粘砂的案例
徹底弄清鑄件粘砂根源，共享9個粘砂解決方法
鑄件粘砂不僅影響鑄件的外觀質(zhì)量，甚至引起報廢。因此，對鑄件的粘砂必須引起足夠的重視，以提高產(chǎn)品出品率。那應(yīng)該如何防止鑄件粘砂呢？
“治病”當(dāng)然要找到根源，首先我們先來看一下鑄件粘砂的原因
1、足夠的壓力使金屬液滲人砂粒之間較高的金屬液靜壓力頭。即由鑄件澆注高度和澆注系統(tǒng)形成的壓力。如該壓力超過砂粒間隙之間毛細(xì)現(xiàn)象形成的抵抗壓力。即尸毛=QcosO/r，式中P毛為毛細(xì)壓力；為金屬液表面張力；e為金屬液毛細(xì)管的潤濕角；r為毛細(xì)管半徑。就會形成機(jī)械粘砂。靜壓力頭超過500 mm，鑄造用砂又較粗，多數(shù)會產(chǎn)生機(jī)械粘砂，除非上涂料。上式亦說明：越大，即砂粒粒度越粗，尸毛越小，即較易產(chǎn)生機(jī)械粘砂。
2、金屬液在鑄型內(nèi)流動形成的動壓力。
3、鑄型“爆”或“嗆”。即鑄型澆注時釋放的可燃?xì)怏w與空氣混合并被熾熱金屬液點(diǎn)燃所形成的動壓力。
4、機(jī)械粘砂一經(jīng)開始，即便壓力減小，金屬液滲透還會繼續(xù)進(jìn)行，直到滲透金屬液前沿凝固。即金屬液溫度低于固相線溫度，滲透方可停止。
5、化學(xué)粘砂最通常的原因是濕型和制芯用原材料耐火度、燒結(jié)點(diǎn)低;石英砂不純;煤粉或代用品加人不足;沒有使用涂料或使用不當(dāng);澆注溫度過高;澆注不當(dāng)致使渣子進(jìn)人鑄型等因素造成。
容易造成粘砂的原因找到了，接下來我們就來說一下如何防止！
1、預(yù)防機(jī)械粘砂可采用如下措施
1)避免較高的金屬液靜壓力頭;在滿足鑄件補(bǔ)縮條件下冒口高度不要過高;避免澆包處于高位直接澆到直澆道內(nèi)，必要時可利用盆形澆口杯緩沖一下金屬流，并形成恒高靜壓力頭。
2)盡量使用粒度較細(xì)、的鑄造用砂。
3)砂型應(yīng)緊實(shí)良好。’機(jī)器造型不可超載，供給造型機(jī)的壓縮空氣應(yīng)保持規(guī)定壓力，避免使用過濕或存放期過長的型砂，因難以緊實(shí)，芯盒通氣孔(塞)不得堵塞;采用樹脂砂造型和制芯不能僅靠型砂的良好流動性，要保證緊實(shí)，必要時輔以震動。
展開 殼體粘砂問題的機(jī)理分析，共享7種有效改進(jìn)措施
針對車間離合器殼體鑄件粘砂問題，根據(jù)車間生產(chǎn)情況分析其產(chǎn)生的可能原因，利用質(zhì)量分析方法，繪制離合器殼體鑄件粘砂問題因果圖，制定措施并在生產(chǎn)中驗(yàn)證，確定導(dǎo)致鑄件粘砂關(guān)鍵因素，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低了鑄件廢品率。
一、引言
車間離合器殼體采用濕型砂工藝鑄造，砂芯采用覆膜砂工藝制芯，鑄件返拋率高達(dá)30%，且其中10%的粘砂鑄件因粘砂嚴(yán)重不能清除而報廢。報廢的粘砂鑄件粘砂部位包括內(nèi)腔及鑄件外表面，通過常規(guī)的補(bǔ)刷涂料、提高煤粉含量的措施也未能改善粘砂狀況。
二、粘砂機(jī)理
鑄件粘砂大致可分為機(jī)械粘砂、化學(xué)粘砂、爆炸粘砂、熱粘砂[1]。機(jī)械粘砂又稱為金屬液滲透粘砂，是由液態(tài)金屬通過毛細(xì)管滲透或氣相滲透方式鉆入型腔表面砂粒間隙，在鑄件表面形成的金屬和砂粒機(jī)械混合的粘附層。兩種力的對比和變化決定了鑄件機(jī)械粘砂傾向，即必定有一種力促使液態(tài)金屬滲入砂型孔隙， 一種力阻止?jié)B入。滲透動力, 即促使金屬液滲入砂型孔隙的力, 主要是金屬液對鑄型的動壓力和靜壓力；滲透阻力, 即阻止金屬液滲入砂型孔隙的力，主要有兩種： 一是砂型孔隙的阻力, 一是砂型孔隙中的氣體壓力(也稱背壓)。化學(xué)粘砂就是高溫金屬液可能被氧化生成金屬氧化物，主要產(chǎn)物是FeO，氧化鐵與和鑄型中SiO2相互產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng), 生成硅酸亞鐵，因其熔點(diǎn)低，易粘附在鑄件表面上造成粘砂。爆炸粘砂形成原理是：金屬液在澆入砂型后沖擊型腔表面形成高壓，迫使金屬液鉆入型砂空隙。
