㈠ 如何控制消失模铸造工艺中铸件的气孔缺陷
随着消失模铸造技术的发展与进步,消失模铸件的缺陷问题也或多或少的有了原因及其防治措施,以下是消失模铸件气孔缺陷的控制措施:
1.选择适宜的模型材料
采用共聚泡沫模型材料,由于共聚物是拉链式分解,一次性气化程度高,液相比例小,小分子气体很容易从涂层溢出,白模密度在强度和光洁度保证的前提下尽可能小一些,减少发气总量,浇注系统采用空心直浇道并加设过滤器,对金属液进行机械挡渣、吸附梳流,使充型更平稳。
2.浇注系统及保温冒口的使用
内浇道的开设要利于合金的顺利平稳快速充型,不形成死角区,在铸件的顶部设置大气压力保温冒口,集渣补缩于一体,相关部位设置随形隔砂冷铁,实现铸件的顺序凝固,把金属液内的气体、渣质及气化残留物快浮到冒口部位,减少气孔、渣孔、缩孔产生的几率。
3.提高涂料的透气性
耐火骨料的粒度要适宜,采用复合粘结剂悬浮剂,配制的涂料具有高低温强度好、耐磨损、易涂刷、不开裂、排气能力强、透气性好、烧结均匀、开箱易脱落剥离,不与金属液润湿剂及化学反应,一般铸件涂刷2遍,涂层厚度2mm左右。
消失模涂料的质量管理十分关键。在大量生产时,定期检查涂料的透气性,及时调整骨料的粒度。由于涂料的粘结剂、悬浮剂中含有机物质,夏秋季节特别应该注意涂料的发酵酶变,合格的铸件离不开最佳的涂料,控制涂料的质量不可轻心。
4. 浇注温度要适宜
由于消失模的充型过程中药放热汽化泡沫,钢铁的浇注温度较砂型铸造高30-50℃。金属液与泡沫的热作用受热浇注温度的制约,浇注温度适宜热解充分,模样的热解产物主要呈小分子气态,在负压场的作用下容易排除型腔,当浇注温度低时,模样的热解不充分,液相残留物会堵塞涂料层,热解气体排出受阻,型腔内形成反压力,充型流动性由此下降,再加上凝固速度快,液体附近的气渣来不及浮集到冒口内,生成气孔的几率增大,当然浇注温度要与冶炼的材料匹配,以避免因温度高或底而产生的其他铸造缺陷。
5. 合理的浇注位置
铸件的最佳浇注位置是充型时获得良好的气化条件及排气条件,便于气化除渣,选择立浇或斜浇,也即遵循侧表面积最大化的原则,浇注系统应具备档渣集气及补缩功能。
6. 合理的浇注工艺和负压度
消失模的浇注工艺师以充满浇杯封闭直浇口为原则,如果浇注稳定中间的速度忽快忽慢,会使充型造成剧烈的紊乱并在型腔内剧烈沸腾,将来不及气化的泡沫包在合金液体内形成气孔,特别不允许暴露直浇道使渣、气侵入,理想的浇注速度是金属液的充型速度等于或略小于模型的气话速度。
㈡ 消失模铸造需要注意些什么
消失模铸造时的注意事项 在我国,消失模铸造发展比较落后,因此在铸造上还有一些问题,这些问题需要我们在生产使用中多加注意,尽量避免其发生,或是减少不必要损失。这些问题有些是来自消失模设备自身的不健全,也有来自人为的粗心大意,就让我们一起来看看吧。 防止增碳:消失模容易产生增碳缺陷,目前在我国还没有很好的方法完全解决该种缺陷,这也是众多铸造厂家不敢上消失模或上了消失模生产线却不能批量生产的一个原因。增碳缺陷产生的原因主要是泡沫材料含有碳,浇注时泡沫燃烧分解出游离碳,碳侵入钢水所致。 (1)选择含碳量少的泡沫材料,这是关键,目前消失模铸造用材料主要有EPS , STMMA , EPSMMA 三种,其含碳量依次减少。其中STMMA ,具有发气少、含碳低的优点,是用消失模生产的首选材料。 (2) 消失模模样的密度非常重要,只要表面光洁,密度低,可以降低增碳现象,同时发气量少。 (3) 利用离内浇口越远,增碳越严重的特点,在离内浇口最远端或在铸件的最高点设置冒口,使先进入铸件的增碳污染严重的钢水进人冒口内,同时冒口还起到集渣、集气的作用。使用该工艺,可使铸件整体含碳量控制在工艺要求范围内 涂料作用:避免钢水和砂子直接接触,保证铸件表面质量;提高泡沫的强度,使其在搬运过程中不变形;使浇注时产生的气体通过涂层排出抽走。 