|
在工廠的生產(chǎn)實(shí)踐中,，人們對氣孔的叫法不一樣,。有的叫氣眼、氣泡,、氣窩,，叢生氣孔，劃為一體統(tǒng)稱為“氣孔”,。氣孔是鑄件最常見的缺陷之一,。在鑄件廢品中，氣孔缺陷占很大比例,，特別是在濕模砂鑄造生產(chǎn)中,，此類缺陷更為常見，有時會引起成批報廢,。球墨鑄鐵更為嚴(yán)重,。氣孔是在鑄件成型過程中形成的，形成的原因比較復(fù)雜,，有物理作用,，也有化學(xué)作用，有時還是兩者綜合作用的產(chǎn)物,。有些氣孔的形成機(jī)理尚無統(tǒng)一認(rèn)識,，因為其形成的原因可能是多方面的。各類合金鑄件,，產(chǎn)生氣孔缺陷有其共性,，但又都是在特定條件下生成的，因此又都具有特殊性,。所以要從共性中分析產(chǎn)生氣孔的一般規(guī)律,，也要研究特性中的特有規(guī)律，以便采取有效的針對性措施,，防止氣孔缺陷的產(chǎn)生,。氣孔大部分產(chǎn)生在鑄件的內(nèi)表面或內(nèi)部,、砂芯面以及靠近芯撐的地方,。形狀有圓形的、長方形的以及不規(guī)則形狀,，直徑有大的,、小的也有似針狀叢生孔形。氣孔通常具有干凈而光滑的內(nèi)孔面,，有時被一層氧化皮所覆蓋,。光滑的孔內(nèi)顏色一般是白色，或帶有一層暗藍(lán)色,，有的氣孔內(nèi)壁還有一個或幾個小鐵豆豆,，常把這種氣孔稱作“鐵豆氣孔”。距鑄件表面很近的氣孔,，又叫“皮下氣孔”,，往往通過熱處理、清滾或者機(jī)械加工后才被發(fā)現(xiàn),。還有一種常見的氣孔,，叫做“氣縮孔”，是氣體和鑄件凝固時的收縮而共同促使其產(chǎn)生的,，形狀又有其特殊性,。鑄鋼和高牌號鑄鐵都常出這種名稱的缺陷，但形成的機(jī)理有所差異,。氣孔和縮孔是可以區(qū)別開的,，一般說來氣孔是圓形或梨形的孔洞，內(nèi)壁光滑,。而不像縮孔那樣內(nèi)表面比較粗糙,。各類鑄造合金在熔煉及成型過程中,，總要和氣體相接觸的,，氣體就會進(jìn)入并以各種形式存在于合金中，氣體來源是多方面的,，歸納起來,，主要來自以下幾個方面：1、原材料帶進(jìn)的,。各種鐵類,、鐵合金、燃料,、熔劑等,，自身就含有氣體，有的帶有雨雪潮濕,，有的銹蝕,，有的帶有濁污，在熔煉過程中都有可能產(chǎn)生氣體,，其中一部分就會滯留在合金液中,。有人提出：爐料上帶的雨水、雪濕、濁污隨爐料進(jìn)入爐內(nèi),，在爐料還是固態(tài)僅發(fā)紅時,，它們就已蒸發(fā)或燒掉，怎么會留存在鐵水里呢,？在資料里,，用語言詳細(xì)解釋的不多，但在實(shí)踐中,，只要爐料（生鐵,、廢鋼、回爐料）受雨雪淋濕,，濕著入爐,，鐵水一定會氧化，這確是事實(shí),。潮濕爐料在爐內(nèi)的變化是無法看到的,，但是廢鋼、生鐵夏天被雨淋后,，其表面很快就會有一層黃色的銹,，這則是常見的！這層黃色的銹就是鐵氧化的象征,。另外我們還會常見到這種現(xiàn)象,，露天堆放的生鐵、廢鋼經(jīng)雨雪淋后,，冬天生銹發(fā)黃的時間慢,，夏天生銹發(fā)黃的時間快，夏天經(jīng)雨淋后一個晚上就可以發(fā)黃,。2,、熔煉過程中吸收的。從爐氣,、爐料,、爐襯、工具中吸收的,。4,、化學(xué)無素反應(yīng)產(chǎn)生的,。有位老師傅說：“一千多度的鐵水里面會有氣體？沒話想話說”,。