制殼工藝的案例
精密鑄造的4種主流制殼工藝：從主要問(wèn)題、品質(zhì)改進(jìn)方法等方面解析
對(duì)目前國(guó)內(nèi)精鑄行業(yè)中廣泛應(yīng)用的4種制殼工藝的特點(diǎn)進(jìn)行了分析對(duì)比。從精鑄件質(zhì)量比較，水玻璃型殼較差，復(fù)合型殼、硅溶膠-低溫蠟型殼次之，硅溶膠一中溫蠟型殼最好。而從制殼成本比較，水玻璃型殼最低，硅溶膠一中溫蠟型殼最高。對(duì)這4種制殼工藝分別提出了改進(jìn)措施。
目前國(guó)內(nèi)精鑄件生產(chǎn)中廣泛采用的制殼工藝有以下4種：
A．水玻璃型殼；
B．復(fù)合型殼；
C．硅溶膠型殼(低溫蠟)；
D．硅溶膠型殼(中溫蠟)。前3種方案均使用低溫蠟(模)。
我公司4種工藝兼有，以充分滿足市場(chǎng)對(duì)精鑄件質(zhì)量、價(jià)位的不同需求、增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和適應(yīng)力。
1、水玻璃型殼
這一工藝在國(guó)內(nèi)已有近50年的生產(chǎn)歷史，其廠點(diǎn)數(shù)至今仍占我國(guó)精鑄廠家的75%以上。經(jīng)過(guò)精鑄界同仁個(gè)半世紀(jì)的不懈努力，水玻璃型殼工藝的應(yīng)用和研究已達(dá)到了很高水平。
多年來(lái)由于背層型殼耐火材料的改進(jìn)和新型硬化劑的推廣應(yīng)用，水玻璃型殼強(qiáng)度有了成倍增長(zhǎng)。鑄件表面質(zhì)量、尺寸精度及成品率有了很大提高，目前仍占很大的市場(chǎng)份額，并替代國(guó)外砂鑄件成批出口。
低廉的成本、最短的生產(chǎn)周期、優(yōu)良的脫殼性能及高透氣性至今仍是其他任何型殼工藝所不及的優(yōu)點(diǎn)。但鑄件的質(zhì)量，包括表面粗糙度、缺陷數(shù)量、尺寸精度、成品率、返修率等均比其他3種工藝要差(見表1)。
1.1存在的主要問(wèn)題
(1)水玻璃粘結(jié)劑固有的缺點(diǎn)是Na2O含量高，型殼高溫強(qiáng)度、抗蠕變能力遠(yuǎn)不及硅溶劑型殼(只有它的1/30-1/50)。加之面層耐火料采用了價(jià)低質(zhì)次、粒度級(jí)配不良的石英砂(粉)，硬化劑至今仍限于使用氯化氨，因而必然不能獲得高質(zhì)量的精鑄件。
展開 熔模鑄造現(xiàn)行制殼工藝分析，從數(shù)據(jù)對(duì)比看改進(jìn)效果
中溫模料硅溶膠制殼工藝是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外的主流工藝，用于生產(chǎn)精密鑄件。然而，面臨制殼生產(chǎn)周期長(zhǎng)、因面層型殼缺陷導(dǎo)致鑄件缺陷的困擾。提出面層漿料加入防裂劑、面層大風(fēng)力干燥、面層采用大粒徑硅溶膠、取消涂二層前預(yù)濕、取消涂面層前沾硅溶膠的工藝舉措，從而提高面層型殼的強(qiáng)度，減少面層型殼的缺陷，縮短涂層干燥時(shí)間，提高鑄件一次性合格率。
熔模鑄造中溫蠟全硅溶膠結(jié)殼工藝適合生產(chǎn)表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已經(jīng)成為主流工藝被廣泛應(yīng)用。
該制殼工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尤其是面層型殼開裂、剝落、鼓起、分層的缺陷造成許多鑄件表面缺陷的產(chǎn)生，困擾著量產(chǎn)和表面質(zhì)量的提高，面層結(jié)殼的優(yōu)劣是決定鑄件表面質(zhì)量和一次性合格率的關(guān)鍵。
1
制殼工藝的改進(jìn)
1.1面層漿中加入防裂劑
在面層鋯英粉漿料中加入占硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的防裂劑，攪拌均勻。也可用3.3～3.4：1的粉液比，按加硅溶膠→粉料攪拌8h→防裂劑攪拌5h→潤(rùn)濕劑攪拌2h、消泡劑攪拌1h的加料順序配制面層漿。
模組沾漿后，撒100目鋯英砂或100目白剛玉砂，在溫度23℃，相對(duì)濕度60%的面層干燥環(huán)境條件下，吹風(fēng)，風(fēng)速4-6(m/s)，面層干燥時(shí)間≤2h。
