?翻砂鑄造是一種以砂為主要造型材料,通過制作砂型模具并澆注熔融金屬液,待其冷卻凝固后獲得鑄件的傳統(tǒng)鑄造工藝。那么,
翻砂鑄造廠在翻砂鑄造過程中,容易出現(xiàn)以下問題,這些問題可能影響鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)效率甚至設備安全:
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一、氣孔問題
特征:氣孔是氣體在金屬液結殼之前未及時逸出,在鑄件內(nèi)生成的孔洞類缺陷。氣孔的內(nèi)壁光滑,明亮或帶有輕微的氧化色。
原因:
型砂水分或揮發(fā)物受熱產(chǎn)生氣體,若無法排出則形成氣孔。
爐料不干或含氧化物、雜質(zhì)多。
澆注工具或爐前添加劑未烘干。
型芯烘干不充分或型芯通氣孔被堵塞。
澆注溫度過低或澆注速度太快。
影響:氣孔會減小鑄件的有效承載面積,且在氣孔周圍會引起應力集中,降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的致密性,致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。
解決方法:
降低金屬液中的含氣量。
增大砂型的透氣性。
在型腔的zui高處增設出氣冒口。
適當提高澆注溫度,減少各種添加劑的加入劑量,盡量減少澆注時間。
二、砂眼問題
特征:砂眼是在鑄件內(nèi)部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。
原因:
型砂或芯砂強度低。
型腔內(nèi)散砂未吹盡。
鑄型被破壞。
鑄件結構不合理。
澆注前澆冒口沒有蓋好,導致散砂掉入型腔。
合型前型腔內(nèi)的浮砂沒有打掃干凈。
合箱操作不當,發(fā)生塌型、擠箱、掉砂,或壓壞砂型和砂芯。
影響:砂眼會影響鑄件的外觀和內(nèi)部質(zhì)量,增加鑄件清理和切削加工的工作量。
解決方法:
提高型砂強度。
合理設計鑄件結構。
增加砂型緊實度。
防止產(chǎn)生掉砂、夾砂結疤等缺陷。
提高砂型表面強度,如在黏土砂中加入糖漿等黏合劑,或用稀釋糖漿噴灑砂型表面。
砂芯或過濾網(wǎng)砂芯要有足夠的強度,以免早期潰散。
三、粘砂問題
特征:鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒。
原因:
型砂耐火度不足。
金屬液溫度過高或澆注時間過長。
影響:粘砂既影響鑄件外觀,又增加鑄件清理和切削加工的工作量,甚至會影響機器的壽命。
解決方法:
選用耐火度高的型砂。
在型砂中加入煤粉。
在鑄型表面涂刷防粘砂涂料。
控制金屬液溫度和澆注時間。
四、裂紋問題
特征:裂紋分為熱裂和冷裂兩種。熱裂的裂口形狀不規(guī)則,端口表面的顏色往往呈現(xiàn)出深黑色,氧化現(xiàn)象較為明顯,且較為曲折。而冷裂的裂口比較直,形狀較為規(guī)則,且鑄件斷口表面的氧化現(xiàn)象比較輕微,發(fā)出金屬光澤。
原因:
鑄件遇冷凝固收縮時產(chǎn)生內(nèi)部應力,一旦應力大于材料的屈服極限,鑄件就會出現(xiàn)裂紋。
鑄件結構設計不合理,如壁厚相差太大。
砂型或泥心固太硬,阻礙鑄件收縮。
冷鐵放的位置不對,泥心及型砂成分不對。
影響:裂紋會降低鑄件的力學性能和使用壽命。
解決方法:
合理設計鑄件結構,減少壁厚相差太大的情況。
減少砂型或泥心的硬度。
調(diào)整冷鐵位置,改變泥心及型砂的成分。
控制鐵液的化學成分,特別是硫的含量。
五、縮孔與縮松問題
特征:縮孔是鑄件在凝固過程中,由于補縮不良而產(chǎn)生的孔洞??s松則是鑄件斷面上出現(xiàn)的分散而細小的縮孔。
原因:
金屬液遇冷凝固時,液態(tài)收縮和凝固收縮遠超過固態(tài)收縮。
鑄件表面最后凝固的地方難以得到應有的金屬液補縮。
影響:縮孔和縮松會降低鑄件的致密性和力學性能。
解決方法:
設計科學的澆注系統(tǒng),適當降低澆注溫度,使鑄件表面各處都能得到充分補縮。
嚴格控制好爐前孕育劑的含量。
避免鐵液氧化。
六、澆不足與冷隔問題
特征:澆不足是指鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔是指鑄件雖可獲得完整的外形,但因存有未完全融合的接縫,導致力學性能嚴重受損。
原因:
澆注溫度過低或澆注速度太慢。
澆注系統(tǒng)設計不合理。
金屬液流動性差或流動阻力大。
影響:澆不足和冷隔都會導致鑄件報廢或需要返修。
解決方法:
提高澆注溫度和澆注速度。
合理設計澆注系統(tǒng)和壁厚。
優(yōu)化金屬液成分,提高其流動性。