其不知鐵中含有碳（C）,，風(fēng)機(jī)吹的風(fēng)中有氧（O）,，二者結(jié)合物中一部分是氧化碳（CO）或者是二氧化碳（CO2），這都是氣體,，只不過不是全部殘留在鐵水中,。鑄件在成型過程中，合金元素之間,，合金元素與鑄型之間,，合金元素與熔渣之間，鐵水與空氣之間都會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，有的則產(chǎn)生大量氣體。5,、熱作用侵入的,。高溫液態(tài)金屬澆入鑄型后，在金屬與鑄型界面上發(fā)生強(qiáng)烈的熱作用,，在熱作用下,，鑄型（芯）中的水 分蒸發(fā)，粘結(jié)劑和各種附加物（煤粉,、重油）燃燒和揮發(fā)而產(chǎn)生大量氣體,，同時原來型腔中和砂粒空隙中的氣體也受熱膨脹,，隨著溫度的升高,，這些氣體的壓力越來越大，部分氣體一方面通過砂粒間隙以及通氣道排出型（芯）之外,；如果型腔排氣不暢,，型砂透氣性能差，另一部分不易排出的氣體,，在型腔內(nèi)足夠大的氣體壓力作用下,，就有可能侵入進(jìn)金屬液中，凝固時排不出來滯留在合金里,，而形成氣孔,。盡管產(chǎn)生氣孔的原因很復(fù)雜，但通常情況下把其歸納為二大類：一類是金屬液在冷卻過程中,，金屬液自身析出的氣體,，造成的氣孔，稱為“析出氣孔”,。另一類是由鐵水外部侵入的氣體（主要來自型砂,，砂芯等）形成的氣孔，稱之為“侵入氣孔”,。金屬在固態(tài)時,，就具有吸收氣體和溶解氣體（如：氫、氧、氮）的能力,，由于太小或者是以化合狀態(tài)存在的,，只是用肉眼看不到，用高倍金相顯微鏡,，就可以清楚地看到,。科技發(fā)達(dá)國家鋼材制成的零件為什么耐用,，其中一個原因就是因為鋼材中這些雜質(zhì)含量少（不是沒有）,，而且他們又采取有效的變質(zhì)措施，改變了這些雜質(zhì)的存在形態(tài),，以減少對鋼材基體的切割和破壞,，從而提高了鋼材的綜合性能強(qiáng)度。金屬在固態(tài)情況下尤其是這樣,，那么由固體變成液體時,，吸收和溶解氣體的能力急劇的增加，金屬液溫度越高,，氣體溶解度越大,。可以打個比喻,，鹽在冷水中10—12%就飽和了,，但是在熱水中可含20—30%。金屬液過熱度越高,，溶化時間越長,，金屬吸收氣體的量就越多（特別是用電爐冶煉操作不當(dāng)時），含氣量大的金屬液澆注到砂型中后,，金屬液在冷卻凝固過程中,，氣體就會重新析出，析出的氣泡如果能從金屬液中浮出液面散去,，鑄件就不會產(chǎn)生氣孔,。當(dāng)氣體溶解度過多，特別是氧化嚴(yán)重的金屬液,，而又沒有采取脫氧措施,，來不及浮出散掉的氣體，當(dāng)金屬液凝固后,，鑄件就會出現(xiàn)氣孔,。金屬液在冷卻凝固時，靠近型腔的金屬液首先凝固,，而壁厚地方的金屬液冷卻相對較慢,，當(dāng)處于液態(tài)鐵水中的氣泡上浮時,，鑄件已形成外殼，氣泡就存留在液體和固體結(jié)合部之間,，所以常常在鑄件上表面外殼下,，產(chǎn)生的氣孔最多。另外,，在金屬液溶化過程中,，由于金屬液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，而造成鑄件的氣孔,。