經(jīng)吹強(qiáng)風(fēng)干燥的面層，不僅大大縮短干燥時(shí)間，涂層無(wú)龜裂、無(wú)開裂、無(wú)脫落、無(wú)鼓起，無(wú)分層，面層的濕強(qiáng)度明顯提高，而且模組的內(nèi)腔與外型同時(shí)干燥，澆注出來(lái)的鑄件質(zhì)量見圖1所示。
硅溶膠型殼的結(jié)殼過(guò)程，實(shí)際上是在型殼內(nèi)建立強(qiáng)度的過(guò)程，當(dāng)涂層得到充分干燥，完成硅溶膠的膠凝，涂層的濕強(qiáng)度就建立起來(lái)。
展開 探討熔模鑄造現(xiàn)行制殼工藝，從數(shù)據(jù)對(duì)比看各改進(jìn)方案
中溫模料硅溶膠制殼工藝是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外的主流工藝，用于生產(chǎn)精密鑄件。然而，面臨制殼生產(chǎn)周期長(zhǎng)、因面層型殼缺陷導(dǎo)致鑄件缺陷的困擾。提出面層漿料加入防裂劑、面層大風(fēng)力干燥、面層采用大粒徑硅溶膠、取消涂二層前預(yù)濕、取消涂面層前沾硅溶膠的工藝舉措，從而提高面層型殼的強(qiáng)度，減少面層型殼的缺陷，縮短涂層干燥時(shí)間，提高鑄件一次性合格率。
熔模鑄造中溫蠟全硅溶膠結(jié)殼工藝適合生產(chǎn)表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已經(jīng)成為主流工藝被廣泛應(yīng)用。
該制殼工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尤其是面層型殼開裂、剝落、鼓起、分層的缺陷造成許多鑄件表面缺陷的產(chǎn)生，困擾著量產(chǎn)和表面質(zhì)量的提高，面層結(jié)殼的優(yōu)劣是決定鑄件表面質(zhì)量和一次性合格率的關(guān)鍵。
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制殼工藝的改進(jìn)
1.1面層漿中加入防裂劑
在面層鋯英粉漿料中加入占硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的防裂劑，攪拌均勻。也可用3.3～3.4：1的粉液比，按加硅溶膠→粉料攪拌8h→防裂劑攪拌5h→潤(rùn)濕劑攪拌2h、消泡劑攪拌1h的加料順序配制面層漿。
模組沾漿后，撒100目鋯英砂或100目白剛玉砂，在溫度23℃，相對(duì)濕度60%的面層干燥環(huán)境條件下，吹風(fēng)，風(fēng)速4-6(m/s)，面層干燥時(shí)間≤2h。
經(jīng)吹強(qiáng)風(fēng)干燥的面層，不僅大大縮短干燥時(shí)間，涂層無(wú)龜裂、無(wú)開裂、無(wú)脫落、無(wú)鼓起，無(wú)分層，面層的濕強(qiáng)度明顯提高，而且模組的內(nèi)腔與外型同時(shí)干燥，澆注出來(lái)的鑄件質(zhì)量見圖1所示。
硅溶膠型殼的結(jié)殼過(guò)程，實(shí)際上是在型殼內(nèi)建立強(qiáng)度的過(guò)程，當(dāng)涂層得到充分干燥，完成硅溶膠的膠凝，涂層的濕強(qiáng)度就建立起來(lái)。
展開 針對(duì)熔模鑄造的主流制殼工藝探討，附各改進(jìn)方案的數(shù)據(jù)對(duì)比
中溫模料硅溶膠制殼工藝是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外的主流工藝，用于生產(chǎn)精密鑄件。然而，面臨制殼生產(chǎn)周期長(zhǎng)、因面層型殼缺陷導(dǎo)致鑄件缺陷的困擾。提出面層漿料加入防裂劑、面層大風(fēng)力干燥、面層采用大粒徑硅溶膠、取消涂二層前預(yù)濕、取消涂面層前沾硅溶膠的工藝舉措，從而提高面層型殼的強(qiáng)度，減少面層型殼的缺陷，縮短涂層干燥時(shí)間，提高鑄件一次性合格率。
熔模鑄造中溫蠟全硅溶膠結(jié)殼工藝適合生產(chǎn)表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已經(jīng)成為主流工藝被廣泛應(yīng)用。
該制殼工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尤其是面層型殼開裂、剝落、鼓起、分層的缺陷造成許多鑄件表面缺陷的產(chǎn)生，困擾著量產(chǎn)和表面質(zhì)量的提高，面層結(jié)殼的優(yōu)劣是決定鑄件表面質(zhì)量和一次性合格率的關(guān)鍵。