防止返喷:返喷是消失模铸造中常发生的现象,返喷严重时可能会危及浇注工的人身安全,必须予以重视,为减轻喷现象,可采取如下措施。 (1)泡沫模型密度要小,在保证泡沫表面质量,保证模型强度的前提下,泡沫应做得越轻越好,以减少浇注时的发气量。 (2)泡沫模型上涂料前一定要烘干,每批泡沫模型目前应抽检其烘干过程的重量变化,做出烘烤重量变化曲线图,只有在重量不再发生变化情况下方可上涂料。 (3)浇注系统,特别是直浇道和横浇道不应上涂料,这样可以使浇注时产生的气体能快速充分地抽走,而且不上涂料,节省了涂料的消耗。 防止塌箱,当一箱中串联铸件较多时,由于各模型同时气化,造成真空度不够,易造成塌箱,防止塌箱应注意: (1)保持砂箱内的足够稳定的真空度。 (2)控制好浇注温度,同时浇注速度尽量与模型的气化速度一致,防止浇注过慢导致冷隔浇不进,造成塌箱。
㈢ 消失模铸造的缺陷
皱皮缺陷是由于聚苯乙烯泡沫塑料遇高温金属热解形成大量的碳来不及排出型腔外而保存在磨球上,常出现在金属液最后流到或液流的冷端,一般在磨球的上面。解决途径:
1)发泡磨球模样时选择适宜的材料。低密度的铸造专用泡沫塑料EPS气化快、残留物少。
2)提高浇注温度和浇注速度。将磨球浇注温度提高50%-80%,可加快气化。提高浇注速度可减少热损失。
3)提高真空度。有利于排烟、排气,改善气化条件,使残留物、气化产物迅速逸出。
4)提高铸型透气性。选用粗砂和透气性好的涂料。 炭黑直接原因是由于球墨铸铁磨球中的含碳量高造成的,一般磨球的C%=3.3%~3.8%。就会有该缺陷。解决途径:
在浇注和造型条件相同的情况下,工艺上应采用润湿性、透气性良好的涂料,浇注时加大抽气量并使用可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒EPMMA材料,严格控制模样粘结剂的用量,可有效防止炭黑的形成。 夹杂和夹渣缺陷的造成是因为:
1)球墨铸铁内残余镁量偏高,它提高了球墨铸铁铁液表面氧化膜的生成温度,在较高的温度下就形成了氧化膜,浇注过程中铁液受到二次氧化而形成夹渣。
2)原铁液含硫高,生成的硫化物(MgS、Ce3S4、CeS)多,促使夹杂形成。
3)浇注温度低,不利于夹渣的上浮、清除。
解决途径:
1.保证浇注温度>1300℃,有利于夹杂物聚集上浮,便于清除。
2.在保证球化的前提下,尽量降低残余镁量,降低原铁液硫含量。
3.采用稀土镁合金作球化剂,利用稀土降低铁液氧化膜的结膜温度。
4.浇注时在浇道中加过滤网集渣包。 ①消失模裂解时的发气过程,其气体进入铸件而产生气孔。充型过程中,产生紊流,或顶注、侧注情况下,部分模样被金属液体包围后进行裂解,产生的气体不能从金属中排出,就会产生气孔,此种气孔大而多且伴有炭黑。
防治措施:改进工艺,使浇注充型过程中逐层置换,不出现紊流,提高浇注温度;提高涂层和砂型透气性。
②模样、涂料层干燥不良引起气孔。模样含有水分、涂料干燥不良或发泡剂含量过高,浇注时回产生大量气体极易产生反喷,此种情况下最易产生气孔;若涂层烘干不够,水分含量偏多,此时极易形成侵入性气孔。
防治措施:模样必须干燥;涂层必须干燥。
③模样黏结剂过多引起气孔,模样组合粘结时采用的黏结剂发气量过大,在液体金属浇注充型时,局部产生大量气体,可使金属液在充型过程中翻滚,此时气体又不能及时排出去,铸件就要产生气孔。
防治措施:选用低发气量的模样黏结剂;在保证粘牢前提下,粘结剂用量越少越好。
④浇注时卷入空气形成气孔,消失模铸造浇注过程中,直浇道不能充满,就会卷入空气,这些卷入的空气,若不能及时的排出,铸件就会产生气孔。
防治措施:采用封闭式浇注系统,浇注时,保持交口杯内有一定的金属液,以保证直浇道处于充满状态。 铸件粘砂缺陷的产生有两个方面的原因:
a.涂料涂层脱落或者开裂,金属液趁此渗入型砂中,容易形成机械粘砂;当涂料选择和金属液不匹配,而干砂中又存在细小沙粒灰尘时,会形成化学粘砂。b.浇注时负压度大小对金属液流动能力的影响。负压度越大,金属液流动性越好,越容易形成粘砂。
解决途径:
对于消失模铸件粘砂缺陷而言,其一般可在不同情况下出现在铸件的各个部分:在无负压情况下,粘砂多出现在铸件底部或者是侧面,以及铸件热节区和型砂不易紧实区;在负压浇铸时,各面均可出现,尤其是铸件转角处和组串铸件浇注时的过热处。
㈣ 消失模铸件防止增碳缺陷的方法
(1)选用合适的模样材料:对于般的铸钢件生产,模样密度适于控制在0 016~ 0.0259/cm。生产实践表明,尽可能选用EPMMA或STMMA共聚物模样材料,该其聚 材料即可克服EPS模样材料分解产物中残余碳较多,也可克服PMMA模样发气量太大, 浇注时产生反喷、呛火、气孔等缺陷…J。 也可在模样材料中加入脱碳剂,防止其燃烧;加入苛性碱、磷酸氢氨盐类,提高模 样发火温度.延缓燃烧,可以缩短金属液与模样热解产物的作用时闻,从而减少铸件增 碳。
(2)使用合适的涂料:在消失模铸钢件的生产当中,涂料作为一个重要因素影响 着铸钢件的增碳缺陷。选抒透气性好的涂料,可以减少增碳量。适当减少涂层厚度,也 可以显著增强涂层透气性。 另外滁料的润湿性也对铸件增碳有着很火影响,通常来说, 消失模铸件浇注温度一般比粘土砂工艺高40-80”12,箱体类一般高于1420℃。 浇注方式可选用底注、阶梯浇注、顶注。对于大面积或高大的铸件,尽量采用分散 多内浇道或分层阶段地浇注,避免浇道过于集中。进行冒口设计时,尽量采用暗冒口。 也可以在逐渐容易出现碳缺陷的位置安放一个小尺寸集渣冒口,使金属液充型时处于金 属液前沿含有液态残留物的液体上浮到集渣冒口,减少铸件增碳,提高铸件品质。
(3)选择合理浇注工艺:选择较高的浇注温度,在不产生夹砂和粘砂的前提下, 尽可能提高浇注温度,
(4)选择合适的负压度:在负压作用下,EPS分解产物加速向型腔外扩散,从而 减少其与金属液接触反应时间,经证实通过该方法能够使铸件的增碳量减少。然而负压 并不能完全使间隙的气态及液态产物排出,且如果金属液充型时负压过大,会产生附壁 效应并易形成紊流,使模样及其分解产物卷入金属液中,造成气孔、集渣等缺陷。因此 负压度合理选择和运用应该注意。对于一般铸钢件,负压度可控制在0.03’--0.05MPa。
(5)适当改变调整零件结构形状或加工余量:由于铸件结构(形状、尺寸、比表 面积、壁厚等)对增碳有影响,在零件设计过程中要予以注意,应尽量简化铸件结构, 对铸件较厚的多余部分尽量去掉,对局部不便于消除的轻微碳缺陷死角部位,可适当增 加加工余量,使缺陷部位加工后被去除。
(6)另外,随着我国消失模技术的发展,出现了一些新的铸造工艺,也能大大减 少增碳增氢的缺陷。“全国第四届消失模铸造企业技术交流研讨会”上,江西丰远铸钢 有限公司的赵光总经理介绍了刘立中先生的“排碳法”。该方法采用大冒口代替浇注系 统,配合高负压度,采用顶注方式浇注。据介绍,由于冒口大,空气可以在负压作用下 顺利进入型腔,加速模样燃烧并使其燃烧产品有效排除铸型,该方法有效减少了模样中 的残余碳带来的增碳、增氢等缺陷。中国管理科学研究院的刘玉满教授提出的“消失模 先烧后浇的空壳铸造法”,也能减少碳氢化合物模样对铸件质量的影响,但此技术目 前还仅用于简单厚大零件的生产。
总之,造成消失模铸钢件增碳缺陷的因素很多,不可能靠单独的调整某一种因素或 参数就能解决问题,而是要把上述因素综合起来考虑,结合单位实际情况,注重实践与 理论结合,经过反复摸索才能制定出最佳方案,达到消除减少增碳缺陷的目的。