展開 粘砂（結(jié)疤）、冷隔、氣孔？4步有效解決覆膜砂鑄件缺陷
覆膜砂鑄造在鑄造領(lǐng)域已有相當(dāng)長的歷史，鑄件的產(chǎn)量也相當(dāng)大；但采用覆膜砂鑄造生產(chǎn)精密鑄鋼件時面臨很多難題：粘砂（結(jié)疤）、冷隔、氣孔。如何解決這些問題有待于我們?nèi)ミM(jìn)一步探討。
一、對覆膜砂的認(rèn)識與了解（覆膜砂屬于有機(jī)粘結(jié)劑型、芯砂）
（1）覆膜砂的特點(diǎn)：具有適宜的強(qiáng)度性能；流動性好，制出的砂型、砂芯輪廓清晰，組織致密，能夠制造出復(fù)雜的砂芯；砂型（芯）表面質(zhì)量好，表面粗糙度可達(dá)Ra=6.3～12.5μm，尺寸精度可達(dá)CT7～CT9級；潰散性好，鑄件容易清理。
（2）適用范圍：覆膜砂既可制作鑄型又可制作砂芯，覆膜砂的型或芯既可互相配合使用又可與其它砂型（芯）配合使用；不僅可以用于金屬型重力鑄造或低壓鑄造，也可以用于鐵型覆砂鑄造，還可以用于熱法離心鑄造；不僅可以用于鑄鐵、非鐵合金鑄件的生產(chǎn)，還可以用于鑄鋼件的生產(chǎn)
二、覆膜砂的制備
1．覆膜砂組成
一般由耐火材料、粘結(jié)劑、固化劑、潤滑劑及特殊添加劑組成。
（1）耐火材料是構(gòu)成覆膜砂的主體。對耐火材料的要求是：耐火度高、揮發(fā)物少、顆粒較圓整、堅(jiān)實(shí)等。一般選用天然擦洗硅砂。對硅砂的要求是：SiO2含量高（鑄鐵及非鐵合金鑄件要求大于90%，鑄鋼件要求大于97%）；含泥量不大于0.3%（為擦洗砂）--[水洗砂含泥量規(guī)定小于；粒度①分布在相鄰3～5個篩號上；粒形圓整，角形因素應(yīng)不大于1.3；酸耗值不小于5ml。
（2）粘結(jié)劑普遍采用酚醛樹脂。
（3）固化劑通常采用烏洛托品；潤滑劑一般采用硬脂酸鈣，其作用是防止覆膜砂結(jié)塊，增加流動性。添加劑的主要作用是改善覆膜砂的性能。
展開 鑄造當(dāng)中金屬液與鑄型的相互作用
澆注溫度高、金屬液對鑄型的濕潤性大、金屬液的靜壓力高以及砂型表面空隙度大等，是產(chǎn)生粘砂的重要原因。可采取鑄型表面涂刷涂料、提高砂型緊實(shí)度和盡可能降低澆注溫度等措施來防止粘砂。
金屬液在澆注過程中形成的氧化亞鐵（FeO）與鑄型材料反應(yīng)形成低溶點(diǎn)的熔融硅酸鐵，潤濕硅砂粒而滲入砂型（芯）表面空隙，產(chǎn)生化學(xué)粘砂。可在型砂中加入煤粉、渣油、有機(jī)黏結(jié)劑等能燃燒形成還原性氣氛的附加物，以減少金屬氧化，減輕粘砂程度。
原砂的燒結(jié)點(diǎn)低或粘土加入量過多的鑄型，在澆注溫度過高、鑄件厚度過大的情況下，型腔表面易在高溫下燒結(jié)，生成熱粘砂層。防止熱粘砂的主要措施是，采用耐火度高的鋯砂、鎂砂、鉻鐵礦砂等配制的面砂或以涂料涂覆型腔表面。
3：機(jī)械作用
型腔表面砂粒或涂料層在流動的金屬液摩擦或動壓力作用下脫落，此種散落物如留在鑄件中，則造成砂眼、渣氣孔、多肉等缺陷。
為防止沖砂，除提高砂型表面強(qiáng)度外，應(yīng)合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。
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技術(shù)部長總結(jié)：鑄鋼件表面粗糙的10種原因分析
在很多鑄件的生產(chǎn)過程中，都會采用到澆鑄的方式，在澆鑄的過程中鑄型的開裂、鑄鋼件表面出現(xiàn)粘砂、沖砂等缺陷都是比較常見的，最終的結(jié)果就導(dǎo)致鑄件外觀質(zhì)量很差，不僅加大清理的量還有精整的工作量，和國外鑄件外觀相比較就有很明顯的差別。
鑄鋼件在生產(chǎn)中不僅是要注意質(zhì)量問題，而且產(chǎn)品的外觀也是需要格外注意的，以下就為您列舉造成鑄件表面粗糙的具體原因：
1.型砂和芯砂粒度太粗.