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制殼工藝的改進(jìn)
1.1面層漿中加入防裂劑
在面層鋯英粉漿料中加入占硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的防裂劑，攪拌均勻。也可用3.3～3.4：1的粉液比，按加硅溶膠→粉料攪拌8h→防裂劑攪拌5h→潤(rùn)濕劑攪拌2h、消泡劑攪拌1h的加料順序配制面層漿。
模組沾漿后，撒100目鋯英砂或100目白剛玉砂，在溫度23℃，相對(duì)濕度60%的面層干燥環(huán)境條件下，吹風(fēng)，風(fēng)速4-6(m/s)，面層干燥時(shí)間≤2h。
經(jīng)吹強(qiáng)風(fēng)干燥的面層，不僅大大縮短干燥時(shí)間，涂層無(wú)龜裂、無(wú)開裂、無(wú)脫落、無(wú)鼓起，無(wú)分層，面層的濕強(qiáng)度明顯提高，而且模組的內(nèi)腔與外型同時(shí)干燥，澆注出來(lái)的鑄件質(zhì)量見圖1所示。
硅溶膠型殼的結(jié)殼過(guò)程，實(shí)際上是在型殼內(nèi)建立強(qiáng)度的過(guò)程，當(dāng)涂層得到充分干燥，完成硅溶膠的膠凝，涂層的濕強(qiáng)度就建立起來(lái)。
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熔模鑄造現(xiàn)行制殼工藝的探討，從數(shù)據(jù)對(duì)比看改進(jìn)方案效果
中溫模料硅溶膠制殼工藝是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外的主流工藝，用于生產(chǎn)精密鑄件。然而，面臨制殼生產(chǎn)周期長(zhǎng)、因面層型殼缺陷導(dǎo)致鑄件缺陷的困擾。提出面層漿料加入防裂劑、面層大風(fēng)力干燥、面層采用大粒徑硅溶膠、取消涂二層前預(yù)濕、取消涂面層前沾硅溶膠的工藝舉措，從而提高面層型殼的強(qiáng)度，減少面層型殼的缺陷，縮短涂層干燥時(shí)間，提高鑄件一次性合格率。
熔模鑄造中溫蠟全硅溶膠結(jié)殼工藝適合生產(chǎn)表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已經(jīng)成為主流工藝被廣泛應(yīng)用。
該制殼工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尤其是面層型殼開裂、剝落、鼓起、分層的缺陷造成許多鑄件表面缺陷的產(chǎn)生，困擾著量產(chǎn)和表面質(zhì)量的提高，面層結(jié)殼的優(yōu)劣是決定鑄件表面質(zhì)量和一次性合格率的關(guān)鍵。
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制殼工藝的改進(jìn)
1.1面層漿中加入防裂劑
在面層鋯英粉漿料中加入占硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的防裂劑，攪拌均勻。也可用3.3～3.4：1的粉液比，按加硅溶膠→粉料攪拌8h→防裂劑攪拌5h→潤(rùn)濕劑攪拌2h、消泡劑攪拌1h的加料順序配制面層漿。
模組沾漿后，撒100目鋯英砂或100目白剛玉砂，在溫度23℃，相對(duì)濕度60%的面層干燥環(huán)境條件下，吹風(fēng)，風(fēng)速4-6(m/s)，面層干燥時(shí)間≤2h。
經(jīng)吹強(qiáng)風(fēng)干燥的面層，不僅大大縮短干燥時(shí)間，涂層無(wú)龜裂、無(wú)開裂、無(wú)脫落、無(wú)鼓起，無(wú)分層，面層的濕強(qiáng)度明顯提高，而且模組的內(nèi)腔與外型同時(shí)干燥，澆注出來(lái)的鑄件質(zhì)量見圖1所示。
硅溶膠型殼的結(jié)殼過(guò)程，實(shí)際上是在型殼內(nèi)建立強(qiáng)度的過(guò)程，當(dāng)涂層得到充分干燥，完成硅溶膠的膠凝，涂層的濕強(qiáng)度就建立起來(lái)。
展開 熔模鑄造現(xiàn)行制殼工藝分析，從數(shù)據(jù)對(duì)比看改進(jìn)效果
