• WTI原油6月合约涨超8%至22.09

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  • 上周五美国黄金跌破1680美元

    国际现货黄金周五亚市早盘开于1716.36美元/盎司,最高上涨至1718.20美元/盎司,最低下探1678.75美元/盎司,收于1684.19美元/盎司,下跌33.41美元或1.95%,本周下跌4.71美元或0.28%。金价较本周稍早触及的7年半峰值1746.40美元/盎司下跌逾60美元,因市场担心经济陷入数十年来最严重的衰退,金价一度大涨。 COMEX 6月黄金期货收跌32.9美元,连续第三个交易日下跌,报1698.80美元/盎司。

  • 日本3月出口锐减11.7%

    日本财务省周一发布的数据显示,3月出口同比下降11.7%,降幅超过市场预期,反映了新冠肺炎疫情导致的外需急剧减少。 其中,对华出口下降8.7%,主要由于汽车零部件、有机化合物和芯片制造机械出口的大幅下滑。 对美出口下降16.5%,创2011年4月以来最大降幅,主要由于汽车、飞机飞机电机、建筑和采矿机械的需求下降。 日本3月进口下降5%,略小于经济学家预测的9.8%的降幅,较2月份13....

  • 20日开盘:三大指数高开沪指涨0.07%

    4月20日消息,截止今日开盘,沪指报2840.41点,涨0.07%;深成指报10553.55点,涨0.24%;创指报2027.84点,涨0.35%。从盘面上看,转基因概念高开。 消息面: 1、美股上周五集体收高,道指涨幅达2.99%,纳指涨1.38%,标普500指数涨2.68%,三大指数较三月低点反弹已超30%。 2、美国约翰斯·霍普金斯大实时统计数据显示,截至北京时间4月20日8时左右,全球新冠肺炎确诊病例达到2394291例...

  • 一季度中国GDP同比降6.8%

    17日上午10点整,国家统计局发布今年一季度我国国民经济运行各项数据。此次公布的数据显示,初步核算,一季度国内生产总值206504亿元,按可比价格计算,同比下降6.8%。 《每日经济新闻》记者注意到,根据国家统计局官网公布的数据显示,1993年一季度以来,我国季度GDP增速还没有出现过同比负增长的情况。不过,也应该看到,从季度GDP绝对值看,今年一季度GDP仍旧运行在20万亿元以上的...

  • 全球累计确诊逾215万例

    据美国约翰斯⋅霍普金斯大学实时统计,截至北京时间17日7时38分,全球累计确诊新冠肺炎病例2152647例,累计死亡143802例。截至北京时间17日7时38分,美国新冠确诊病例升至667801例,死亡病例达32917例。纽约州为美国疫情最严重的地区,确诊病例达223691例,死亡病例达14832例。 据西班牙卫生部官员通报,过去24小时,该国新增5183例新冠肺炎确诊病例,累计确诊182816例;新增死亡551例...

  • 一季度外商投资下降10.8%

    据商务部统计,一季度全国实际使用外资2161.9亿元人民币,同比下降10.8%。3月当月,全国实际使用外资817.8亿元,同比下降14.1%,降幅较2月当月收窄11.5个百分点。

  • 央行下调一年期MLF利率20个基点

    4月15日,央行按惯例开展每月新作中期借贷便利(MLF),本次1年期MLF新作规模1000亿元,中标利率2.95%,较此前下调20个基点(BP)。 这是继3月30日逆回购利率“降息”20个基点后,时隔仅半个月,又一政策利率降息。 不过,正是有此前逆回购利率降息的“预告”,本次MLF降息完全在市场预期之内,金融市场反应相对平淡。股市开盘后表现平稳,各板块涨跌不一;国债期货冲高回落涨幅收窄。

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垂直分型射压造型线型砂质量控制及生产应用

发布日期:2022-04-25 15:45:33 来源: 网络

1原材料质量要求

1.1原砂

选用河北围场擦洗砂 ,含泥量 <1.0%,SiO2>85%,原砂粒度 70/140目。由于垂直分型射压造型属高密度造型 ,为减少砂型受热膨胀 ,避免因砂粒受挤压从砂型表面脱落而引起铸造缺陷 ,粒度要求不宜过于集中 ,原砂最好采用 4筛砂 ,4筛集中率 85%以上 ,主峰筛 (100目)量控制在 40%以内。新砂补加量在 5%以下。