消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇,刷涂 耐火涂层并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在一定条件下浇注液体金属,使模型气 化并占据模型位置,凝固冷却后形成所需铸件。
㈤ 消失模铸造可能会污染环境吗
这个如果能找到方法的话还是可以把影响压到最小的。 1.开始前一定要根据产品市场、生产条件、人才状况及财务状况进行可行性分析。并进行全国调研,选择可靠的技术依托单位或合作伙伴。然后进行主导产品先期工艺试验和车间总体设计,确定外购设备明细和自制设备明细。组织施工,设备安装调试及人员培训,最后试生产,验收,不要急于求成,而应有条不紊
2.已经开始的工厂,对于工艺技术能力较强,生产条件齐备的,应主要精力放在市场开发和工艺总结提高上,提高成品率,降低产品成本,有条件的还应提高产品层次,进入国际市场。
3.对于一部分消失模铸厂产品质量较低,效益不好的企业,应该进行全面整顿,迅速改变面貌,加速投入资金回报。
4.加强交流(会议资料、杂志、上网等方式)在全国培养一批指导生产的消失模铸造专家,培训(培训班、实习等)出一大批消失模铸造工人骨干。
㈥ 消失模铸造过程和原理疑问
大致过程是你所说的
1,铁水直接成型,我猜你意思说像砂铸一样,铁水直接浇注吧,其实砂铸一样的需要模具造型腔;为什么要用消失模呢,首先,消失模可以做非常复杂的铸件,尤其内腔比较复杂的,这些砂铸等是无法做到的,有些大件,产量比较低,也可能就一件两件,这时候去过去开模,就比较要成本,利用消失模切割组装成铸件形状然后刷涂料,这样可以节约大量成本,消失模一直被认为是绿色铸造,浇注时候产生的烟气如果能被较好的排除掉,环境要比砂铸等好很多
2,用什么样泡粒成型,这个原则就是浇注时候产生的气体少,不产生或少量有害于铸件质量的气体元素,白模强度高为原则,然后是价格,满足这些就可以,目前较为主流的EPS泡粒
㈦ 如何控制消失模铸造工艺中铸件的气孔缺陷
随着消失模铸造技术的发展与进步,消失模铸件的缺陷问题也或多或少的有了原因及其防治措施,以下是消失模铸件气孔缺陷的控制措施:
1.选择适宜的模型材料
采用共聚泡沫模型材料,由于共聚物是拉链式分解,一次性气化程度高,液相比例小,小分子气体很容易从涂层溢出,白模密度在强度和光洁度保证的前提下尽可能小一些,减少发气总量,浇注系统采用空心直浇道并加设过滤器,对金属液进行机械挡渣、吸附梳流,使充型更平稳。
2.浇注系统及保温冒口的使用
内浇道的开设要利于合金的顺利平稳快速充型,不形成死角区,在铸件的顶部设置大气压力保温冒口,集渣补缩于一体,相关部位设置随形隔砂冷铁,实现铸件的顺序凝固,把金属液内的气体、渣质及气化残留物快浮到冒口部位,减少气孔、渣孔、缩孔产生的几率。
3.提高涂料的透气性
耐火骨料的粒度要适宜,采用复合粘结剂悬浮剂,配制的涂料具有高低温强度好、耐磨损、易涂刷、不开裂、排气能力强、透气性好、烧结均匀、开箱易脱落剥离,不与金属液润湿剂及化学反应,一般铸件涂刷2遍,涂层厚度2mm左右。
消失模涂料的质量管理十分关键。在大量生产时,定期检查涂料的透气性,及时调整骨料的粒度。由于涂料的粘结剂、悬浮剂中含有机物质,夏秋季节特别应该注意涂料的发酵酶变,合格的铸件离不开最佳的涂料,控制涂料的质量不可轻心。
4.
浇注温度要适宜
由于消失模的充型过程中药放热汽化泡沫,钢铁的浇注温度较砂型铸造高30-50℃。金属液与泡沫的热作用受热浇注温度的制约,浇注温度适宜热解充分,模样的热解产物主要呈小分子气态,在负压场的作用下容易排除型腔,当浇注温度低时,模样的热解不充分,液相残留物会堵塞涂料层,热解气体排出受阻,型腔内形成反压力,充型流动性由此下降,再加上凝固速度快,液体附近的气渣来不及浮集到冒口内,生成气孔的几率增大,当然浇注温度要与冶炼的材料匹配,以避免因温度高或底而产生的其他铸造缺陷。
5.