中溫模料硅溶膠制殼工藝是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外的主流工藝，用于生產(chǎn)精密鑄件。然而，面臨制殼生產(chǎn)周期長(zhǎng)、因面層型殼缺陷導(dǎo)致鑄件缺陷的困擾。提出面層漿料加入防裂劑、面層大風(fēng)力干燥、面層采用大粒徑硅溶膠、取消涂二層前預(yù)濕、取消涂面層前沾硅溶膠的工藝舉措，從而提高面層型殼的強(qiáng)度，減少面層型殼的缺陷，縮短涂層干燥時(shí)間，提高鑄件一次性合格率。
熔模鑄造中溫蠟全硅溶膠結(jié)殼工藝適合生產(chǎn)表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已經(jīng)成為主流工藝被廣泛應(yīng)用。
該制殼工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尤其是面層型殼開裂、剝落、鼓起、分層的缺陷造成許多鑄件表面缺陷的產(chǎn)生，困擾著量產(chǎn)和表面質(zhì)量的提高，面層結(jié)殼的優(yōu)劣是決定鑄件表面質(zhì)量和一次性合格率的關(guān)鍵。
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制殼工藝的改進(jìn)
1.1面層漿中加入防裂劑
在面層鋯英粉漿料中加入占硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的防裂劑，攪拌均勻。也可用3.3～3.4：1的粉液比，按加硅溶膠→粉料攪拌8h→防裂劑攪拌5h→潤(rùn)濕劑攪拌2h、消泡劑攪拌1h的加料順序配制面層漿。
模組沾漿后，撒100目鋯英砂或100目白剛玉砂，在溫度23℃，相對(duì)濕度60%的面層干燥環(huán)境條件下，吹風(fēng)，風(fēng)速4-6(m/s)，面層干燥時(shí)間≤2h。
經(jīng)吹強(qiáng)風(fēng)干燥的面層，不僅大大縮短干燥時(shí)間，涂層無(wú)龜裂、無(wú)開裂、無(wú)脫落、無(wú)鼓起，無(wú)分層，面層的濕強(qiáng)度明顯提高，而且模組的內(nèi)腔與外型同時(shí)干燥，澆注出來(lái)的鑄件質(zhì)量見圖1所示。
硅溶膠型殼的結(jié)殼過(guò)程，實(shí)際上是在型殼內(nèi)建立強(qiáng)度的過(guò)程，當(dāng)涂層得到充分干燥，完成硅溶膠的膠凝，涂層的濕強(qiáng)度就建立起來(lái)。
展開 針對(duì)熔模鑄造的主流制殼工藝探討，附各改進(jìn)方案的數(shù)據(jù)對(duì)比
中溫模料硅溶膠制殼工藝是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外的主流工藝，用于生產(chǎn)精密鑄件。然而，面臨制殼生產(chǎn)周期長(zhǎng)、因面層型殼缺陷導(dǎo)致鑄件缺陷的困擾。提出面層漿料加入防裂劑、面層大風(fēng)力干燥、面層采用大粒徑硅溶膠、取消涂二層前預(yù)濕、取消涂面層前沾硅溶膠的工藝舉措，從而提高面層型殼的強(qiáng)度，減少面層型殼的缺陷，縮短涂層干燥時(shí)間，提高鑄件一次性合格率。
熔模鑄造中溫蠟全硅溶膠結(jié)殼工藝適合生產(chǎn)表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已經(jīng)成為主流工藝被廣泛應(yīng)用。
該制殼工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尤其是面層型殼開裂、剝落、鼓起、分層的缺陷造成許多鑄件表面缺陷的產(chǎn)生，困擾著量產(chǎn)和表面質(zhì)量的提高，面層結(jié)殼的優(yōu)劣是決定鑄件表面質(zhì)量和一次性合格率的關(guān)鍵。
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制殼工藝的改進(jìn)
1.1面層漿中加入防裂劑
在面層鋯英粉漿料中加入占硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的防裂劑，攪拌均勻。也可用3.3～3.4：1的粉液比，按加硅溶膠→粉料攪拌8h→防裂劑攪拌5h→潤(rùn)濕劑攪拌2h、消泡劑攪拌1h的加料順序配制面層漿。
模組沾漿后，撒100目鋯英砂或100目白剛玉砂，在溫度23℃，相對(duì)濕度60%的面層干燥環(huán)境條件下，吹風(fēng)，風(fēng)速4-6(m/s)，面層干燥時(shí)間≤2h。