2.砂型和砂芯的緊實(shí)度低或不均勻.
3.型、芯的涂料質(zhì)量差，涂層厚度不均勻，涂料剝落.
4.澆注溫度和澆注高度太高，金屬液動壓力大.
5.上箱或澆口杯高度太高，金屬液靜壓力大.
6.型砂和芯砂中含粘土、粘結(jié)劑或易熔性附加物過多，耐火度低，導(dǎo)熱性差.
7.型、芯砂中含回用砂太多，回用砂中細(xì)碎砂粒、粉塵、死燒粘土、鐵包砂太多，型砂燒結(jié)溫度低.
8.鑄件開箱落砂太晚，形成固態(tài)熱粘砂，尤其是厚大鑄件和高熔點(diǎn)合金鑄件.
9.金屬液流動性好、表面張力低。例如，銅合金中磷、鉛含量過高，鑄鋼中磷、硅、錳含量過高.
10.金屬液中的氧化物和低熔點(diǎn)化合物與型砂發(fā)生造渣反應(yīng)，生成硅酸亞鐵、鐵橄欖石等低熔點(diǎn)化合物，降低金屬液表面張力并提高其流動性，使低熔點(diǎn)化合物和金屬液通過毛細(xì)管作用機(jī)制，滲入砂粒間隙，并在滲透過程中，不斷消蝕砂粒，使砂粒間隙擴(kuò)大，導(dǎo)致機(jī)械粘砂或化學(xué)粘砂.
展開 砂型鑄造工藝全解，教你兼顧鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)成本及效率
覆膜砂鑄造砂眼_氣孔_粘砂_的等缺陷原因及解決方法
傳統(tǒng)的鑄造涂料只是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用，達(dá)到防粘砂目的，但普通鑄造涂料高溫下由于附著力差、強(qiáng)度低、耐火差、發(fā)氣量大，容易造成鑄件產(chǎn)生粘砂、砂眼、氣孔、碳渣等缺陷。鑄件粘砂是因?yàn)橥苛蠜]有有效起到阻擋隔離作用，或涂料與高溫金屬液體發(fā)生化學(xué)反映。
1.涂料附著力差：填砂震動時造成涂料剝落，引起鑄件粘砂，
2.涂料膨脹系數(shù)大：與高溫金屬液體接觸時涂料受熱體積膨脹脫離鑄型導(dǎo)致鑄件粘砂。
3.高溫液體金屬被氧化與涂料和鑄型發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成金屬氧化物，對涂料和型砂都有極強(qiáng)的粘結(jié)性，能夠?qū)⑿?em>砂牢固粘附在鑄件表面上形成一系列的低熔點(diǎn)化合物〔在鑄件厚壁及轉(zhuǎn)角處等，低熔點(diǎn)物更多，粘砂層更后），造成鑄件粘砂，有時雖未產(chǎn)生粘砂，但在鑄件表面粘附上一層難以清除的涂料，及產(chǎn)生粘灰。
鑄件砂眼：
1．鑄型內(nèi)有掉入的砂子。
2，涂料強(qiáng)度低，耐火差，經(jīng)不住高溫金屬液體的沖刷，型砂被卷入鑄件。鑄件氣孔產(chǎn)生的原因很多，最常見的就是因?yàn)殍T型中存在較多發(fā)氣量大的物質(zhì)，發(fā)氣速度快，涂料或被砂透氣性差，氣體未及時排除所致。研制的新型鑄造涂料是在傳統(tǒng)鑄造涂料基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，調(diào)整，高溫下不開裂，不脫落，強(qiáng)度高，并且能有效防止高溫液體金屬氧化，與鑄型和高溫液體金屬接觸過程中不起化學(xué)反應(yīng)。同時能預(yù)防氮、硫、碳等氣體的產(chǎn)生。從而徹底解決:鑄件粘砂，鑄件砂眼，鑄件粗糙，鑄件氣孔，鑄件夾雜〔渣〕，球磨鐵變異，鑄鋼滲硫裂紋，增碳缺陷等。
殼型鑄造方法生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高,表面粗糙度低,可節(jié)省大量的金屬切削消耗和機(jī)加工工時,并且由于型砂用量和造型方法的改變,為鑄造生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化創(chuàng)造了條件,因而特別適用于生產(chǎn)批量較大、精度要求較高的鑄件。
