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覆膜砂应用中存在的问题及解决对策

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覆膜砂应用中存在的问题及解决对策 

   制芯的方法种类很多,总的可以划分为热固性方法和冷固性方法两大类,覆膜砂制芯属于热固性方法类。任何一种制芯方法都有其自身的优点和缺点,这主要取决于产品的质量要求、复杂程度、生产批量、生产成本、产品价格等综合因素来决定采用何种制芯方法。对铸件内腔表面质量要求高,尺寸精度要求高、形状复杂的砂芯采用覆膜砂制芯是非常有效的。例如:轿车发动机气缸盖的进排气道砂芯、水道砂芯、油道砂芯,气缸体的水道砂芯、油道砂芯,进气岐管、排气岐管的壳芯砂芯,液压阀的流道砂芯,汽车涡轮增压器气道砂芯等等。但是在覆膜砂使用中还常遇到一些问题,这里仅就工作中的体会略谈一二。

1、覆膜砂的强度和发气量的确定方法

  在原砂质量和树脂质量一定的前提下,影响覆膜砂强度的关键因素主要取于酚醛树脂的加入量。酚醛树脂加入量多,则强度就提高,但发气量也增加,溃散性就降低。因此在生产应用中一定要控制覆膜砂的强度来减少发气量,提高溃散性,树脂砂市场价,在强度标准的制订时定要找到一个平衡点。这个平衡点就是保证砂芯的表面质量及在浇注时不产生变形、不产生断芯前提下的强度。这样才能保证铸件的表面质量和尺寸精度,又可以减少发气量,减少铸造件气孔缺陷,提高砂芯的出砂性能。对砂芯存放,搬运过程中可以采用工位器具、砂芯小车,并在其上面铺有10mm~15mm厚的海绵,这样可以减少砂芯的损耗率。

2、覆膜砂砂芯的存放期

  任何砂芯都会吸湿,特别是南方地区空气相对湿度大,必须对砂芯存放期在工艺文件上加以规定,利用精益生产***先出的生产方式减少砂芯的存放量和存放周期。各企业应结合自己的厂房条件和当地的气候条件来确定砂芯的存放周期。

3、控制好覆膜砂的供货质量

  覆膜砂进厂时必须附有供应商的***资料,并且企业根据抽样标准进行检查,检查合格后方可入库。企业取样检测不合格时由质保和技术部门做出处理结果,是让步接受或向供应商退货。

4、合格的覆膜砂在制芯时发现砂芯断裂变形

  制芯时砂芯的断裂变形通常会认为覆膜砂强度低造成的。实际上砂芯断裂和变形会涉及到许多生产过程。出现不正常情况,必须要查到真正的原因才能彻1底解决。具体原因如下:

(1)制芯时模具的温度和留模时间,关系到砂芯结壳硬化厚度是否满足工艺要求。工艺上所规定的工艺参数都需要有一个范围,这个范围需靠操作人员的技能来进行调整。在模具温度上***留模时间可以取下限,模具温度在下***留模时间取上限。对操作人员需要不断地培训提高操作技能。

(2)制芯时在模具上会粘有酚醛树脂和砂粒,必须进行及时清理并喷上脱模剂,否则会越积越多开模时会把砂芯拉断或变形。

(3)热芯盒模具静模上的弹簧顶杆,由于长期在高温状态下工作会产生弹性失效而造成砂芯断裂或变形。必须及时更换弹簧。

(4)动模和静模不平行或不在同一中心线上,合模时在油缸或气缸的压力作用下,定位销前端有一段斜度,模具还是会合紧,但在开模时动模和静模仍会恢复到原始状态使砂芯断裂或变形。在这种情况下射砂时会跑砂,***树脂砂,砂芯的尺寸会变大。解决对策是及时调整模具的平行度和同轴度。

(5)在壳芯机上生产空心砂芯时,从砂芯中倒出尚未硬化的覆膜砂需要重新使用时,必须进行过筛并未用过的覆膜砂按3:7比例混合后使用,这样才能保证壳芯砂芯的表面质量和砂芯强度。



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炉料与熔炼操作工艺对炉衬的影响

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炉料

生产合金铸铁球的主要炉料有生铁、废钢、及高碳铬铁。

如果使用的生铁、废钢绣蚀严重,则与硅质炉衬生成低熔点铁橄榄石,侵蚀炉衬。

使用的生铁中含有的钛、铝元素达到一定含量时,天镇树脂砂,就会与炉衬中的氧化硅发生反应,使炉衬急剧破坏。

使用的回炉料如其表面粘附的型砂等杂物较多时,高质量树脂砂,会使炉衬挂渣,熔炼时与炉衬发生物理化学反应,侵蚀炉衬,降低炉衬使用寿命。

解决措施:控制生铁、废钢表面的洁净度,绣蚀严重的生铁、废钢严禁使用; 使用滚筛设备处理回炉料,尽量要去除表面粘结的型砂杂物。使用的生铁中含有的钛、铝元素达到一定含量时,严禁使用。

熔炼操作工艺  

大块炉料直接往炉内投掷,直接撞击炉底及炉壁,就会人为造成炉衬破损,降低炉衬寿命。

熔炼温度与高温保温时间对炉衬使用寿命的影响。熔炼温度越高,尤其是超过炉衬耐火度的高温保温时间越长,越降低炉衬的使用寿命。这是因为在高温时铁液与炉衬,熔渣与炉衬之间产生复杂的物理化学反应,使炉衬被浸蚀。

解决措施:禁止大块炉料直接往炉内投掷,尽量避免直接撞击炉底及炉壁,加料时要往炉内轻放,要随时观察炉内情况,及时补充炉料,发生棚料时要及时排除。

炉内铁液温度达到规定要求时要及时出炉,以防金属液侵蚀炉衬。

中频炉发生故障时,必须及时将炉内铁液倒出,防止刷炉、穿炉现象产生。




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感应电炉炉衬的工况条件是十分恶劣的。在使用过程中是在一系列复杂的物理、化学变化交织的条件下进行工作,要承受熔炼过程1550~1580℃的高温作用,加料时生铁、废钢、合金料对炉衬的剧烈冲击与碰撞,熔炼时电磁搅拌引起的金属液对炉衬的强烈冲刷作用,炉渣对炉衬的化学侵蚀作用,间断作业使炉衬温度产生激冷激热变化等,从而使炉衬出现裂纹、局部浸蚀、剥落等,引起金属液穿透而导致炉衬失效。由此可见,炉衬耐火材料应具备如下性能:

(1)足够高的耐火度。 感应电炉炉衬工作温度一般低于熔融金属的温度。但考虑到对炉衬寿命的要求,还得考虑熔池和熔沟部分偶然的或经常的超温,铸铁的流动性好,在铸铁感应电炉中使用耐火度和软化温度低的材料往往是不安全的,作为生产铸铁产品电炉的耐火材料,其耐火度应达到1650~1700℃,软化温度应高于1700℃。

(2)热膨胀系数小,随温度的变化,体积要比较稳定,没有剧烈的膨胀和收缩。

(3)化学稳定性好,材料的化学稳定性和炉衬的寿命有密切的关系,炉衬材料应具有在低温时不得水解分化,在高温时应不易分解和还原,在熔炼过程中应不易与炉渣形成低熔点的物质。不易与金属溶液及溶剂、溶渣产生化学反应。




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