1.2煤粉

煤粉灰份应 <10%,煤粉含灰量过高 ,使得型砂含泥量增加 ,影响型砂使用性能。含硫量 ≤1.5%;煤粉粒度 ≥95%以上的颗粒通过 140目筛 ,并且煤粉不允许有大颗粒存在 ,因其在浇注过程中遇金属液燃烧时间长 ,阻止铁液靠近型壁 ,待铁液凝固后 ,便会造成铸件表面凹坑 ,影响铸件表面粗糙度。挥发分的高低是衡量煤粉质量好坏的主要指标之一 ,好的煤粉挥发分含量较高 ,浇注时 ,型腔内易形成还原性气体 ,析出大量的光亮碳 ,提高铸件的外观质量。但挥发分超过 40%,型砂发气量增大 ,铸件易产生气孔、浇不足等缺陷。因此 ,挥发分一般在 30%~38%。

1.3膨润土

在金属液表面 ,形成皱皮等缺陷。第二种是只选择暗冒口。因为我公司生产的是大型铸件 ,采用树脂砂 消失模工艺造型 ,无法采用负压使 EPS模样的裂解产物很快排出型腔 ,但由于铸铁件的浇注温度高 , EPS模样裂解充分 ,以分子气态裂解产物为主 ,使型腔内的气压以数十倍、数百倍的增大 ,从而使裂解产物在型腔内的强大压力下透过涂料层不断被排挤入型砂中。而采用暗冒口恰恰可以保证型腔内的这种压力 ,可以提高补缩效率及排渣效果。实践证明只选用暗冒口的铸件表面皱皮及气孔缺陷要少很多。浇注温度为 1380℃,因为铸件很长 ,且形状复杂 ,且消失模样遇到铁温裂解气化不断吸热 ,使金属液的前沿温度不断降低。因此 ,为了保证充型效果 ,防止冷隔的出现 ,浇注时必须高温浇注 ,在浇注过程中应采用先慢后快再慢的方式 ,避免开始浇注时型腔内模样气体压力骤然上升 ,且裂解产物来不及排出时出现反喷从而伤人。浇注过程中 ,浇口杯始终处于充满状态 ,且不能断流 ,要保证直浇道处于封闭状态 ,不能充入空气。因为型腔内的 EPS模样是在高温高压下裂解 ,而不应是在高温有氧下燃烧 ,否则会出现皱皮等缺陷。

由于消失模裂解后的产物以小分子气体为主 ,使得型腔内的压力很大 ,因此抬箱力很大 ,易胀箱 ,这样不但铸件易变形 ,而且易出现披缝。由于我们采用的工装 (砂箱 )是钢质的 ,所以即使在砂箱上打箱卡也还必须压箱。根据实际生产经验 ,压箱重量约在 4倍铸件重量。

采用上述工艺方法生产的床身 ,最长达 8m,重达 19t,不但外观质量很好 ,而且尺寸精度高 ,加工量小,提高了质量 ,降低了成本。

材料工艺 

选用钠基膨润土。湿压强度 ≥120kPa,吸蓝量 (g/l00g)≥38,粒度过 200目≥90%。

2型砂性能质量控制

2.1湿压强度

如果型砂湿态强度不足 ,在起模、搬运砂型、下芯、合型等过程中 ,砂型有可能破损和塌落 ;浇注时砂型承受不住金属液的冲刷和冲击造成砂孔缺陷 ,甚至铁液泄漏。一般用湿压强度来表示型砂湿态强度,一般控制在 150~200kPa。

2.2透气性

型砂的透气率不可太低以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔缺陷 ,但绝不能理解为型砂透气率越高越好。因为透气率过高表明砂粒间孔隙较大 ,金属液易于渗透而造成表面粗糙 ,还可能产生机械粘砂。湿型砂的透气率根据浇注金属的种类和温度、铸件的大小和壁厚、造型方法、型砂的发气量大小等决定 ,一般控制在 90~160。

2.3紧实率和含水量

紧实率和含水量是衡量型砂综合性能的重要参数。湿型砂水分一定要适中 ,否则膨润土未被充分润湿影响混砂 ,进而导致造型起模困难且砂型发脆易碎、表面耐磨强度低 ,铸件易产生砂眼和冲蚀缺陷。如果型砂太湿 ,铸件易产生气孔、夹砂、粘砂等缺陷。

一般紧实率控制在 32%~40%,最佳 34%~38%。高密度造型用型砂含水量在 2.8%~3.8%。型砂的紧实率 /含水量比值一般在 10~12。

2.4含泥量

高密度造型最理想的铸铁用型砂含泥量 (含煤粉)为 10%~13%,不应 ≥14%;理想的旧砂含泥量为 8%~11%,不应 ≥12%。

2.5有效粘土

型砂的有效膨润土是指全部仍然具有粘结能力的膨润土。一般高密度造型的有效膨润土控制在 6%~8%。

2.6有效煤粉量 (燃损 )