展開 專家實(shí)例講解，高密度造型線的型砂性能管理要點(diǎn)
而型砂透氣性為170時，就意味著在砂型型腔表面的孔隙較大， 在鐵水的熱作用和重力作用下，高溫鐵水滲入了這些孔隙中，而形成了嚴(yán)重的機(jī)械粘砂，造成了沒有其他缺陷的廢品。其型砂中使用優(yōu)質(zhì)膨潤土、煤粉，河北承德原砂，粒度 50/100。問題出在了原砂粒度上。該廠在使用承德砂之前，使用的是鄭郊圃田、中牟一帶的原砂，粒度為 50/100,鑄件質(zhì)量一直很穩(wěn)定，改用承德砂后，就出了機(jī)械粘砂，且情況逐漸嚴(yán)重，至直堵掉兩個鑄件的型腔的澆口。其原因在于鄭州砂 SiO 2 含量～83%，使用過程中由熱作用和各種機(jī)械力作用，易破碎，且自動線型砂成份中原砂一般為 1%～2%。比例較小，使得型砂不會處于高透性狀態(tài)。而承德砂的 SiO 2 ～90%，型砂粒度仍采用50/100原砂，就使型砂透氣性上升至～ 170。在之前溝通過程中，一度改為 70/140原砂，透氣性降為～140，用于細(xì)砂沒及時補(bǔ)充，又使用了 50/100原砂兩天，型砂透氣性又恢復(fù)到 170，剛好轉(zhuǎn)一些的鑄件，粘砂情況又加劇，同時抓型砂手感煤粉量不多，且鑄件粘砂較重，做型砂的發(fā)氣量只有 13、14ml，而配料表中煤粉的含量為0.45%，不算太低，與實(shí)際情況不符。深究原因，發(fā)現(xiàn)稱量煤粉的電子秤上，始終有5Kg的殘留量，使煤粉加入量長期處于低水平狀態(tài)，在與型砂管理人員交談過程中， 談及為什么在透氣性快速上升時，沒有及時采取措施，該管理人員原先的認(rèn)識是透氣性越高越好，甚至有人認(rèn)為一型內(nèi)上部兩件不粘砂是因?yàn)橥笟庑愿撸?下部兩件粘砂是排氣條件不好所致。
舉例2：某鑄造車間，垂直分型生產(chǎn)線生產(chǎn)中小鑄件，鑄件砂眼廢品嚴(yán)重，型砂：
緊實(shí)率 濕壓強(qiáng)度 透氣性 水份 含坭量27% 0.26MPa 55 3.75% 18.05%所使用的原砂為鄭州圃田，粒度為 70/140,并且所用芯子的復(fù)膜砂粒度也為70/140。緊實(shí)率過低，會降低型砂的韌性，易形成砂眼。
展開 實(shí)例講解：鑄造自動生產(chǎn)線型砂質(zhì)量控制核心指標(biāo)
而型砂透氣性為170時，就意味著在砂型型腔表面的孔隙較大， 在鐵水的熱作用和重力作用下，高溫鐵水滲入了這些孔隙中，而形成了嚴(yán)重的機(jī)械粘砂，造成了沒有其他缺陷的廢品。其型砂中使用優(yōu)質(zhì)膨潤土、煤粉，河北承德原砂，粒度 50/100。問題出在了原砂粒度上。該廠在使用承德砂之前，使用的是鄭郊圃田、中牟一帶的原砂，粒度為 50/100,鑄件質(zhì)量一直很穩(wěn)定，改用承德砂后，就出了機(jī)械粘砂，且情況逐漸嚴(yán)重，至直堵掉兩個鑄件的型腔的澆口。其原因在于鄭州砂 SiO 2 含量～83%，使用過程中由熱作用和各種機(jī)械力作用，易破碎，且自動線型砂成份中原砂一般為 1%～2%。比例較小，使得型砂不會處于高透性狀態(tài)。而承德砂的 SiO 2 ～90%，型砂粒度仍采用50/100原砂，就使型砂透氣性上升至～ 170。在之前溝通過程中，一度改為 70/140原砂，透氣性降為～140，用于細(xì)砂沒及時補(bǔ)充，又使用了 50/100原砂兩天，型砂透氣性又恢復(fù)到 170，剛好轉(zhuǎn)一些的鑄件，粘砂情況又加劇，同時抓型砂手感煤粉量不多，且鑄件粘砂較重，做型砂的發(fā)氣量只有 13、14ml，而配料表中煤粉的含量為0.45%，不算太低，與實(shí)際情況不符。深究原因，發(fā)現(xiàn)稱量煤粉的電子秤上，始終有5Kg的殘留量，使煤粉加入量長期處于低水平狀態(tài)，在與型砂管理人員交談過程中， 談及為什么在透氣性快速上升時，沒有及時采取措施，該管理人員原先的認(rèn)識是透氣性越高越好，甚至有人認(rèn)為一型內(nèi)上部兩件不粘砂是因?yàn)橥笟庑愿撸?下部兩件粘砂是排氣條件不好所致。
