如何防止呋喃树脂砂铸件常见不良缺陷【转帖】

老翻砂匠 · 发表于 2017-9-25 09:56:26

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   1．气孔与针孔

   呋喃树脂砂透气性很好，但比各种无机类铸型的发气量高，综合看来较易发生气体类缺陷。

   （1）原砂粒度偏细，透气性降低（要求粒度是30/70，原砂水分的质量分数低于0.2%）。

   （2）涂料质量不良或干燥不充分，使砂型（芯）残留水分较高。

   （3）旧砂再生不良，使系统中砂的灼减量失控，微粉含量超标，造成发气量增大，透气性降低。

   （4）浇注时铸型（芯）尚未充分硬化。

   （5）工艺设计不当。如浇注系统设计不良，浇注速度慢，压头过低，砂芯出气方案不当等。

   （6）操作不当引起。如造型（芯）时未考虑砂芯排气，合型时未将砂芯出气道与砂型排气孔连通，或出气口未封好，浇注时铁液钻入，上涂料时局部堆积严重，以致干燥不充分，芯头被涂料封死，影响砂芯排气，浇注速度过慢或断流，使浇注系统未被金属充满。

   防止措施：

   （1）树脂和固化剂加入量要附合标准，要选用糠醇含量高，尿素含量少的低N树脂。根据季节不同，选用合适的固化剂品种，千方百计降低黏结剂加入量。充分硬化后，合型浇注，尤其是旧砂再生回用条件下，铸钢件树脂w（N）控制在1%以下，铸铁件也应控制在2%以下。在混砂前的树脂中加入占树脂质量2%～0.3%的硅烷，可有效地提高黏结强度，从而降低树脂用量。

   （2）使用浓度较低的挥发性涂料，点火干燥后，铸型中有残留醇分的危险。总之，涂料的浓度调整到“30”波美以上。另外，挥发性涂料溶剂中可能有变质酒精或含水分较高的酒精，点火干燥不彻底，使铸型内有残留水分，这是产生气孔的重要原因，故要求涂料中溶剂含水分不大于5%。除了应注意涂料的溶剂质量外，合箱前还应对铸型进行喷火干燥处理。

   （3）造型后硬化所需时间随气温、湿度、固化剂加入量、固化剂种类等因素的不同而变化，一般要经过十几个小时以后才能反应完全，未反应完全的铸型发气量较高，在冬季尤其应注意砂芯最好能做到隔天使用，外型也起码应保持6～8 h以上再浇注，起模时间最好不少于20min，硬化后也不宜久放，否则起模困难。

   （4）有机再生砂的灼减量与铸型的发气量成正比，与气体缺陷有密切关系，铸铁的灼减量应低于3%，而微粉含量应控制0.8%以下。另外，尽量降低砂铁比“S/M”，为此，对批量重复生产的铸件可采用专用砂箱，减少吃砂量，或采用钢板焊制各种形状中空箱框或隔板，安放在砂箱转角或代替型砂充填在箱内，也可在距型腔一定距离处埋入旧砂块或泡沫塑料块等，一般将“S/M”比控制在3以下为宜。

   （5）浇注时应掌握好速度，决不能中途断流，浇注开始后还应点火引气等。

   （6）造型工艺要注意下列情况：树脂砂的宏观透气性很好，但浇注时有机物发气速度较快，只靠分散出气还来不及，为及时排除型腔气体要适当增加上型出气，在上型的大平面及凸起部位，应设置出气孔，或在造型前在木模上放好出气销。同时，设计浇注系统要注意直、横、内浇道的封闭性，注意直浇道的形状，防止金属液发生紊流，将空气卷入，使呋喃树脂燃烧产生更多气体，原则上采用底注较为安全合理。

   2．机械粘砂

   （1）原砂粒度较粗，分布过于集中，造成砂粒间隙大，金属液容易渗入砂型中去，呈“铁夹砂”状态的机械粘砂。

   （2）涂料层不良引起。涂料的波美浓度要大于“30”。受热严酷的厚大部位，可采用双层涂料，底层涂料有一定渗透深度，面层涂料建立一定涂层厚度。
对于铸铁而言，石墨涂料仍不失为防粘砂性能优秀的涂料，但为了提高热冲击的抵抗力，骨料中最好配入20%以上的锆英粉。

