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消失模與V法的質量對比

出處:http://www.topvacuum.com  點擊:    分類新聞動態   發布:2015-9-24 15:12:13
摘要:

1、消失模鑄件
消失模鑄件鑄鐵件預發泡一般尺寸較精確,變形幾率小,內在質量與砂鑄相比,氣孔少,表面光潔,能達到各種機械性能,在普通鑄鐵工藝上消失模是成熟的。
鑄鋼件的增碳,采用消失模生產鑄鋼件時,鑄件會發生表面增碳,體積增碳,局部增碳等不同情況,增碳主要發生在低碳鋼鑄件,一般碳質量分數在0.08-0.4%之間,鑄鋼件的增碳存在很大的不均勻性,鋼液成分不同的鑄件,相同的不同部位增碳也是不同的,取決于模樣材料,內澆道位置,澆注速度的大小有關,鑄鋼件的增碳使鑄件機加工性能變差,給焊接熱處理帶來質量影響,甚至鑄件報廢。
產生原因,在澆鑄過程中,模樣在高溫鋼液的作用下發生熱解氣化,部分熱解氣化物排出型外,另一部分熱解產物聚集在涂料層個鋼液間或模樣與鋼液間隙中。碳在鋼液液相和固相下擴散系數為(6-8)*10-9㎡/s和5*10-14㎡/s
可見自由碳在鋼液和凝固界面上的擴散活力遠大于在充型和冷凝過程中擴散系數,存在著碳向鋼液中的對流傳質和擴散傳質,最終造成鑄件增碳。
怎樣防止增碳
影響鑄件增碳原因很多,根據不同的工藝措施減小增碳模樣采用EPMMA、STMMA共聚料發泡或低密度EPS,以減少增碳,減少熱解氣化含碳量。
提高鋼液溫度和澆注速度,盡可能使泡沫氣化速度相平衡,減少熱解物與鋼液接觸時間,加快氣化速度。增加涂層的透氣性與熱解物的潤濕能力,事熱解物盡快排出型外。
選擇合適的真空度、氣流量可快速使氣化物排出型外,真空度的過高易造成粘砂現象發生,只要加大真空泵功率就有了氣流量,因為相同的真空度、氣流量是不等的。
采用底注式澆注,從薄壁引入內澆道,有利于熱解物聚在冒口內,降低鑄鋼件增碳。
料中加入氧化成分,可預防鑄件表面增碳。
用含有氧化劑的泡沫也是減少增碳的方法。
隨著消失模鑄造的發展,最好的辦法還是空殼振動澆注。中南鑄冶劉玉滿教授幾十年如一日,發明了空殼振動澆注,鑄件增碳明顯減少,燒去了泡沫,90%的熱解物去除,在振動下使鋼液化學成分穩定均勻,同時結晶狀態和晶粒粗大也有了質的提高。振動澆注首先要有高強度、透氣性及綜合性能的涂料,桂林5號、6號在振動澆注中表現出了優異的性能,耐火強度高,不塌箱,鑄件出箱后易剝落不粘砂。(一切性能前文已有,多寫重復)可以說空殼振動澆注,產品質量有了質的飛躍。
2、V法鑄件
V法鑄件大部分以機床床身、叉車配重、變速器、箱體等很多批量大批量的鑄件,技術工藝上已相對成熟,且產品質量比砂鑄用時少、效率高,在此不再多寫。
鑄鋼件在V法生產中有很多產品工藝上已經突破并且有快速發展的現象,如汽車鑄鋼、車橋、變速箱、工程機械、汽車、輪胎諸多配件都是V法工藝完成的。V法的主要質量缺陷主要表現在機械粘砂、氣孔等。
機械粘砂產生的原因
1、負壓度太高、氣流量??;
2、涂料耐火強度不夠;
3、砂粒與砂粒之間間隙過大;
4、澆注溫度過高;
5、鐵、鋼水與砂型滲透能力強
防止粘砂措施
選擇合適的負壓度與氣流量,在V法生產中一般500公斤以的鑄件可根據鑄件體積大小來選擇合適的真空度。例2BE-303配55kw電機,每分鐘氣流量在36立方左右,在澆注時,一般真空度在0.04mPa-0.06mPa為佳,這樣可以避免機械性能粘砂和鋼液的滲透性。
涂料要選耐火強度高,有適量的透氣性,這樣不僅粘砂幾率小,氣孔也相對減少。
型砂規格為硅砂(SiO2)≥95,含泥量小于0.5%,粒度為70-150目水洗石英砂,盡量減少砂粒與砂粒之間的間隙,以防鋼水滲透造成粘砂。
澆注溫度盡量高溫出爐,低溫澆注,給鋼液留出鎮靜時間3-5分鐘,就有利于鋼液中雜質上浮減少夾渣,也有利于鑄件出箱后的清砂。
為了預防鋼液的滲透力,砂和涂料之間有很大關系,澆注溫度的控制也首當其中,總而言之預防粘砂在實際生產當中也需要操作工的細心控制,才能達到理想的效果。
氣孔的產生與控制
V法鑄件的氣孔在鑄鐵上是由于涂料不干,澆冒系統不合理,造成的主要解決方法,把涂料烘干,采取底注或澆注鑄鋼件,首先對鋼水脫氧,合理的澆注速度,以上已有氣孔的解決方法,V法鑄件的質量好壞與滌料和原材料有直接的關系。
由此可見,消失模和V法兩種工藝同為真空鑄造,有剪不斷的共同相似之處,也有各不相同的地方,消失模對于中小件有很大優勢,一箱多出造型簡便易行,V法鑄造對于中大件,縮短了生產周期提高了生產效率,兩種工藝各有所長。
在質量上,由于精密要求嚴格的鑄件,消失模實施了空殼振動澆注,本人認為兩種鑄件的質量是對等的,在設備上,V法鑄造的設備完全適合消失模鑄造,兩種工藝的互補在一定程度上成倍的提高了鑄件產量,質量上也有了很大突破。
兩種工藝的經濟狀況
設備投資費,對主要設備的投資費做有意義的比較是不容易的,通常一套完整的V法設備其生產速度每天6-12箱鑄型,鑄件尺寸1-3m之間,包括砂處理和除塵裝置以及真空系統在內,比普通砂鑄投資比幾乎是對等的,消失模裝備和樹脂砂及原材料相比投資費用要低20-30%之間,生產成本也比樹脂砂低10%左右。勞動強度及生產環境都是樹脂砂和普通砂鑄要低得多,消失模雖然有白區的運作,但是生產環境還是比樹脂砂相對較好。V法造型生產周期短,效率高,產量是任何工藝都不能比擬的,單從V法和消失模兩種鑄造方法相比,產量是對等的。消失模有白區作業,相同V法模具成本也不低,所以兩者投資不相上下,從經濟上分析,效益都很可觀(在鑄件滿足生產條件下)單從理論上V法在一定的生產周期內,批量生產,效益比消失模要高一些,長時間在技術相對成熟時,消失模鑄造也有相當大的優勢,效益相當可觀。湖南津市(常德地區)用消失模生產玉柴發動機飛輪罩殼(蠕墨鑄鐵)產生了巨大的經濟效益,成品率每天都在95%以上,一套自動化生產線在6個月內收回了所有投資。
總而言之,無論消失模,還是V法首先要看產品,選工藝,適合什么工藝,選擇什么裝備,只有這樣自己的企業才有發展前景及競爭優勢,在市場經濟運作下應立于不敗之地。
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