舉例2：某鑄造車間，垂直分型生產(chǎn)線生產(chǎn)中小鑄件，鑄件砂眼廢品嚴(yán)重，型砂：緊實(shí)率 濕壓強(qiáng)度 透氣性 水份 含坭量27% 0.26MPa 55 3.75% 18.05%
所使用的原砂為鄭州圃田，粒度為 70/140,并且所用芯子的復(fù)膜砂粒度也為70/140。
展開 鑄造自動生產(chǎn)線型砂質(zhì)量控制的6大核心指標(biāo)解析，快收藏學(xué)習(xí)
而型砂透氣性為170時，就意味著在砂型型腔表面的孔隙較大， 在鐵水的熱作用和重力作用下，高溫鐵水滲入了這些孔隙中，而形成了嚴(yán)重的機(jī)械粘砂，造成了沒有其他缺陷的廢品。其型砂中使用優(yōu)質(zhì)膨潤土、煤粉，河北承德原砂，粒度 50/100。問題出在了原砂粒度上。該廠在使用承德砂之前，使用的是鄭郊圃田、中牟一帶的原砂，粒度為 50/100,鑄件質(zhì)量一直很穩(wěn)定，改用承德砂后，就出了機(jī)械粘砂，且情況逐漸嚴(yán)重，至直堵掉兩個鑄件的型腔的澆口。其原因在于鄭州砂 SiO 2 含量～83%，使用過程中由熱作用和各種機(jī)械力作用，易破碎，且自動線型砂成份中原砂一般為 1%～2%。比例較小，使得型砂不會處于高透性狀態(tài)。而承德砂的 SiO 2 ～90%，型砂粒度仍采用50/100原砂，就使型砂透氣性上升至～ 170。在之前溝通過程中，一度改為 70/140原砂，透氣性降為～140，用于細(xì)砂沒及時補(bǔ)充，又使用了 50/100原砂兩天，型砂透氣性又恢復(fù)到 170，剛好轉(zhuǎn)一些的鑄件，粘砂情況又加劇，同時抓型砂手感煤粉量不多，且鑄件粘砂較重，做型砂的發(fā)氣量只有 13、14ml，而配料表中煤粉的含量為0.45%，不算太低，與實(shí)際情況不符。深究原因，發(fā)現(xiàn)稱量煤粉的電子秤上，始終有5Kg的殘留量，使煤粉加入量長期處于低水平狀態(tài)，在與型砂管理人員交談過程中， 談及為什么在透氣性快速上升時，沒有及時采取措施，該管理人員原先的認(rèn)識是透氣性越高越好，甚至有人認(rèn)為一型內(nèi)上部兩件不粘砂是因?yàn)橥笟庑愿撸?下部兩件粘砂是排氣條件不好所致。
舉例2：某鑄造車間，垂直分型生產(chǎn)線生產(chǎn)中小鑄件，鑄件砂眼廢品嚴(yán)重，型砂：緊實(shí)率 濕壓強(qiáng)度 透氣性 水份 含坭量27% 0.26MPa 55 3.75% 18.05%
所使用的原砂為鄭州圃田，粒度為 70/140,并且所用芯子的復(fù)膜砂粒度也為70/140。
展開 實(shí)例講解：鑄造自動生產(chǎn)線型砂質(zhì)量控制核心的8項(xiàng)指標(biāo)
而型砂透氣性為170時，就意味著在砂型型腔表面的孔隙較大， 在鐵水的熱作用和重力作用下，高溫鐵水滲入了這些孔隙中，而形成了嚴(yán)重的機(jī)械粘砂，造成了沒有其他缺陷的廢品。其型砂中使用優(yōu)質(zhì)膨潤土、煤粉，河北承德原砂，粒度 50/100。問題出在了原砂粒度上。該廠在使用承德砂之前，使用的是鄭郊圃田、中牟一帶的原砂，粒度為 50/100,鑄件質(zhì)量一直很穩(wěn)定，改用承德砂后，就出了機(jī)械粘砂，且情況逐漸嚴(yán)重，至直堵掉兩個鑄件的型腔的澆口。其原因在于鄭州砂 SiO 2 含量～83%，使用過程中由熱作用和各種機(jī)械力作用，易破碎，且自動線型砂成份中原砂一般為 1%～2%。比例較小，使得型砂不會處于高透性狀態(tài)。