經(jīng)吹強(qiáng)風(fēng)干燥的面層，不僅大大縮短干燥時(shí)間，涂層無(wú)龜裂、無(wú)開裂、無(wú)脫落、無(wú)鼓起，無(wú)分層，面層的濕強(qiáng)度明顯提高，而且模組的內(nèi)腔與外型同時(shí)干燥，澆注出來(lái)的鑄件質(zhì)量見圖1所示。
硅溶膠型殼的結(jié)殼過(guò)程，實(shí)際上是在型殼內(nèi)建立強(qiáng)度的過(guò)程，當(dāng)涂層得到充分干燥，完成硅溶膠的膠凝，涂層的濕強(qiáng)度就建立起來(lái)。
展開 對(duì)熔模鑄造現(xiàn)行制殼工藝的探討，看各改進(jìn)方案的數(shù)據(jù)對(duì)比
中溫模料硅溶膠制殼工藝是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外的主流工藝，用于生產(chǎn)精密鑄件。然而，面臨制殼生產(chǎn)周期長(zhǎng)、因面層型殼缺陷導(dǎo)致鑄件缺陷的困擾。提出面層漿料加入防裂劑、面層大風(fēng)力干燥、面層采用大粒徑硅溶膠、取消涂二層前預(yù)濕、取消涂面層前沾硅溶膠的工藝舉措，從而提高面層型殼的強(qiáng)度，減少面層型殼的缺陷，縮短涂層干燥時(shí)間，提高鑄件一次性合格率。
熔模鑄造中溫蠟全硅溶膠結(jié)殼工藝適合生產(chǎn)表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已經(jīng)成為主流工藝被廣泛應(yīng)用。
該制殼工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)，尤其是面層型殼開裂、剝落、鼓起、分層的缺陷造成許多鑄件表面缺陷的產(chǎn)生，困擾著量產(chǎn)和表面質(zhì)量的提高，面層結(jié)殼的優(yōu)劣是決定鑄件表面質(zhì)量和一次性合格率的關(guān)鍵。
1
制殼工藝的改進(jìn)
1.1面層漿中加入防裂劑
在面層鋯英粉漿料中加入占硅溶膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的防裂劑，攪拌均勻。也可用3.3～3.4：1的粉液比，按加硅溶膠→粉料攪拌8h→防裂劑攪拌5h→潤(rùn)濕劑攪拌2h、消泡劑攪拌1h的加料順序配制面層漿。
模組沾漿后，撒100目鋯英砂或100目白剛玉砂，在溫度23℃，相對(duì)濕度60%的面層干燥環(huán)境條件下，吹風(fēng)，風(fēng)速4-6(m/s)，面層干燥時(shí)間≤2h。
經(jīng)吹強(qiáng)風(fēng)干燥的面層，不僅大大縮短干燥時(shí)間，涂層無(wú)龜裂、無(wú)開裂、無(wú)脫落、無(wú)鼓起，無(wú)分層，面層的濕強(qiáng)度明顯提高，而且模組的內(nèi)腔與外型同時(shí)干燥，澆注出來(lái)的鑄件質(zhì)量見圖1所示。
硅溶膠型殼的結(jié)殼過(guò)程，實(shí)際上是在型殼內(nèi)建立強(qiáng)度的過(guò)程，當(dāng)涂層得到充分干燥，完成硅溶膠的膠凝，涂層的濕強(qiáng)度就建立起來(lái)。
展開 從5方面分析鑄件產(chǎn)生熱裂的原因及相應(yīng)解決辦法
2、鑄造工藝設(shè)計(jì)
a.液體金屬經(jīng)過(guò)內(nèi)澆口進(jìn)入型腔后，靠近內(nèi)澆口的鑄件冷卻較慢，形成鑄件上的薄弱區(qū)，因而較易產(chǎn)生熱裂。有時(shí)，鑄件收縮可能受到澆口阻礙而產(chǎn)生熱裂。尤其是為了使金屬液均勻澆入，應(yīng)用復(fù)雜而且相連的澆口時(shí)，危險(xiǎn)就更大。
如何比較合理地設(shè)置內(nèi)澆口，可參照?qǐng)D12、13、14所示的改進(jìn)方式進(jìn)行設(shè)置。
b、在壁厚不均勻的截面交接處，常常產(chǎn)生熱裂，為消防這類缺陷，經(jīng)用戶同意可以在這些部位設(shè)置工藝筋(見圖15)。防裂工藝筋不僅可以提高鑄件熱裂部位的強(qiáng)度，更主要是能起散熱作用，從而減緩“熱點(diǎn)”集中程度，緩解熱裂的產(chǎn)生。工藝筋設(shè)置時(shí)，要注意不宜太厚，一般為相應(yīng)部位壁厚的1/3左右，否則也會(huì)導(dǎo)致熱裂的產(chǎn)生(見圖16)。同時(shí)，還應(yīng)處理好工藝筋的形狀，必要時(shí)再在此筋中增設(shè)工藝孔(見圖17)。
3、制殼工藝方面