   （3）型（芯）的紧实度不够，使型（芯）表面疏松，稳定性差，对机械粘砂的抵抗力差。

   （4）新砂的比例高时，抗粘砂能力较再生砂差。

   （5）影响砂型表面稳定性的其他因素，如使用了超过使用时间的型砂，砂温过高等，均降低了抵抗机械粘砂的能力。

   3．脉纹

   由于石英砂的SiO2含量高，其膨胀系数较高，新砂的热膨胀系数和涂料热膨胀系数低不一样，浇注受热时，砂型的热膨胀将涂层“拉裂”导致铁液钻入砂中与砂凝固在一起，形成脉状条纹缺陷，并常伴有机械粘砂，脉纹较易铲除，克服办法是旧砂再生回用比例高一些，使膨胀系数降低，使型砂热膨胀系数接近涂料层。

   4．裂纹

   呋喃树脂砂型铸件的热裂倾向比水玻璃砂和黏土砂型的铸件大，这可能是由于树脂砂型刚性好，热膨胀系数大，加上铸件冷却速度慢等因素造成的。铸钢件发生热裂倾向更严重。结构复杂、壁厚差大的铸件以及收缩阻力较大的部位，出现裂纹的可能性较大。另外，使用磺酸类固化剂，能引起表面渗硫，在铸件表面引起微裂纹成为龟裂的特点。

   防止办法：

   （1）提高型（芯）退让性，如在型砂中添加2%～3%的木粉等溃散剂。

   （2）造型（芯）时，背砂中埋入发泡聚苯乙烯块，尽量减薄型（芯）的吃砂量，做空心芯等。

   （3）在易发生裂纹的部位用锆砂和铬铁矿砂代替硅砂，可明显减轻裂纹，这是因为这二种材料热膨胀系数低。

   （4）改变浇注系统，使铸件达到同时凝固。

   （5）在允许条件下，对铸件结构作合理修改。

   （6）适当降低浇注温度，对减少裂纹有明显效果。

   （7）在易发生裂纹处设置防裂筋。

   （8）特殊情况下，以磷酸代替硫酸类固化剂。

   （9）合理使用冷铁和其他激冷措施。

   5．夹渣

   主要是金属液与粘结剂反应生成的渣，以及因浇注时间长型（芯）顶被高温金属液烤坏产生的结疤。前者多发生在开始流入型内的那部分前期铁液中，并常伴有气孔缺陷，后者则常发生在型腔上部和上侧面。

   防止措施：

   （1）在设计浇注系统时，按照“快、稳、封闭、底注，保证压头，处理铁液”的原则，并在有条件的铸件顶面设置溢流冒口，将浇注中的冷、脏铁液导入溢流冒口中，并使其溢出。

   （2）使用强度高、耐热性好、发气性低的涂料。

   （3）大平面的平板铸件浇注时最好采用倾斜浇注，并在浇口杯对面设置适当数量的溢流冒口，可有效地防止大平面上出现夹渣缺陷。

   6．硬度不足

   呋喃树脂砂铸型导热性差，金属液冷却凝固速度慢，会导致铸件硬度偏低。需要注意的是树脂砂铸件表层（3 mm）硬度比内部低10～15 HB，所以在测定硬度时，需除去表层（>3 mm）后才能测出正确的硬度值。

   防止措施：

   （1）适当降低铁液的CE 值，以防止铁素体的产生。

   （2）添加少量稳定珠光体元素，如：Cr、Cu。

   （3）提高铸件冷却速度，如采用合适的冷铁和使用碲粉涂料等。

   （4）适当降低浇注温度。

   （5）适当提早开箱时间。

靖江山水 · 发表于 2017-9-26 11:57:07

该说的都说了，剩下就是有没有听话照做

铸造小狗 · 发表于 2017-9-26 13:53:06

靖江山水发表于 2017-9-26 11:57
! [$ r! f- @4 ^) w% O2 @- {) V( `该说的都说了，剩下就是有没有听话照做

你好，新面孔的前辈老师！

fbi-2008 · 发表于 2017-9-28 21:32:50

粗看了一下，感觉有些地方不妥当
比如说涂料的波美度，如果浸涂的话基本都30以下，更有8-10度的。具体情况要看各家的控制要求。
另外对于脉纹，也可以通过涂料来解决或缓解

坚定的毛桃 · 发表于 2024-3-25 17:07:33

学习了

负重前行 · 发表于 2024-9-23 18:44:19

为啥表层的硬度反而低？

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