而承德砂的 SiO 2 ～90%，型砂粒度仍采用50/100原砂，就使型砂透氣性上升至～ 170。在之前溝通過程中，一度改為 70/140原砂，透氣性降為～140，用于細(xì)砂沒及時補(bǔ)充，又使用了 50/100原砂兩天，型砂透氣性又恢復(fù)到 170，剛好轉(zhuǎn)一些的鑄件，粘砂情況又加劇，同時抓型砂手感煤粉量不多，且鑄件粘砂較重，做型砂的發(fā)氣量只有 13、14ml，而配料表中煤粉的含量為0.45%，不算太低，與實(shí)際情況不符。深究原因，發(fā)現(xiàn)稱量煤粉的電子秤上，始終有5Kg的殘留量，使煤粉加入量長期處于低水平狀態(tài)，在與型砂管理人員交談過程中， 談及為什么在透氣性快速上升時，沒有及時采取措施，該管理人員原先的認(rèn)識是透氣性越高越好，甚至有人認(rèn)為一型內(nèi)上部兩件不粘砂是因?yàn)橥笟庑愿撸?下部兩件粘砂是排氣條件不好所致。
舉例2：某鑄造車間，垂直分型生產(chǎn)線生產(chǎn)中小鑄件，鑄件砂眼廢品嚴(yán)重，型砂：緊實(shí)率 濕壓強(qiáng)度 透氣性 水份 含坭量27% 0.26MPa 55 3.75% 18.05%
所使用的原砂為鄭州圃田，粒度為 70/140,并且所用芯子的復(fù)膜砂粒度也為70/140。
展開 專家實(shí)例講解，高密度造型線的型砂性能管理要點(diǎn)
而型砂透氣性為170時，就意味著在砂型型腔表面的孔隙較大， 在鐵水的熱作用和重力作用下，高溫鐵水滲入了這些孔隙中，而形成了嚴(yán)重的機(jī)械粘砂，造成了沒有其他缺陷的廢品。其型砂中使用優(yōu)質(zhì)膨潤土、煤粉，河北承德原砂，粒度 50/100。問題出在了原砂粒度上。該廠在使用承德砂之前，使用的是鄭郊圃田、中牟一帶的原砂，粒度為 50/100,鑄件質(zhì)量一直很穩(wěn)定，改用承德砂后，就出了機(jī)械粘砂，且情況逐漸嚴(yán)重，至直堵掉兩個鑄件的型腔的澆口。其原因在于鄭州砂 SiO 2 含量～83%，使用過程中由熱作用和各種機(jī)械力作用，易破碎，且自動線型砂成份中原砂一般為 1%～2%。比例較小，使得型砂不會處于高透性狀態(tài)。而承德砂的 SiO 2 ～90%，型砂粒度仍采用50/100原砂，就使型砂透氣性上升至～ 170。在之前溝通過程中，一度改為 70/140原砂，透氣性降為～140，用于細(xì)砂沒及時補(bǔ)充，又使用了 50/100原砂兩天，型砂透氣性又恢復(fù)到 170，剛好轉(zhuǎn)一些的鑄件，粘砂情況又加劇，同時抓型砂手感煤粉量不多，且鑄件粘砂較重，做型砂的發(fā)氣量只有 13、14ml，而配料表中煤粉的含量為0.45%，不算太低，與實(shí)際情況不符。深究原因，發(fā)現(xiàn)稱量煤粉的電子秤上，始終有5Kg的殘留量，使煤粉加入量長期處于低水平狀態(tài)，在與型砂管理人員交談過程中， 談及為什么在透氣性快速上升時，沒有及時采取措施，該管理人員原先的認(rèn)識是透氣性越高越好，甚至有人認(rèn)為一型內(nèi)上部兩件不粘砂是因?yàn)橥笟庑愿撸?下部兩件粘砂是排氣條件不好所致。
舉例2：某鑄造車間，垂直分型生產(chǎn)線生產(chǎn)中小鑄件，鑄件砂眼廢品嚴(yán)重，型砂：
緊實(shí)率 濕壓強(qiáng)度 透氣性 水份 含坭量27% 0.26MPa 55 3.75% 18.05%所使用的原砂為鄭州圃田，粒度為 70/140,并且所用芯子的復(fù)膜砂粒度也為70/140。緊實(shí)率過低，會降低型砂的韌性，易形成砂眼。
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鑄造自動生產(chǎn)線型砂質(zhì)量控制核心指標(biāo)解析，快收藏學(xué)習(xí)