提高型殼的退讓性，以減少收縮阻礙，有利于減少熱裂傾向，而影響退讓性的因素有:粘結(jié)劑的類型和性能、耐火材料、硬化劑種類和制殼工藝等。因此，在滿足強(qiáng)度的情況下，應(yīng)盡量減少型殼的層數(shù)，對(duì)個(gè)別情況特殊的鑄件，可將加固層的水玻璃密度適當(dāng)調(diào)低至1.32，并采用氯化氨硬化工藝。
4、合金成分、熔煉工藝的調(diào)整與精煉
a、在不影響鑄件使用性能的前提下，可適當(dāng)調(diào)整合金的化學(xué)成分，縮小凝固溫度范圍，減少凝固期間的收縮量或選擇抗裂性較好的接近共晶成份。例如：在鑄造牌號(hào)為ZG45#的扳手體鑄件時(shí)，由于這一類鑄件易產(chǎn)生熱裂，調(diào)整其化學(xué)成分有利于對(duì)熱裂的防止。調(diào)整方法為在牌號(hào)規(guī)定范圍內(nèi)，將碳取下限值0.42-0.44%，硅取上限值0.45%，適當(dāng)提高至0.8-0.9%，硫、磷控制在0.04%以下。
展開 從5方面分析鑄件產(chǎn)生熱裂的原因及相應(yīng)解決辦法
2、鑄造工藝設(shè)計(jì)
a.液體金屬經(jīng)過(guò)內(nèi)澆口進(jìn)入型腔后，靠近內(nèi)澆口的鑄件冷卻較慢，形成鑄件上的薄弱區(qū)，因而較易產(chǎn)生熱裂。有時(shí)，鑄件收縮可能受到澆口阻礙而產(chǎn)生熱裂。尤其是為了使金屬液均勻澆入，應(yīng)用復(fù)雜而且相連的澆口時(shí)，危險(xiǎn)就更大。
如何比較合理地設(shè)置內(nèi)澆口，可參照?qǐng)D12、13、14所示的改進(jìn)方式進(jìn)行設(shè)置。
b、在壁厚不均勻的截面交接處，常常產(chǎn)生熱裂，為消防這類缺陷，經(jīng)用戶同意可以在這些部位設(shè)置工藝筋(見圖15)。防裂工藝筋不僅可以提高鑄件熱裂部位的強(qiáng)度，更主要是能起散熱作用，從而減緩“熱點(diǎn)”集中程度，緩解熱裂的產(chǎn)生。工藝筋設(shè)置時(shí)，要注意不宜太厚，一般為相應(yīng)部位壁厚的1/3左右，否則也會(huì)導(dǎo)致熱裂的產(chǎn)生(見圖16)。同時(shí)，還應(yīng)處理好工藝筋的形狀，必要時(shí)再在此筋中增設(shè)工藝孔(見圖17)。
3、制殼工藝方面
提高型殼的退讓性，以減少收縮阻礙，有利于減少熱裂傾向，而影響退讓性的因素有:粘結(jié)劑的類型和性能、耐火材料、硬化劑種類和制殼工藝等。因此，在滿足強(qiáng)度的情況下，應(yīng)盡量減少型殼的層數(shù)，對(duì)個(gè)別情況特殊的鑄件，可將加固層的水玻璃密度適當(dāng)調(diào)低至1.32，并采用氯化氨硬化工藝。
4、合金成分、熔煉工藝的調(diào)整與精煉
a、在不影響鑄件使用性能的前提下，可適當(dāng)調(diào)整合金的化學(xué)成分，縮小凝固溫度范圍，減少凝固期間的收縮量或選擇抗裂性較好的接近共晶成份。例如：在鑄造牌號(hào)為ZG45#的扳手體鑄件時(shí)，由于這一類鑄件易產(chǎn)生熱裂，調(diào)整其化學(xué)成分有利于對(duì)熱裂的防止。調(diào)整方法為在牌號(hào)規(guī)定范圍內(nèi)，將碳取下限值0.42-0.44%，硅取上限值0.45%，適當(dāng)提高至0.8-0.9%，硫、磷控制在0.04%以下。
展開 專家實(shí)踐匯總：水玻璃型殼鑄造工藝的六大缺陷分析
由于蠟料的熱膨脹系數(shù)大于型殼的熱膨脹系數(shù)，脫蠟緩慢將導(dǎo)致型殼在脫蠟的過(guò)程中受到各種應(yīng)力的作用；如果超過(guò)此時(shí)型殼的強(qiáng)度極限，就會(huì)產(chǎn)生裂紋，甚至開裂。
（4）焙燒時(shí)，型殼入爐溫度高，升溫過(guò)快，或高溫出爐急冷；或型殼多次焙燒，產(chǎn)生微裂紋，甚至裂紋，降低了強(qiáng)度；或型殼的高溫強(qiáng)度低，使型殼在焙燒時(shí)產(chǎn)生裂紋。
（5）清理澆口杯時(shí)，機(jī)械損傷澆口杯。
2
防止措施
（1）采用下列措施，型殼的高溫強(qiáng)度就高。
①水玻璃的模數(shù)M=3.0～3.4，密度ρ=1.30～1.33 g/cm3配制的加固層涂料。
②采用合理的涂料配制工藝，并執(zhí)行涂料的“配比-溫度-粘度”曲線。
③采用合理的硬化工藝，控制硬化劑的“濃度-溫度-硬化時(shí)間”；或選用氯化鋁代替氯化銨硬化型殼。
④合理的制殼工藝，如涂料粘度與撒砂粒度的合理配合，硬化工藝參數(shù)要確保型殼充分硬化。