煤粉高温下气相分解 ,在砂粒表面沉积形成“光亮碳” ,防止铸件表面粘砂 ,提高铸件表面质量。如果型砂中有效煤粉含量过高 ,同时型砂透气性又较差 ,因型腔内气体量增大 ,铸件易产生气孔、冷隔、浇不足等缺陷。为此大多数铸造企业通过测定型砂及附加物的发气量 ,计算有效煤粉含量 ,一般控制在3.0%~4.5%。

根据我们的经验并参照其他企业做法 ,我们将测定有效煤粉含量的方法改为测定型砂挥发分。挥发分的测定是将样砂放入带盖的坩埚并置于马弗炉内,在 649℃下煅烧 1h后称重测得。现场通过型砂挥发分量的变化来控制有效煤粉含量更切合实际 ,测发气性不是很准确 ,原因是型砂中有机物 (砂芯 )等也是发气的 ,不易分辨。一般型砂挥发分含量控制在2.0%~3.0%(质量分数 )

2.7粒度

型砂粒度直接影响透气性和铸件表面粗糙度 ,但原砂粒度并不能代表实际型砂中砂子的粒度 ,因为在铸造过程中部分砂粒可能破碎成细粉 ,另一部分可能烧结成粗粒 ,而且不同粗细的砂芯溃碎后也会混入旧砂 ,因此应将测定含泥量的型砂用筛分法测定粒度 ,一般型砂粒度 AFS值控制在 55~65。

2.8回用砂 (旧砂 )质量控制

(a)回用砂的降温 :因垂直分型造型线为造型、浇注连续作业 ,回用砂反复循环使用 ,其温度的高低将直接影响型砂的温度 ,从而影响型砂的整体性能 :其一 ,热砂有粘贴在较冷料仓壁的倾向并形成料斗缩管 ,使系统砂中只有少部分被频繁使用 ,砂的周转率增加迅速 ,使砂温进一步升高 ;其次 ,热型砂与模具接触 ,由于水分凝结而粘结在一起 ,脱模时造成型腔表面粗糙及砂粒松散 ;其三 ,砂温越高 ,砂型水蒸气压越大 ,砂型表面的水分蒸发速度越快 ,风干现象越严重 ,风干后的型砂强度更低 ,浇注时铁液冲刷型腔内的风干砂导致铸件产生砂眼缺陷。因此如何降低回用砂温度 ,将成为造型线能否生产出优质铸件的关键因素之一。回用砂温度控制的目标是最终向混砂机输送的旧砂温度应低于 45℃。最佳方法是在落砂机后安装冷却装置 (冷却滚筒、沸腾冷却床、双盘冷却器等 )。其中沸腾冷却床冷却效果较好 ,因回用砂在沸腾冷却床中翻腾与喷水雾同时进行 ,从而增加了水与砂的接触面积和时间 ,达到降低砂温之目的。而传统的做法向传送带上的砂子喷水并不能有效地冷却回用砂 ,是不可取得。其原因是 ,传统方法中的水没有足够的时间与所有砂粒充分接触 ,并且局部热砂和水的混合物有可能使周围空气的湿度达到饱和 ,在此情况下不可能将水由液体转变为气体,并把形成的水蒸汽有效排除。

(b)回用砂 (旧砂 )水分控制 :为了更好利用回用砂中的膨润土 ,回用砂必须在进入混砂机前保持充足的水分 ,以便膨润土吸收更多的水分 ,更大发挥回用砂中膨润土的粘结作用以及减少膨润土的加入量。因此应在砂处理系统中尽可能在早期添加水 ,混砂前回用旧砂含水量保持在混制型砂水分的 70%~ 80%,使膨润土有充分的膨涨时间 ,前提是不堵塞任何砂处理设备。这样 ,不仅能缩短混砂时间 ,也可缩小混制后型砂湿压强度的波动范围 ,混砂效果好。因此要求回用砂进入旧砂斗之前回用砂水分保持在1.25%~2.0%。如果回用砂在砂斗中有足够的滞留时间,旧砂中的有效粘土就会部分复水。

(c)回用砂中芯砂的影响 :砂芯的加入对湿型砂性能有影响。铸型浇注后仅有部分砂芯的砂粒表层树脂被烧掉 ,而未被烧掉的仍滞留在型砂中 ,因砂芯大部分是覆膜砂芯 (以树脂为粘结剂 ),芯砂表面树脂不亲水 ,补加的湿润膨润土很难与其粘结 ,导致产生脆性型砂。脆性型砂不能保证砂型棱角处的质量 ,而且随着铁液的冲刷极易产生砂眼。此外 ,脆性型砂还会给起模带来不良影响。为了防止芯砂的加入对湿型砂的影响 ,加入新砂的量应保持在混制砂总量的 2%~5%。并且在安排铸件生产时应注意有芯和无芯产品的合理搭配 ,尽可能减少型砂中的芯砂量。