而型砂透氣性為170時，就意味著在砂型型腔表面的孔隙較大， 在鐵水的熱作用和重力作用下，高溫鐵水滲入了這些孔隙中，而形成了嚴(yán)重的機(jī)械粘砂，造成了沒有其他缺陷的廢品。其型砂中使用優(yōu)質(zhì)膨潤土、煤粉，河北承德原砂，粒度 50/100。問題出在了原砂粒度上。該廠在使用承德砂之前，使用的是鄭郊圃田、中牟一帶的原砂，粒度為 50/100,鑄件質(zhì)量一直很穩(wěn)定，改用承德砂后，就出了機(jī)械粘砂，且情況逐漸嚴(yán)重，至直堵掉兩個鑄件的型腔的澆口。其原因在于鄭州砂 SiO 2 含量～83%，使用過程中由熱作用和各種機(jī)械力作用，易破碎，且自動線型砂成份中原砂一般為 1%～2%。比例較小，使得型砂不會處于高透性狀態(tài)。而承德砂的 SiO 2 ～90%，型砂粒度仍采用50/100原砂，就使型砂透氣性上升至～ 170。在之前溝通過程中，一度改為 70/140原砂，透氣性降為～140，用于細(xì)砂沒及時補(bǔ)充，又使用了 50/100原砂兩天，型砂透氣性又恢復(fù)到 170，剛好轉(zhuǎn)一些的鑄件，粘砂情況又加劇，同時抓型砂手感煤粉量不多，且鑄件粘砂較重，做型砂的發(fā)氣量只有 13、14ml，而配料表中煤粉的含量為0.45%，不算太低，與實(shí)際情況不符。深究原因，發(fā)現(xiàn)稱量煤粉的電子秤上，始終有5Kg的殘留量，使煤粉加入量長期處于低水平狀態(tài)，在與型砂管理人員交談過程中， 談及為什么在透氣性快速上升時，沒有及時采取措施，該管理人員原先的認(rèn)識是透氣性越高越好，甚至有人認(rèn)為一型內(nèi)上部兩件不粘砂是因?yàn)橥笟庑愿撸?下部兩件粘砂是排氣條件不好所致。
舉例2：某鑄造車間，垂直分型生產(chǎn)線生產(chǎn)中小鑄件，鑄件砂眼廢品嚴(yán)重，型砂：緊實(shí)率 濕壓強(qiáng)度 透氣性 水份 含坭量27% 0.26MPa 55 3.75% 18.05%
所使用的原砂為鄭州圃田，粒度為 70/140,并且所用芯子的復(fù)膜砂粒度也為70/140。
展開 涂料用的好，鑄件問題少！精心匯總鑄造涂料十大問題解決方法
按傳統(tǒng)理論，涂料脫殼有兩個條件：一是內(nèi)層涂料不粘砂(化學(xué)粘砂、熱化學(xué)粘砂、機(jī)械粘砂——滲透性粘砂)，二是整個涂層能燒結(jié)成硬片。
劉玉滿教授提出了新的涂料理論——涂層高溫下瓷化，是對涂料燒結(jié)理論的創(chuàng)新與發(fā)展。
傳統(tǒng)理論認(rèn)為，鋼水表面的FeO過量滲集于涂料層而降低和改善涂料層的燒結(jié)度，形成“鍋巴層”。而對于還原型的骨料涂層，鐵水表面不易產(chǎn)生過量的FeO，所以無法燒結(jié)成“鍋巴層”，也就無法成片脫殼。劉教授的研究與發(fā)明則是添加劑的加入能使涂層在1000℃以上迅速陶瓷化，從而形成可脫殼的硬片，這種添加劑就是中南鑄冶2013年8月份以來生產(chǎn)的桂林5號換代產(chǎn)品。
采用新一代桂林5號生產(chǎn)鑄鋼件，即使骨料粉100%是石英粉也能理想脫殼，采用“改性石英粉”顯然就更漂亮了，不清自脫。
按傳統(tǒng)理論，不論是石英粉還是抗粘砂能力最強(qiáng)的石墨粉作骨料時，都極難成片脫殼，原因是石墨粉高溫下不燒結(jié)。當(dāng)采用新一代桂林5號與石墨粉配制使用時，稍添加點(diǎn)石英粉就能實(shí)現(xiàn)高溫陶瓷化自行脫殼，或者內(nèi)層骨料用石墨粉，外層石英粉，則高溫下里外形成復(fù)合瓷片，極易脫殼，這就是涂料層陶瓷化自動脫殼的奧妙。
不論是理想的燒結(jié)層還是高溫陶瓷層，要想不表自脫都是要具同樣的的先決條件——涂料內(nèi)層不粘砂，那么內(nèi)層的添加劑和骨料粉的科學(xué)選擇是不可忽視的。
七、涂料敷補(bǔ)澆道接口嚴(yán)重沖刷粘砂怎么辦?