⑤采取措施增加型殼強(qiáng)度，如常用的增加型殼層數(shù)，或采用復(fù)合型殼等；必要時(shí)大件型殼可用鐵絲加固等。
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專家實(shí)踐匯總：水玻璃型殼鑄造工藝六大缺陷分析
由于蠟料的熱膨脹系數(shù)大于型殼的熱膨脹系數(shù)，脫蠟緩慢將導(dǎo)致型殼在脫蠟的過(guò)程中受到各種應(yīng)力的作用；如果超過(guò)此時(shí)型殼的強(qiáng)度極限，就會(huì)產(chǎn)生裂紋，甚至開裂。
（4）焙燒時(shí)，型殼入爐溫度高，升溫過(guò)快，或高溫出爐急冷；或型殼多次焙燒，產(chǎn)生微裂紋，甚至裂紋，降低了強(qiáng)度；或型殼的高溫強(qiáng)度低，使型殼在焙燒時(shí)產(chǎn)生裂紋。
（5）清理澆口杯時(shí)，機(jī)械損傷澆口杯。
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防止措施
（1）采用下列措施，型殼的高溫強(qiáng)度就高。
①水玻璃的模數(shù)M=3.0～3.4，密度ρ=1.30～1.33 g/cm3配制的加固層涂料。
②采用合理的涂料配制工藝，并執(zhí)行涂料的“配比-溫度-粘度”曲線。
③采用合理的硬化工藝，控制硬化劑的“濃度-溫度-硬化時(shí)間”；或選用氯化鋁代替氯化銨硬化型殼。
④合理的制殼工藝，如涂料粘度與撒砂粒度的合理配合，硬化工藝參數(shù)要確保型殼充分硬化。
⑤采取措施增加型殼強(qiáng)度，如常用的增加型殼層數(shù)，或采用復(fù)合型殼等；必要時(shí)大件型殼可用鐵絲加固等。
展開 汽車鑄件工藝知識(shí)及其鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
消失模鑄造工藝自1965年發(fā)明至今，主要生產(chǎn)的汽車鑄件為缸體、缸蓋、進(jìn)排氣管等產(chǎn)品，并形成了規(guī)模生產(chǎn)。我國(guó)自20 世紀(jì)90 年代引進(jìn)消失模鑄造技術(shù)，目前已初具規(guī)模，并被國(guó)家重點(diǎn)推廣而成為改造傳統(tǒng)鑄造業(yè)應(yīng)用最為廣泛的高新技術(shù)。目前我國(guó)有水玻璃制殼，復(fù)合制殼和硅溶膠制殼三種熔模精密鑄造工藝，其中用于汽車產(chǎn)品生產(chǎn)硅溶膠制殼工藝的鑄件表面質(zhì)量可以達(dá)到Ra 1.6 μm，尺寸精度可達(dá)CT4 級(jí)，最小壁厚可以做到0.5~1.5 mm。東風(fēng)汽車精密鑄造有限公司采用硅溶膠+水玻璃復(fù)合型制殼工藝生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)集成鑄件，顯著降低了生產(chǎn)成本。熔模精密鑄造技術(shù)成型工藝的發(fā)展趨勢(shì)是鑄件離最終產(chǎn)品的距離越來(lái)越近，產(chǎn)品的復(fù)雜程度和質(zhì)量檔次越來(lái)越高，CAD、CAM和CAE的應(yīng)用成為產(chǎn)品開發(fā)主要技術(shù)，專業(yè)化協(xié)作開始顯現(xiàn)。
在高壓鑄造工藝基礎(chǔ)上開發(fā)的真空鑄造、充氧壓鑄、半固態(tài)金屬流變或觸變壓鑄等工藝方法，旨在消除鑄件缺陷，提高內(nèi)部質(zhì)量，并擴(kuò)大壓鑄件的應(yīng)用范圍。擠壓鑄造過(guò)程中，熔體在壓力下充型和凝固，具有平穩(wěn)、無(wú)金屬噴濺、金屬液氧化損失少、節(jié)能、操作安全和減少鑄件孔洞類缺陷等優(yōu)點(diǎn)，在鋁合金副車架等高性能鋁合金鑄件的開發(fā)與應(yīng)用方面獲得了廣泛的應(yīng)用。
汽車產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng)迫切要求鑄造生產(chǎn)向高質(zhì)量、優(yōu)性能、近凈形、多品種、低消耗、低成本的方向發(fā)展。由于一輛整車約15%~20%的零件是鑄件。這就要求鑄造行業(yè)要不斷應(yīng)用各種新技術(shù)、新材料來(lái)提升鑄造整體水平。鑄件精確鑄造成形技術(shù)能夠滿足汽車鑄件的上述要求，其應(yīng)用也將涵蓋汽車鑄件的不同鑄造生產(chǎn)過(guò)程中。
展開 什么是鑄造？鑄造的6大常用方法，14種缺陷分析及控制