合理的浇注位置
铸件的最佳浇注位置是充型时获得良好的气化条件及排气条件,便于气化除渣,选择立浇或斜浇,也即遵循侧表面积最大化的原则,浇注系统应具备档渣集气及补缩功能。
6.
合理的浇注工艺和负压度
消失模的浇注工艺师以充满浇杯封闭直浇口为原则,如果浇注稳定中间的速度忽快忽慢,会使充型造成剧烈的紊乱并在型腔内剧烈沸腾,将来不及气化的泡沫包在合金液体内形成气孔,特别不允许暴露直浇道使渣、气侵入,理想的浇注速度是金属液的充型速度等于或略小于模型的气话速度。
㈧ 泡沫消失模铸铝有气孔啥办
气孔产生的原因
1.泡沫模型气化分解生成大量的气体及残留物不能及时排出铸型,泡沫、涂料层填充干砂的干燥不良,在液态合金的高温包围下,裂解出大量的氢气和氧气侵入铸件是形成气孔的主要原因。2.由于浇注系统设计不合理,金属液的充型速度大于泡沫气化退让及气体排出速度,造成充型前沿将气化残留物包夹在金属液体中再次气化形成内壁烟黑色的分解气孔。 3、浇注温度低,充型前沿金属液不能使泡沫充分气化,未分解的残余物质来不及浮集到冒口而凝固在铸件中形成气孔。 4、内浇道开设位置不合理,充型时形成死角区,由于型腔内气体压力作用,使气化残留物积聚在死角处形成气孔,内浇道截面积过大,使充型速度大于泡沫气化退让速度,吞食泡沫,在合金内部分解气化,而气体无法排出形成气孔。 5、涂料的透气性差或者负压不足,充填砂的透气性差,不能及时排出型腔内的气体及残留物,在充型压力下形成气孔。 6、浇注速度太慢,未能充满浇口杯,暴露直浇道,卷入空气,吸入渣质,形成携裹气孔和渣孔。 7、浇口杯容量太小,金属液形成涡流,侵入空气生成气孔
解决方案
1、选择适宜的模型材料采用共聚泡沫作模型材料,由于共聚物是拉链式分解,一次性气化程度高,液相比例小,小分子气体很容易从涂层溢出。白模密度在强度和光洁度保证的前提下尽可能小一些,减少发气总量,浇注系统采用空心直浇道并加设过滤器,对液体合金进行机械挡渣、吸附梳流,使充型更平稳。提高涂料的透气性耐火骨料的粒度要适宜,骨料中70-100目砂状物质要含10-15%,采用复合悬浮剂粘结剂,配制的涂料具有高低温强度好,耐磨损,易涂刷,不开裂,排气能力大,透气性好,烧结均匀,开箱易脱落剥离,不与合金润湿及化学反应,一般铸件涂刷2遍,涂层厚度1-1.2mm。消失模涂料的质量管理十分关键。在大量生产时,定期检渣涂料的透气性,及时调整骨料的粒度。由于涂料的粘结剂、悬浮剂中含有机物质,夏秋季节特别应该注意涂料的发酵酶变,合格的铸件离不开最佳的涂料,控制涂料的质量不可轻心。4、浇注温度要适宜由于消失模的充型过程中要放热气化泡沫,建议黑色合金的浇注温度较砂型铸造高30-50℃。
金属液与泡沫的热作用受浇注温度的制约,浇注温度适宜热解充分,模样的热解产物主要呈小分子气态,在负压场的作用下容易排出型腔,当浇注温度低时,模样的
热解不充分,液相残留物会堵塞涂料层,热解气体排出受阻,型腔内形成反压力,充型流动性由此下降,再加上凝固速度快,合金内的气渣来不及浮集到冒口内,生
成气孔的机率增大。浇注温度要与冶炼的合金相匹配,以避免因温度高而产生的其他铸造缺陷。 发泡模。涂料层必须干燥彻底,型砂必须干燥。模型随装随取,减少在空气中的暴露时间防止涂层吸潮,在阴雨季节及南方和沿海高湿度地区尤其注意,看得见的水分和看不到的水分对消失模铸造都有负面影响,如果干燥不彻底,气孔、粘砂、变形会同时反映在同一批铸件上。(6)模具粘合过程中,应选用专用的热熔胶或冷胶,在保证粘牢的情况下用量越少越好,有条件的企业建议使用机械粘合,尽量避免使用汽化缓慢的白乳胶。