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消失模铸造铸钢件夹渣分析及解决办法

3.0 2024-08-25 0 0 15.49KB 5 页 6库币 海报
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1、夹渣缺陷的发现过程
发现夹渣缺陷是在皮带输送机主滚筒端部轴承座机加工时，表面
出现大量白色或黑色的颗粒状斑点，同时切面出现粉状痕迹，可以
肯定是出现了夹渣缺陷。通过显微镜观察，这些斑点和我厂用的镁
橄榄石型砂组织结构相同，说明这些夹渣成分就是镁橄榄石。经过
多次分析总结，以及根据铸件及浇注系统表面状况，判断在浇口杯、
直浇道、横浇道、内浇道和浇口表面或连接处以及铸件表面粘砂严
重或有裂纹状粘砂存在，基本可以肯定铸件有夹渣和进砂缺陷。通
过对浇道棒或浇道拉筋的取样，可看到取样端面上有白色斑点，严
重时端面会形成一圈白色斑点。
2. 夹渣缺陷产生的原因分析
经在生产实践中观察，从浇口杯、直浇道、横浇道及铸件等可能
进砂部位着手分析，发现在浇口杯与直浇道、直浇道与横浇道、横
浇道与工件的连接处，缺陷最为明显，追溯铸造记录分析，有以下
几个方面的原因。
（1）白模涂料厚度不均匀进行第二次和第三次上涂料时，在工件转
折过渡处涂层局部变薄；或是在浇铸注时由于钢水液的冲刷形成的
涂料破裂，砂和钢液混合进入工件中，从而导致了夹渣缺陷。
（2）涂料未干透，强度差，由于白模装箱时，浇口杯及 所有浇道
均是在浇注前进行现场粘接，导致粘接位置局部涂料无法干透，强
度过低。
（3）浇注系统的白膜表面涂料开裂或脱落，造成镁橄榄石砂进入工
件这种情况主要发生在天气较差时，由于人员操作不当，将白膜放
在烤箱内烘烤时温度偏高，从而造成涂料开裂。
（4）装箱振动不到位这会造成局部型砂松散不实，镁橄榄石砂对涂
层支撑强度差，局部被钢液冲垮，从而导致漏砂、漏钢液。
（5）工艺参数选择不恰当生产中，涂层的厚薄、浇注速度的快慢、
浇注温度的高低、负压的大小等因素，都会对铸件夹渣和进砂问题
产生影响。
3. 解决进砂夹渣缺陷的措施
（ 1 ）涂料环节改进措施
涂料主要作用：提高模样表面的强度和刚度，排气，隔离金属熔
液和型砂，降低工件表面的光洁度粗糙度值。我厂使用的涂料是桂
林六号，这种涂料具有良好的耐高温性、透气性、耐火性能、耐高
温冲刷等性能。
在涂料环节，具体的改进措施是改变过去多次浸涂的方式，采用
一种少量多层浇涂方式。通过第一次浸涂后，待底层干透后，第二
层采用浇涂，利用勺子将涂料均匀的浇在工件上，待第二层干透后，
再浇第三层，对于转角处采用局部补浇，保证各处涂层均匀，涂层
厚度控制在 2-3mm。改进涂刷工艺后，在工件表面基本上消除了进
砂的现象。
  涂料的干燥最好采用自然风干，如果在雨季，则在室内通过对流
通风设备风干；如采用烤箱烘烤，温度不得超过60℃，并且依靠通
风环流设备控制空气的湿度，既可提高烘干效率，又能保证涂层不
开裂。
（2）装箱环节的改进措施
在装箱时，首先要仔细检查模样表面的涂料层，避免有任何脱落、
裂纹和开裂，尤其是直浇道与横浇道结合处、横浇道与内浇道结合
处、内浇口与铸型结合处，一旦存在松动、裂纹、连接不牢等现象
就有可能进砂。这就要求结合处强度要高、涂料层较厚，同时浇注
系统要有足够的刚度，必要时需设置拉筋或加固套。在装箱粘接完