首先要明確指出，裝箱時用水涂料(或水泥巴)敷補(bǔ)接口是絕對錯誤的，是不允許的，否則此處在澆注高溫鋼鐵水時必生產(chǎn)“水氣”爆炸而使涂層開裂或松脫而沖刷，一旦沖開缺口，則鋼鐵水直接沖刷干砂層，真可謂所兵敗如山倒，鑄件內(nèi)必有大量砂眼。
展開 如何選定消失模鑄造工藝參數(shù)？探究消失模鑄造大口徑球墨鑄鐵管件生產(chǎn)關(guān)鍵
干砂選用海砂，粒度為20/40目，采用雨淋式加砂與柔性加砂相結(jié)合的加砂方式。這樣可以避免對模型造成強(qiáng)烈的沖刷，損壞泡沫模樣和涂料層。加砂方式采用雨淋式加砂為主，柔性加砂為輔。采用可變頻的三維振實(shí)臺來造型裝箱。
2.5 管件防變形
消失模鑄造球墨鑄鐵管件易變形。造成變形的主要在制模、涂料、填砂造型等工序上。致使管件幾何尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸。對于大口徑球墨鑄鐵管件更容易產(chǎn)生變形。所以采用樹脂砂圓環(huán)支撐的辦法解決變形或組合采用內(nèi)加支撐環(huán)，外部加入支撐鋼帶的復(fù)合措施來防止。
2.6 熔化和澆注
根據(jù)ISO2531標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；球墨鑄鐵管件材質(zhì)一般選擇QT450-10，鐵水熔煉和爐前孕育處理工藝完全按QT450-10材質(zhì)控制。考慮到消失模鑄造工藝鑄件在干砂中冷卻較慢，我們對鐵水做了適當(dāng)?shù)暮辖鸹οｈT造來說，由于泡沫模樣的存在，澆注過程中會消耗一定的熱量，因此消失模鑄造的澆注溫度一般比普通砂型鑄造要高。管件規(guī)格型號不同、壁厚不同，澆注溫度也不同。由于大口徑球墨鑄鐵管件輪廓尺寸較大，屬于薄壁類鑄件，要求澆注溫度要高，但是在負(fù)壓的作用下高溫鐵水易滲入型砂中造成鑄件表面粘砂形成粘砂缺陷。我們根據(jù)具體的管件規(guī)格型號確定澆注溫度；一般澆注溫度控制在1420℃～1460℃。澆注時保證直澆道始終處于充滿的狀態(tài).澆注時真空度控制在-0.040MPa～-0.045MPa，澆注時間控制在45～60秒。澆注完畢的保壓時間控制在20-25分鐘；澆注完畢的真空度控制在-0.025～-0.030Mpa.出箱時間：120～150分鐘。如圖二大口徑球墨鑄鐵管件。
展開 大口徑球墨鑄鐵管件消失模鑄造工藝
干砂選用海砂，粒度為20/40目，采用雨淋式加砂與柔性加砂相結(jié)合的加砂方式。這樣可以避免對模型造成強(qiáng)烈的沖刷，損壞泡沫模樣和涂料層。加砂方式采用雨淋式加砂為主，柔性加砂為輔。采用可變頻的三維振實(shí)臺來造型裝箱。
2.5 管件防變形
消失模鑄造球墨鑄鐵管件易變形。造成變形的主要在制模、涂料、填砂造型等工序上。致使管件幾何尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸。對于大口徑球墨鑄鐵管件更容易產(chǎn)生變形。所以采用樹脂砂圓環(huán)支撐的辦法解決變形或組合采用內(nèi)加支撐環(huán)，外部加入支撐鋼帶的復(fù)合措施來防止。
2.6 熔化和澆注
根據(jù)ISO2531標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；球墨鑄鐵管件材質(zhì)一般選擇QT450-10，鐵水熔煉和爐前孕育處理工藝完全按QT450-10材質(zhì)控制。考慮到消失模鑄造工藝鑄件在干砂中冷卻較慢，我們對鐵水做了適當(dāng)?shù)暮辖鸹οｈT造來說，由于泡沫模樣的存在，澆注過程中會消耗一定的熱量，因此消失模鑄造的澆注溫度一般比普通砂型鑄造要高。管件規(guī)格型號不同、壁厚不同，澆注溫度也不同。由于大口徑球墨鑄鐵管件輪廓尺寸較大，屬于薄壁類鑄件，要求澆注溫度要高，但是在負(fù)壓的作用下高溫鐵水易滲入型砂中造成鑄件表面粘砂形成粘砂缺陷。我們根據(jù)具體的管件規(guī)格型號確定澆注溫度；一般澆注溫度控制在1420℃～1460℃。澆注時保證直澆道始終處于充滿的狀態(tài).澆注時真空度控制在-0.040MPa～-0.045MPa，澆注時間控制在45～60秒。澆注完畢的保壓時間控制在20-25分鐘；澆注完畢的真空度控制在-0.025～-0.030Mpa.出箱時間：120～150分鐘。如圖二大口徑球墨鑄鐵管件。
3結(jié)論
按照以上工藝生產(chǎn)的大口徑球墨鑄鐵管件其外觀光潔，表面美觀，壁厚均勻，同時鑄件尺寸達(dá)到ISO2531標(biāo)準(zhǔn)和GB/T13295標(biāo)準(zhǔn)要求。
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