(2)夹砂 缺陷特征:在铸件表面上有一层铸铁瘤片状物,在瘤片状物与铸件之间夹有一层砂子。
原因分析:型砂中粉尘含量高,透气性能差,铸型放置不对,烘烤时间长,或浇注速度慢所致。
防止方法:控制型砂中的含泥量,提高型砂的透气性,提高型砂的湿压强度,型芯舂砂时要均匀紧实,修型时应修平压紧,防止在起型时带起砂块;对易出现夹砂的部位插上钉子,增加砂型的表面强度;修好的型应立即刷涂料;对大平面铸件浇注时应倾斜放置,浇注速度要快,使砂型表面还未凸起之前铁液即已充满型腔。
(3)气孔 缺陷特征:在铸件表面、内部或皮下产生大小不等的光滑孔眼。
原因分析:砂型表面没有烘干;砂型含泥量高、透气性差;修型时刷水过多,通气孔不畅通;铁液出炉温度低。
防止方法:型芯表面要充分干燥;型砂中的旧砂要进行再生处理;型砂水分要控制在标准规定范围内;修型时不宜刷水过多;提高型砂的透气性,造型、制芯时要加强排气,保证型芯内部气路畅通,并在铸件的高处放置排气孔;铁液高温出炉浇注,使铁液中的气体充分排出。
(4)砂眼 缺陷特征:在铸件内部或表面有充塞型砂的孔洞。
原因分析:型砂中灰分多,型砂或型砂表面强度低;浇口开设位置不合适,浇口直对型芯或边角,铁液冲刷力大,冲掉局部砂型;合箱时未清理干净。
防止方法:浇口位置、大小要合适;修好砂型损坏的位置;留有合理的合箱间隙,以免合箱时压碎型芯;合箱前清理好型腔内的浮砂;合箱后要将浇冒口处盖好,防止重新掉入型砂。