毕后，如发现有裂纹，可适当加厚补刷涂层，但补刷后必须增加烘
干措施，提高涂层的强度，防止跑砂。
模样组放置于砂箱底砂上时应保持平稳，需放置到位才允许开始
撒砂振动，以避免震裂涂料层。加砂动作应尽量轻柔，可先用软管
加砂，振动稳定后再用雨淋设备撒砂。开始时只需通过一到两台振
动器进行小幅振动，待模样完全被干砂埋没再增加两台振动器进行
大幅振动。整个装箱、撒砂、振动、造型操作过程中，要保证在浇
注前模样组涂料层没有任何脱落、开裂和裂纹，同时要保证镁橄榄
石砂将模样空隙充填严实。
（3）浇注环节的改进措施
浇注时速度越快对浇注系统和铸型的冲刷越大，涂料被冲坏造成
进砂现象的可能性也越大，因此浇包要尽可能降低浇注高度，包嘴
尽量靠近浇口杯，以降低冲刷力。在浇注前必须充分打渣，浇注时
要进行适当的挡渣，防止渣料进入，影响工件品质。
浇注时温度控制也是关键的一环，温度越高，对涂料性能要求就
越高，就越容易产生粘砂、夹渣等缺陷，应选择合适的浇注温度。
铸钢件浇注温度为 1430～1500℃为宜（可在打渣时用红外测温仪进
行检测）。
我厂使用的熔炼炉炉为 1t 中频感应电炉，一包铁液在 600-
700kg。浇注时间控制在 20～ 30s，防止钢液将涂层冲垮。
（4）负压控制环节的改进措施
消失模铸造的浇注过程一般是在真空条件下进行的，负压主要是
用于紧实干砂、加快排气、提高充型能力。而负压度的大小对铸件
质量也有很大影响，过大的负压度使金属液流经开裂处时吸入干砂
和夹杂物的可能性增加，也使铸件的粘砂缺陷增加，因此必须控制
负压值，降低负压系统的流量，控制真空泵每分钟流量在砂箱容积
的 5-8 倍。负压值一般控制在0.6 MPa 以下，浇注铸钢件负压值采
用先大后小的原则，开始浇注时控制在0.5 MPa，随着浇注量的增
加，负压值会有所降低，但要尽量控制在0.4 MPa 以上。
4.生产效果
通过采取以上改进措施后，铸件质量有了明显的改善。在出箱时
可以发现，工件上基本不存在漏水、粘砂现象，而在工件冷却收缩
过程中，涂层自然脱落比较完整，降低了清砂工作量。工件热处理
后进行机加工时，基本上不出现夹渣现象，刀具的损耗也明显降低。
改进工艺前，机加工车间的每台车床平均车刀消耗量为每年 60 把左
右，现在已经 降低至每年 20 把左右。同时铸造 工件合格率由过去
的70%提高到 90%以上，既提高了工效，又降低了生产成本。
摘要：

1、夹渣缺陷的发现过程发现夹渣缺陷是在皮带输送机主滚筒端部轴承座机加工时，表面出现大量白色或黑色的颗粒状斑点，同时切面出现粉状痕迹，可以肯定是出现了夹渣缺陷。通过显微镜观察，这些斑点和我厂用的镁橄榄石型砂组织结构相同，说明这些夹渣成分就是镁橄榄石。经过多次分析总结，以及根据铸件及浇注系统表面状况，判断在浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道和浇口表面或连接处以及铸件表面粘砂严重或有裂纹状粘砂存在，基本可以肯定铸件有夹渣和进砂缺陷。通过对浇道棒或浇道拉筋的取样，可看到取样端面上有白色斑点，严重时端面会形成一圈白色斑点。2.夹渣缺陷产生的原因分析经在生产实践中观察，从浇口杯、直浇道、横浇道及铸件等可能进砂...

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