【概要描述】打壓合格率是球墨鑄鐵管件鑄造過程控制的重要指標。影響打壓合格率的因素有很多,本文分析了模型和涂料質量對管件打壓合格率的影響。通過大量的實踐和工藝改進,嚴格控制模型和涂料質量,提高了管件打壓合格率。
摘要:打壓合格率是球墨鑄鐵管件鑄造過程控制的重要指標。影響打壓合格率的因素有很多,本文分析了模型和涂料質量對管件打壓合格率的影響。通過大量的實踐和工藝改進,嚴格控制模型和涂料質量,提高了管件打壓合格率。
管件模型制作是消失模鑄造管件的第一步,也是從無到有的一步。模型制作過程要考慮到管件的各項技術要求,如:接口形式、接口尺寸、形位、壁厚、承壓等級等等。而消失模鑄造又是鐵水置換泡沫的過程,和傳統砂型鑄造有很大區別。管件打壓檢驗時漏水,主要是鑄件存在缺陷,如冷隔、縮松、皺皮、夾渣等。而造成這些缺陷的原因是多方面的。
1 管件模型質量
1.1模型密度大小和均勻性
模型的密度直接影響著模型的表面質量和成型的時間,早期生產過程中為了追求表面質量和模型強度,不斷的提高模型密度。隨著近些年大家對消失模的了解,同時成型設備和模具的不斷更新換代,讓我們能夠在保證表面質量和模型強度的前提下降低密度。密度降低可以減少鐵水與模型置換過程中形成的碳渣,提高管件材質的致密度,從而提高了打壓合格率。
在成型過程中,控制模型不同區域密度均勻性也很重要,局部密度過大,會使鐵水在此區域流動減慢,形成冷隔或蜂窩狀組織等缺陷,造成管件打壓時局部滲漏。
1.2模型的結構
管件是薄壁大內腔圓筒結構,而且分支多、角度多。模型可以通過靈活拼接來形成,但粘接區域往往存在缺陷。特別是在主管和支管的交接處以及彎管的頂端,都極易出現各種鑄造缺陷,造成打壓漏水。為了減少缺陷的形成,我們一方面增大交接處的拐彎半徑,盡量讓拐彎處的壁厚和管體一致,圓滑過渡。另一方面在阻礙鐵水流通的位置增設內水口和冒口。
1.3模型的材料
我們主要采用的均苯乙烯和共聚樹脂兩種原材料,在使用過程中相互結合,根據不同的管件壁厚、結構和規格,采用不同的原材料,以達到降低成本,提高模型質量和提高打壓合格率的目的。
1.4模型的成型溫度和時間
成型蒸汽壓力低,成型時間長,模型中的發泡劑殘留少。反之,成型壓力高,成型時間短,模型表面快速融合,內部卻沒熔合。模型內部殘留的水分、發泡劑不易排出,澆注過程出現反噴,鑄件出現冷隔夾渣。造成打壓泄露。
1.5模型的時效時間
模型成型結束后,要經過烘干和時效處理,足夠的時效時間能夠降低模型的含水量和發泡劑含量,從而減少鑄造缺陷。
1.6組模過程中輔助材料的用量
管件模型在粘接過程中,都會用到一些粘接膠和膠帶紙。這些輔助材料的密度一般都大于模片本體,出現漏水的位置也多數在粘接縫處,所以合理控制輔助粘接材料的用量,仔細處理粘接縫隙多余的膠瘤。對提高打壓合格率有重要作用。
1.7澆口的位置
管件的內澆口一般在組模時就設計好,有利于后期裝箱方便。一般管件設置內澆道時應該考慮管件的結構,多設計在支管下端或者彎管的最小回轉半徑下,同時要考慮盡量離密度高的加料口近一些。讓高溫鐵水首先接觸密度高或者容易出現缺陷的位置,降低這些位置出現缺陷的概率。
2 耐火涂料質量
2.1骨料種類和粒度大小
耐火骨料作為涂料的重要組成部分,決定著涂料的工藝性能和使用性能。消失模涂料選擇耐火骨料的時候要重點考慮耐火度和粒度。提高涂料耐火度目的是保證涂料高溫強度,粒度粗細和分布及顆粒形狀將影響涂料的透氣性。提高耐火度和透氣性能減少鑄件碳渣缺陷。
2.2粘結劑種類和發氣量
消失模涂料粘接劑分為高溫粘接劑和低溫粘結劑,根據原材料成分不同又分為有機和無機兩種。粘接劑的選用不但要考慮涂料的涂覆、烘干后效果、轉運強度、澆鑄過程的高溫強度,還要考慮粘接劑本身發氣量,燃燒后的殘留。這里多指有機粘結劑,有機粘結劑的作用是保證涂料澆鑄前的性能和強度。但有機粘結劑的發氣量往往很大,保證涂料性能和強度的前提下減少有機粘結劑用量,對提高鑄件質量有很大幫助。
2.3涂層厚度和致密度
涂料層是隔絕鐵液和型砂的屏障,承受來自型腔內部鐵液的壓力、沖擊力和來自型腔外部的壓力差,提高涂層厚度對機械粘砂有明顯效果,但是涂層越厚,透氣性也就越差,反而不利于排氣排臟。在保證模型轉運強度的前提下,提高涂料的致密度,保證涂層厚度均勻一致,就能夠減少涂層脫落風險,增加涂料透氣性。
2.4涂層強度和吸潮性
用水基涂料的模型需要烘干處理,如果烘干不到位模型含水量高會造成澆鑄反噴現象,影響鑄件質量。同時模型烘干后的存放過程中,因為涂料中的一些材料具有親水性,也會吸潮。涂料吸潮后會降低強度,水在澆鑄過程中吸熱汽化,增加涂料發氣量,在鑄件中產生各種缺陷。
陽光鑄材消失模涂料
綜上所述,管件的承壓大小是由管件材質的致密度決定的,而鑄造缺陷會讓管體局部產生細小縫隙,從而漏水。消失模鑄造管件模型和涂料質量直接影響著鑄件的缺陷多少。要想提高管件打壓合格率,首先要提高模型和涂料質量,合理制定模型和涂料生產工藝,針對性解決出現的問題。