3生产应用

3.1混砂工艺

混砂过程首先应做到将砂、膨润土、水及附加物混和均匀 ;再揉搓各种材料使粘土膜均匀包覆在砂粒周围。加料顺序一般是先将干料混合 ,再加水湿混。但经观察 ,型砂经过松砂后总有些像小米粒大小坚硬的砂团包裹在型砂中 ,其成分实际上就是膨润土和砂子的烧结物和粘土球 ,该砂团遇水就开。所以混砂工艺建议改为 ,加砂后先加水湿混化解粘砂团 ,再加其它粉料。

旧砂 +新砂 +水(最好为雾化水 );湿混 15s后,加膨润土 +煤粉 +添加剂 ,混 120~150s。混砂时间不易过长 ,否则砂子发热降低流动性 ,强度反而受影响。

3.2造型

造型前应先预热模板 (尤其是冬天寒冷季节 ),使其温度高于型砂 5℃为宜 ,起模时不粘模 ,表面也不干燥 ,铸型表面光洁。

3.3型砂检测

一是严格原材料的进货检验 (包括原砂、膨润土、煤粉等 );二是加强型砂的在线检测 ,对型砂性能进行定期检测 ,及时发现问题并及时解决。

3.4型砂好坏的判断

有些企业认为 ,可以“用湿压强度的值”代替“有效膨润土的值”来决定混砂机中膨润土的添加量 ,这种观点是不成立。简单说 ,在型砂中的膨润土和死粘土都产生湿压强度 ,增加死粘土的量 ,而紧实率不变,湿压强度的值也会增加 ,所以湿压强度会有误导作用。在考虑湿压强度的时候还要同时考虑其他性能和有效粘土、含泥量的结果。“有效粘土含量测试”是唯一能够测定型砂中膨润土含量的方法。

在保证有效粘土含量的前提下 ,混砂现场应重点控制型砂紧实率 ,使型砂中的膨润土和水分比例适中 ,充分发挥膨润土的粘结作用 ,避免因水分过多使型砂出现自由水的现象。

3.5浇注

应快速、高温、连续浇注 ,快速充型 ;否则易产生串气、冲砂 ,形成水分迁移 (俗称放炮 ),造成砂型损坏,出现铸件废品。

4主要缺陷分析与对策

4.1砂眼

砂眼是由于浇注系统或型内掉有砂粒或因铁液冲刷型壁 ,零散砂粒掉落引起。如果型砂混制位置与造型线距离较远 ,湿砂型在皮带输送过程中 ,型砂表层脱水强度急剧下降 ,北方天气干燥季节中“风干”现象更加严重 ,应引起注意和重视。另外旧砂反复使用若型砂中的灰分、含泥量过高 ,将导致型砂韧性低发脆、起模性能差 ,使砂型的棱角和边缘破碎 ,引起砂眼缺陷。防止砂眼措施 :①采用优质膨润土 ,根据季节 (干燥、潮湿等 )变化 ,合理控制型砂水份 ,提高型砂强度 ;②调节旧砂除尘设备 ,将旧砂含泥量控制在 12%以下 ,造型处型砂紧实率提高为 34%~38%,含水量为 3.2%~3.8%,使紧实率与含水量的比例在 10~12的范围内 ;③型砂中加入少量 α-淀粉 ,提高型砂韧性 ,降低起模摩擦阻力 ,增强表面风干强度 ;④及时调整旧砂中芯砂含量 ,适当延长混碾时间。

4.2粘砂

粘砂是由于铁液渗透铸型而产生的表面缺陷。采取的对策为 :①采用粒度较细、分布适中的原砂 ,提高型砂的流动性和紧实度 (铸型硬度控制在 90左右),减少铸型表面的孔隙 ;②使用高效优质煤粉 ,控制型砂中的有效煤粉含量即挥发分 ,减少铁液表面氧化及对砂型表面的润湿和渗透 ; ③适当减低浇注温度 ,减少铁液压力。

4.3球铁件气孔气孔防止 :①提高型砂透气性 ;②控制型砂煤粉加入量及水分和芯砂含量 ,减少型砂发气量 ;③模板上合理布置排气槽 ,利于铸型内气体向外逸出 ;④适当提高浇注温度 (>1380℃)和速度 ,在浇包液面上撒冰晶石粉。