如果金屬液氧化嚴(yán)重（風(fēng)壓風(fēng)量過大,，爐料本身就嚴(yán)重氧化或含雜質(zhì)過多），金屬液中就會含有較多的氧化鐵,，氧化鐵就有可能與鋼鐵中的碳發(fā)生化學(xué)變化,，生成一氧化碳或二氧化碳?xì)怏w，由于這些極微小的氣體親和能力很強(qiáng),，就會聚集在一起形成氣泡。這些氣泡如果不能排出,，鑄件就會產(chǎn)生氣孔,。析出氣孔嚴(yán)重的時候有一個特點(diǎn)，那就是整個鑄件的任何斷面上都布滿著大小不一的孔洞,，特別是鑄件最后凝固部位會形成蜂窩狀氣孔,，而且是同一爐次鐵水澆注的鑄件大都有這種缺陷。1975年9月4日,，河南省駐馬店地區(qū)柴油機(jī)廠鑄造車間,，由于使用熱處理車間的廢舊氣體滲碳罐等銹蝕嚴(yán)重的廢物作回爐料，鑄件出現(xiàn)了嚴(yán)重的析出氣孔,。195型柴油機(jī)機(jī)體廢97件,，廢品率100%，齒輪室蓋廢55件,，廢品率100%,，全爐整體廢品率達(dá)79.4%，有的鑄件連飛邊毛刺上都有小氣孔,。另外,，析出氣孔在澆注時有一個伴生現(xiàn)象，鑄件澆注后,，澆口中心部的收縮孔較小,，深度較淺，當(dāng)澆口快凝固時,，反而從澆口心部倒冒出一點(diǎn)鐵水,，漲冒出的鐵水表面光亮,。以前的師傅稱之為“倒?jié){”。其產(chǎn)生的真正原因有兩點(diǎn)（1）鐵水氧化,；（2）鐵水碳當(dāng)量（CE）高,，鑄型緊實(shí)度高，鐵水凝固過程中的石量化階段,，因石墨的生成和體積的膨脹（即石墨膨脹）而產(chǎn)生的現(xiàn)象,。（澆口處儲熱量最大，凝固最慢）當(dāng)金屬液進(jìn)入型腔后,，金屬液對砂型（芯子）產(chǎn)生劇烈的熱作用,，使型腔表面的砂層迅速加熱到幾乎接近金屬液的溫度，型（芯）砂中的水分驟然蒸發(fā),，形成大量的氣體,，加上型（芯）砂中其它有機(jī)物的燃燒和揮發(fā)也產(chǎn)生大量的氣體，隨著氣體膨脹,，氣體量的增加和氣體溫度的升高,，形成很大的氣體壓力，部分氣體可以通過型（芯）排氣孔排逸到型外,，型腔內(nèi)剩余氣體壓力有所降低,，但是由于氣體來不及全部穿過砂型逸出，一部分氣體就有可能侵入金屬液中,。在這個階段里,，型腔內(nèi)還存在著型腔壁，氣體空間,，金屬液表面阻力三個相互作用的關(guān)系,。隨著金屬液的注入，型腔空間逐漸減少,，氣體存在空間壓力逐漸增大（澆注過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),，澆注到后期，從氣眼針孔或冒口中排出帶有火苗的氣體,，發(fā)出呼呼的聲音外竄）,，這時氣體對型壁及金屬液面同時有一個作用力，在這個作用下,，如果型砂透氣性能好,，排氣孔扎的多，冒口位置設(shè)計正確,，氣體就會在金屬液的推擠下順利排出,。反之，如果剩余氣體壓力大于金屬液表面的阻力,，氣體就會從某個點(diǎn)進(jìn)入金屬液,。進(jìn)入金屬液后的氣體,，還會出現(xiàn)以下幾種情況：（1）金屬液尚未凝固，溫度高粘度低,，對氣泡的阻力小,，氣泡就會上浮，穿過金屬液表面,，從型砂空間,、氣眼針孔逸出，或者進(jìn)入最后凝固的冒口中,，氣孔就可以消除,。（2）如果型砂透氣性差，舂箱過實(shí),，未扎排氣眼,，或者金屬液已結(jié)殼，侵入的氣體就會在接近鑄件的表皮處形成梨形氣孔,。稱為皮下氣孔,，或叢生皮下氣孔。