• 水玻璃砂鑄鋼砂眼缺陷的解決方法?。?!

    作者:亮健機械 發布時間:2019-11-21

    一、CO2水玻璃砂產生夾砂的分析:

    1、夾砂形成機理:當砂型中澆入金屬液,在型腔尚未充滿和金屬液尚未凝固時,一方面,金屬液對型腔表面砂層熱作用,砂型表面層溫度急劇上升,因而表面層受熱急劇膨脹,產生熱應力;另一方面,砂型表面層產生的水蒸氣通人砂型內部時,被冷卻而凝聚在表面干燥層的下面,成為水分飽和凝聚薄層。此層熱溫強度很低,僅為正常狀態濕強度的幾分之一。由于石英膨脹熱應力的作用,迫使表面層有沿著水分凝聚層滑動而拱起的趨勢。此時,金屬液尚未充滿,金屬液的壓力作用遲于表面層的拱起開裂。砂型開裂后,當金屬液從破裂處侵入冷卻凝固后就形成夾砂。

    2、水玻璃砂不易形成夾砂的機理:水玻璃型砂,在低溫時,由于鑄型的剛體性質,不能吸收膨脹,產生的應力就大;相反,在具有大膨脹量的高溫下,由于鑄型顯示出粘彈性的性質,在某種程度上可以吸收膨脹,所以應力小。因為水玻璃砂具有這種加熱后開始時膨脹,但是隨后就收縮的特性,故不易產生夾砂。

    3、夾砂形成的原因分析:CO2水玻璃砂不易形成夾砂,為什么產生夾砂呢?從夾砂形成的機理可以看出,在以石英砂顆粒為的鑄造條件下,型腔表面砂層的熱膨脹和鑄型內的水分遷移是形成夾砂的外因。砂層膨脹造成的熱應力是表面拱起的動力,砂層的容讓變形能力和層與層之間的連接強度是表面拱起破裂的阻力。從這個意義上講,夾砂產生的原因是搖枕、側架澆口側熱作用強,型砂熱膨脹大,容讓變形能力差,表面砂層與里層的連接強度不足和型砂中水分高(鑄型吹干不足)。從夾砂形成的時期看,在鑄型尚未充滿的時期。從這個意義上講,夾砂產生的時期與鑄型的吹干程度有緊密的聯系:吹干不透,干強度差,砂型容易縮短夾砂發生臨界時間,從發生夾砂缺陷的情況看,夾砂發生在澆口引入處的平面距離型腔界面較近的表層或較深層,說明金屬液的熱作用強,型砂的熱膨脹大。這主要取決于原砂的化學組成的性質和粒度的級配。同時,鑄型在二氧化碳硬化時,透氣性差,脫水不好,水分含量較高,強度不足;透氣性不好,導熱性差,水分飽和凝聚區離鑄型界面很近或較近,易縮短夾砂臨界時間。

     

    二、生產中防止CO2水玻璃砂夾砂采取措施:

    1、減輕熱膨脹,延緩夾砂時間,提高容讓能力方

    1采用膨脹系數小的原砂,即選擇好的砂源。主要從砂源化學組成、粒度和粒度級配上提高容讓能力,選較粗的原砂。原來用50/100原砂,改為用40/70原砂。

    2降低澆注溫度,采取快的澆注速度,以減少熱強度和過熱時間。原來澆注速度28~38秒,現在澆注速度25~35秒。

    3避免大平面處于水平澆注,斜澆或者盡量讓大平面遠離內澆道過熱區。搖枕、側架采取改內澆道引入位置,由上面改在側面,工藝較復雜,效果不明顯。

    4控制型砂的緊實度,在造型機造型的條件下,進行兩次補充緊實,有的效果。 

    2、提高鑄型連接強度,遷移水分飽和區遠離型壁方面

    1型砂適當增加水玻璃的含量,控制合適的水分,以提高干強度。水玻璃加入量由7%,提高到8%。

    2造型增加面砂厚度。一通過厚度增加,提高鑄型的強度壁厚;二使含水量高的背砂遠離型壁,水分飽和區也相應遠離型壁。面砂厚度由原來的30~40毫米,增加到50~100毫米。

    3鑄型二氧化碳吹硬,在罩內裝電熱板加熱。一通過加熱和二氧化碳聯合硬化提高鑄型強度;二通過聯合硬化,降低鑄型的型壁水分,水分越少,夾砂臨界時間越長,抗夾砂能力增強。同時,吹硬時,扎好通氣孔,更有利于提高硬化強度,降低型壁硬化層水分。工藝措施上要求吹氣罩內加電熱板,鑄型上有足夠的通氣孔。

    4型砂中增加促硬成分,以提高鑄型整個面砂部分的硬化強度,同時潰散性。在面砂中,加入有促硬成分的改性劑0.5%。

    5在大平面上插釘子,刷涂料,增加連接強度。原工藝措施要求澆口側大平面插釘子、刷涂料。

    6背砂的強度和透氣性,以滿足面砂的需要和改善吹硬效果,同時鑄型的導熱性。在的時期更換背砂,用30/50粗砂。


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