有以下優(yōu)點(diǎn)：鑄型輪廓清晰，表面硬度高且均勻，起模斜度小，型板利用率高，工藝裝備磨損小，鑄型表面光潔度高，鑄型型廢率低。因此，是目前最新、最先進(jìn)的造型工藝，并已成為當(dāng)今的主流緊實(shí)工藝。
當(dāng)前，國(guó)外比較有名的制造靜壓造型設(shè)備的廠家有德國(guó)的 KW公司、HWS公司和意大利薩威力公司。國(guó)內(nèi)汽車鑄造廠家大都選用HWS公司或KW公司制造的設(shè)備，如一汽鑄造公司、東風(fēng)汽車鑄造廠、上海圣德曼鑄造公司、華東泰克西、山西三聯(lián)、廣西玉柴、無(wú)錫柴油機(jī)廠等。
2. 近凈形技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
鑄造成形工藝
消失模鑄造也稱氣化模鑄造、實(shí)型鑄造、無(wú)型腔鑄造，被鑄造界譽(yù)之為“21世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”、“鑄造的綠色工程”。該工藝的方法是采用無(wú)粘結(jié)劑干砂加抽真空技術(shù)。我國(guó)有一百多家企業(yè)用該工藝生產(chǎn)箱體類、管件閥體類、耐熱耐磨合金鋼類等三大類鑄件，總產(chǎn)量超過(guò)10萬(wàn)t。今后，該工藝將大量采用快速制造技術(shù)和模擬仿真技術(shù)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，實(shí)現(xiàn)鑄件的快捷生產(chǎn)。
熔模精密鑄造成形型工藝
熔模精密鑄造工藝有水玻璃制殼工藝、復(fù)合制殼工藝、硅溶膠制殼工藝。汽車產(chǎn)品材料有碳素鋼、合金鋼、有色合金與球墨鑄鐵。國(guó)外有高合金鋼、超合金材料。熔煉設(shè)備國(guó)內(nèi)采用普通、快速中頻爐；國(guó)外采用真空爐、翻轉(zhuǎn)爐、高頻爐技術(shù)。熔模精密鑄造技術(shù)成型工藝將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是產(chǎn)品離商品越來(lái)越近，傳統(tǒng)的精鑄件只作為毛坯，已經(jīng)不適應(yīng)市場(chǎng)的快速應(yīng)變；產(chǎn)品的復(fù)雜程度和質(zhì)量檔次越來(lái)越高；研發(fā)手段越來(lái)越強(qiáng)，專業(yè)化協(xié)作開始顯現(xiàn)，CAD、CAM、CAE的應(yīng)用成為產(chǎn)品開發(fā)主要技術(shù)。
3. 制芯技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
目前，國(guó)內(nèi)外汽車鑄造制芯有三種制芯工藝，在現(xiàn)代汽車鑄造中常并行采用的主要工藝 有熱芯盒制芯、殼芯制芯、冷芯盒制芯等，傳統(tǒng)的合脂或油砂制芯已被淘汰。
展開 從原理到成型，熔模鑄造工藝全解析，這些鑄件更適合熔模鑄造
制殼時(shí)，每涂掛和撒砂一層后，必須進(jìn)行充分的干燥和硬化。
五、缺陷及防止方法
熔模鑄件的缺陷分為表面和內(nèi)部缺陷以及尺寸和粗糙度超差。
表面和內(nèi)部缺陷指欠鑄、冷隔、縮松、氣孔、夾渣、熱裂、冷裂等；
尺寸和粗糙度超差主要包括鑄件的拉長(zhǎng)和變形。
產(chǎn)生表面和內(nèi)部缺陷主要與合金液的澆注溫度，型殼的焙燒溫度與制備工藝，澆注系統(tǒng)與鑄件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。
鑄件尺寸和粗糙度超差的主要原因是壓型的設(shè)計(jì)與使用磨損，鑄件結(jié)構(gòu)、型殼的焙燒及其強(qiáng)度，鑄件的清理等因素有關(guān)。
例如，熔模鑄件出現(xiàn)欠鑄時(shí)，其原因可能是澆注溫度和型殼溫度低使金屬液降低了流動(dòng)性，鑄件壁太薄、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、型殼焙燒不充分或透氣性差、澆注速度過(guò)慢、澆注時(shí)不足，這時(shí)應(yīng)根據(jù)鑄件的具體結(jié)構(gòu)和涉及到的相關(guān)工藝，有針對(duì)性地解決問(wèn)題，消除缺陷。
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