（3）如果從某點(diǎn)侵入金屬液的氣體,，遇到金屬液溫度低粘度大,，氣體上浮阻力大，上浮速度就慢,，氣體就有可能隨金屬液流動或上浮到鑄件的其它部位，形成園形氣孔,。（4）由于氣體的存在,，影響了金屬液的自由流動，凝固收縮的部位得不到金屬液的順利補(bǔ)充,，由氣體和凝固時的收縮共同促成的孔,，被稱作“氣縮孔”，前面已經(jīng)提到,。前面敘述的是氣體的主要來源和部分形成氣孔的經(jīng)過。其實(shí)在具體生產(chǎn)作業(yè)過程中,，形成氣孔的原因還很多,，為了便于在實(shí)踐中直接操作應(yīng)用，把各工序在操作中易產(chǎn)生氣孔的具體因素歸納如下：（1）冶煉過程中,，金屬液氧化,，溶解有大量氣體。金屬液溶解的氣體量與所熔爐料的質(zhì)量,，以及熔化設(shè)備,，爐工操作技術(shù)有很大的關(guān)系,。如爐料氧化，銹蝕嚴(yán)重,，帶有油污和焦炭帶有水,、雨、雪潮濕,。熔化操作不當(dāng),，底焦太高，過熱區(qū)越大,，鐵水氧化越嚴(yán)重,，風(fēng)壓風(fēng)量太大，使金屬液大量吸氣而過分氧化,。（2）澆注時或金屬液凝固過程中,，由外界侵入的氣體。需要說明的是,，由這種氣體形成的氣孔往往是單獨(dú)存在的,，氣體來源型（芯）中的水分，附加材料燃燒揮發(fā)產(chǎn)生的氣體,，澆注中金屬液形成渦流,，將氣體旋入而產(chǎn)生的氣孔。由經(jīng)驗可知這種氣孔大部呈梨形狀,，如果梨形孔的尖部指向泥芯,，那么這種氣孔有可能是因芯子而造成的。如果尖部指向外型,，則有可能是因外型而造成的,。如果通過氣孔形狀判斷不出氣體來源，就只有根據(jù)氣孔所在的位置來決定,，如果氣孔在芯子附近,，該氣孔則有可能是由芯子而造成的。如果發(fā)生在外型附近,，這種氣體則有可能是由外型而造成的,。但氣孔發(fā)生在中部就難以判斷了。在這種情況下,，就必須從鑄造全部工藝過程來分析和判斷了,。（實(shí)踐中常遇到這樣的情況，在分析廢品原因時,，找到了一個認(rèn)為可能是產(chǎn)生廢品的原因,，馬上就被自己又否認(rèn)掉，甚至找到幾個可能的原因,，但又都被推翻,，確定不下來,。可見廢品分析的困難度,。某工廠生產(chǎn)HT250汽車制動鼓,，造型工藝沒有改變，化學(xué)成分和以前的一樣,，但是有一段時間生產(chǎn)出的鑄件卻白口,，找不出真正原因，只能認(rèn)為可能是廢鋼中含有微量反石墨化元素,。許昌一位老板,，鑄造專業(yè)畢業(yè)二十多年了，現(xiàn)辦有兩個鑄造工廠,，他說：下輩子說啥也不搞鑄造了,，太難，正干的好好的,，說出廢品就是一批,，原因就不好找。）（3）所用的原砂過細(xì),。山西晉城一鑄造廠,，因型砂過細(xì)，襯板上表面出現(xiàn)叢生氣孔,，在不能及時更換型砂的情況下,，只有采用多扎氣眼，型砂適當(dāng)干點(diǎn)的措施來解決,。（4）型砂透氣性不好,，含水分太大，或型砂中發(fā)氣物質(zhì)如煤粉及有機(jī)物太多或質(zhì)量不好,；粘結(jié)劑及附加物用量太大；舂箱太緊,，起模,、修型時局部刷水過多，至使?jié)沧r產(chǎn)生了大量的氣體而又不能順利排出,。（5）砂型或砂芯子的烘烤時間短,，烘烤溫度低，保溫時間短,， 型（芯）烘烤的不干,，或外干內(nèi)濕沒有烘透（烘烤不透的型（芯）拉出烘干窯后，上面冒煙,；用手指彈鑄型,，是否烘透聲音不一樣）,。