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铸铁平台型砂膨胀会造成哪些缺陷

发表时间:2022年11月24日【

铸铁平台型砂膨胀会造成哪些缺陷都是由于型砂膨胀导致的缺陷;依严重程度分别为鼠尾,沟槽,夹砂(膨胀结疤),最严重时型砂脱落而产生沖蚀结疤(此时会伴随着铸铁平台其它部位的大砂孔)。

鼠尾是一种不规则的细小沟纹,是由于大平面的砂型面受到低温膨胀时隆起的细微皱褶造成的。
沟槽是铸件表面的一种V型凹陷缺陷。
夹砂(膨胀结疤)是指铸铁平台表面突起的粗糙金属疤片,这些金属疤片下方一般会有一层薄砂。
沖蚀结疤是最严重的胀砂缺陷,外型与夹砂类似;但因薄砂层已掉落,故仅能看到表面突起的金属疤片,金属疤片下方的薄砂层已完全脱落而会造成铸件其它部位的重大砂孔。
        防止上述缺陷的决定性因素为金属液到达砂型表面并凝固成保护性硬壳的时间的早晚;如果砂型在硬壳结成后再膨胀,就不会产生上述缺陷;反之,砂型在金属液到达前已经膨胀突起甚至破裂,就会造成上述缺陷。
    上述缺陷几乎都和硅砂的570℃变态时产生的膨胀有关;且因潮模砂受热后,会形成一个强度很弱的富湿层,故这些缺陷特别容易发生在潮模砂的铸件上。
 
缺陷成因
1)铸铁平台 铸件与模具设计
*铸件具有无台阶的大平面,这种铸件应该迅速浇注,要在砂型尚未破裂前使金属液覆盖于砂型表面。在浇注过程中,大平面会因受到强烈的热辐射而使硅砂膨胀,甚至破裂。如果铸件设计无法避免大平面,则可用倾斜浇注来降低缺陷的发生;或在模砂中加入木屑等可以增加模砂膨胀空间的物质。实务上,也可以在缺陷部位设计类似防裂筋的凸片,以增加模砂受热时的膨胀空间。
*铸铁平台具有大而光滑,无台阶,锅底状或倒置锅底状的表面;这种形状容易造成局部砂型受热而膨胀,且容易造成金属液面上升缓慢或液流中断,导致上型承受长时间的热辐射。
*铸件与模具设计造成金属液流必须通过铸件的薄截面处,此部位便会承受长时间的金属液流加热而使模砂膨胀破裂。
 
 
2)砂箱及其准备
*砂箱布置不当或箱带(砂箱支撑筋)太靠近模具垂直面,造成舂砂不均匀,有局部硬点与软点;此时硬点处造成结疤,软点处出现冲砂。
 
 
3)浇冒口系统
   浇冒口设计主要因素有三:
*浇注系统不能影响浇注速度,浇注速度越慢,膨胀缺陷倾向越大。
 
 
*浇注系统不能造成浇注中断或减缓金属液上升速度。
*浇口分布不均匀,造成局部过热。
4)型砂
*型砂中水分含量太高-尤其潮模砂;这里指的是自由水(或游离水),而不是型砂中的总含水量(例如水玻璃砂中必有得化合水)。
*型砂高温退让性不良,这是造成铸件结疤的首要原因。
*原砂粒度分布不良(例如单一筛)会使膨胀加剧,通常最理想的粒度分布为3-4号筛的砂。
 
 
*型砂中抗膨胀材料(一般是含碳物质,例如纤维素)不足。
*混砂不均匀,造成局部水分偏高或模砂粒度分布不均。
5)制芯
*砂芯高温退让性不良。
*芯骨距砂芯表面太近,因芯骨与模砂本身膨胀不同,造成砂型破裂。
*砂芯紧实度不均匀,造成局部硬点。
*砂芯水分含量太高。
特殊状况:
*涂料渗入深度不足,造成模砂膨胀时顶落涂料造成涂料结疤。
*涂料层太厚,因涂料层与模砂本身膨胀系数不同,造成受热后涂料脱落,形成涂料疤—膨胀系数差异越大时,缺陷倾向越强。
 
PS:这两种缺陷常发生于覆膜砂铸件。
6)造型与合型
*砂型含水量太高。
*舂砂不均造成局部硬点。
*涂料与砂型烘烤不足—烘烤后水分返回砂型表面,就与水分含量太高有相同的结果。
*起模用筋骨太靠近砂型表面—和砂型状况一样。
*修型不当,造成砂模脱落-这是产生结疤的常见原因。
*涂料渗入深度不足或涂料层太厚—与砂芯状况相同。
特殊状况:
    涂料厚度太厚,此与水分过多同样;且涂料与型砂膨胀系数不同,受热后涂料破裂脱落造成涂料疤。
7)金属成分
金属成分一般与上述缺陷无关。
8)熔解作业
所有会降低金属液流动性的因素都会恶化这种缺陷。例如脱氧产生的氧化铝或氧化钙含量过高等;但主要控制好脱氧剂量一般不会造成这方面的问题。
9)铸铁平台浇注作业
*浇注速度太慢是造成膨胀缺陷的一大要因。
*浇注温度过高会造成热辐射更严重而恶化缺陷,如果浇注速度又慢,那就是雪上加霜。
*浇注是断流。
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