覆膜砂砂芯对球墨铸铁气孔有哪些影响?
一方面,覆膜砂的发气性如果过高,在球墨铸铁浇注过程中,砂芯受热会产生大量气体。当这些气体不能及时排出时,就会侵入液态金属,凝固后在铸件中形成气孔。
另一方面,覆膜砂砂芯的透气性也很关键。如果透气性差,气体排出的通道受阻,同样容易导致气孔产生。例如,砂芯紧实度过高,气体难以逸出,就会增加球墨铸铁气孔出现的概率。
覆膜砂砂芯的发气量控制在多少合适?
覆膜砂砂芯的发气性一般要控制在比较低的范围。通常情况下,发气量宜控制在12 - 18mL/g。不过具体的数值也会因球墨铸铁件的大小、复杂程度等因素有所不同。对于复杂、薄壁的铸件,发气量可能要控制得更低,以防止气体在铸件凝固过程中形成气孔。
如何降低覆膜砂发气量?
以下是降低覆膜砂砂芯发气量的几种方法:
选择合适的原材料
选用优质的原砂,原砂的纯度高,含泥量少,其发气量相对较低。例如,擦洗砂的含泥量低,能减少因杂质燃烧产生气体的情况。
对于粘结剂,要挑选发气量小的树脂。不同类型的树脂发气量存在差异,通过实验对比,选择合适的树脂可以有效降低发气量。
优化覆膜砂配方
可以适当减少树脂的加入量,但要注意不能影响砂芯的强度等性能。比如,在保证砂芯强度满足要求的情况下,将树脂的用量降低一定比例,从而减少因树脂分解产生的气体量。
加入一些可以降低发气性的添加剂。像氧化铁等添加剂,它们可以在一定程度上抑制覆膜砂在受热过程中的发气反应。
控制覆膜砂的制备工艺
控制覆膜砂的加热温度和时间。在覆膜过程中,避免过高的温度和过长的加热时间,因为这可能导致树脂过度分解或其他成分产生不必要的反应而增加发气量。
确保混砂均匀。使各种成分充分混合,防止局部树脂等成分过多而产生过多气体。
浇注温度对覆膜砂砂芯球墨铸铁气孔有哪些影响?
如果浇注温度过低,液态金属的流动性差,可能导致其在充型过程中不能快速、完全地填充型腔。这样一来,气体排出就会受到阻碍,增加气孔形成的几率。而且,较低的浇注温度会使金属液的凝固速度加快,在气体还没来得及排出时,金属就凝固了,从而把气体包裹在铸件内部形成气孔。
相反,浇注温度过高也会产生问题。高温会使覆膜砂砂芯的发气速度加快、发气量增大。同时,过热的液态金属可能会与砂芯发生剧烈的反应,使砂芯产生更多的气体。而且,过高的浇注温度可能会使金属液吸气,这些气体在凝固过程中也容易形成气孔。
如何选择合适的浇注温度来减少球墨铸铁气的孔形成?
首先,要根据球墨铸铁的成分来选择。一般普通球墨铸铁浇注温度在1350 - 1400℃之间。如果是含有合金元素的球墨铸铁,由于合金元素会改变铁液的凝固特性,浇注温度可能需要适当提高,比如含有钼、铜等合金元素时,浇注温度可提高10 - 30℃。
其次,考虑铸件的大小和复杂程度。对于薄壁小件,为了保证铁液的流动性,浇注温度可以稍高些,大约在1390 - 1430℃,这样能使铁液快速充满型腔,减少气体被包裹的机会。而对于厚壁大型铸件,浇注温度可控制在1340 - 1380℃,避免因温度过高导致砂芯发气过多。
还要结合覆膜砂砂芯的特性。如果砂芯的发气量大或者透气性差,浇注温度应该适当降低,同时要优化砂芯的性能,一般降低至1330 - 1360℃,以减少砂芯发气和铁液吸气的可能。
降低覆膜砂砂芯球墨铸铁气孔有哪些方法?
砂芯方面
控制发气性:
选择优质的覆膜砂原材料,如低含泥量的原砂和发气量小的树脂。
优化覆膜砂配方,在保证砂芯强度的前提下,适量减少树脂加入量,并加入如氧化铁等降低发气性的添加剂。
严格把控覆膜砂的制备工艺,包括合适的加热温度、时间和均匀的混砂操作。
增强透气性:
调整砂芯的紧实度,避免紧实度过高而阻碍气体排出。可以通过控制制芯工艺参数来实现。
对砂芯进行适当的通气设计,例如设置通气孔、通气道,方便气体逸出。
浇注工艺方面
控制浇注温度:根据球墨铸铁的成分、铸件大小和复杂程度以及覆膜砂砂芯的特性来选择合适的浇注温度,避免温度过高或过低。
控制浇注速度:浇注速度要适中。速度过快,铁液会卷入大量气体;速度过慢,铁液流动性差,不利于充型和排气。
熔炼方面
对球墨铸铁液进行充分的脱氧、除气处理。可以使用一些除气剂,如稀土镁合金,它不仅能够球化处理,还能起到一定的除气作用,减少铁液中的气体含量。
如何判断覆膜砂砂芯透气性是否达标?
仪器检测法
使用透气性测试仪:这是最直接的方式。将砂芯样本放置在透气性测试仪中,通过特定的气体流量和压力条件来测量。例如,在标准的压力下,让一定量的空气通过砂芯,测量空气通过砂芯所用的时间和流量。如果在规定时间内通过的空气量达到标准值,就说明透气性达标。一般来说,合格的覆膜砂砂芯的透气率应在一定范围内,不同的铸件要求可能不同,简单的中小铸件可能要求透气率在50 - 150(单位根据仪器而定)左右。
经验判断法
观察铸件气孔情况:如果在球墨铸铁生产过程中,铸件经常出现气孔缺陷,并且排除了浇注温度、速度和铁液质量等因素后,很可能是砂芯透气性差导致的。这种方法是一种间接判断方式,需要结合生产实际情况进行综合考虑。
观察砂芯外观和结构:结构疏松的砂芯往往透气性较好,而过于紧实、表面光滑的砂芯可能透气性差。不过这种判断方式比较粗糙,只能作为初步的参考。