（6）砂型或砂芯上的涂料質(zhì)量不好，涂料方法不正確（涂料過稀,，涂量過大,，厚深不均），涂后沒有烘干,。（7）使用的芯撐或芯鐵不干凈,，上面有銹或者潮濕。（8）澆注溫度太低,，粘度大,，鐵水中的氣體難以從鐵水中破殼逸出。（溫度高的鋼鐵水,，倒入澆包后,，就像開鍋一樣不停的翻花，表面結(jié)膜不易,，或局部結(jié)膜又馬上被撕破,，這樣金屬液中的氣體就易浮出液面而逸出。但是金屬液過熱溫度過高也不好,，過高本身吸氣量就大,，相對金屬液氧化程度大，而且易造成金屬液的二次氧化造碴,，氧化物的親和聚集能力強(qiáng),，又易產(chǎn)生其它缺陷。金屬液合適澆注溫度的選擇,，應(yīng)根據(jù)鑄件幾何形狀,、鑄件體積大小、壁的厚薄,，以及大平面的位置來靈活正確的選擇）,。（9）澆注速度控制的不合理。沒有按“先快后慢”的澆注方法操作,?！跋瓤旌舐闭f起容易作到難?！跋瓤臁笨斓绞裁闯潭群?，“后慢”澆到什么程度慢才正確。這就需要總結(jié)經(jīng)驗,，根據(jù)鑄件的幾何形狀特點(diǎn),，結(jié)合鐵水溫度，靈活正確的控制澆注速度，特別是要掌握好鑄型快注滿時收流慢注的最佳時機(jī),。（10）出爐及澆注溫度太高,，又沒有采取包內(nèi)鎮(zhèn)靜措施，即高溫出爐低溫澆注,，沒有使金屬液內(nèi)的氣體及雜質(zhì)充分上浮排出,。（11）砂型和芯的氣眼針孔直徑細(xì)、數(shù)量不足,，或者通氣道被堵而排氣不暢,；澆注系統(tǒng)或冒口排氣系統(tǒng)的設(shè)計位置、數(shù)量,、大小不合理,，影響了氣體的排出。（12）沒有及時合理的引氣,，致使氣體憋存在型腔內(nèi)沒有排出,，沒有及時提醒澆注工收流慢注。這種氣孔的產(chǎn)生有其特殊性,，由于尖角砂產(chǎn)生的侵入氣孔通常與大氣相通,，因而表面氧化。氣孔有時延伸至鑄件內(nèi)部深20—30mm,，這種氣孔在鑄造各類金屬時均有發(fā)生,。但金屬熔點(diǎn)愈高，尖角砂愈接近澆口,，可能出現(xiàn)這種氣孔的機(jī)率愈多,。型砂透氣性能差是產(chǎn)生這種氣孔的主要原因，型砂的透氣性能通常不及芯砂（常用干芯）,，因而在型腔中砂呈尖角狀處氣孔較多,，所以稱之為尖角砂氣孔。河南林州某外資鑄造有限公司的一種鑄件,，鑄件重2KG左右,，常出尜角砂氣孔，廢品率很高,?？籽▋?nèi)壁有的光潔，有的粗糙,，或光潔的孔壁上有粗糙部，但顏色都發(fā)蘭,。他們一直認(rèn)為是縮孔,，單在補(bǔ)縮上采取措施，提高澆注溫度，加大內(nèi)澆口的數(shù)量,，（即便是真對解決補(bǔ)縮,，其措施也是不妥的，內(nèi)澆口開設(shè)的薄而長）缺陷還是長期得不到解決,。其實(shí)真正要解決鑄件的這種缺陷,，應(yīng)該從兩個方面著手，一是防止鐵水氧化,；二是提高型砂的透氣性,。（前者未詳細(xì)說明，后者得到大多數(shù)車間干部的認(rèn)可）,，說鐵水氧化是有依據(jù)的：（1）熔碴發(fā)黑,，熔碴上面有很多較大的泡泡，熔碴很重,，這些都可以說明熔碴中存在有很多氧化鐵,。（2）前爐缸設(shè)計的比較小，原來的出風(fēng)孔設(shè)在前爐缸蓋上,，這樣還能稍微改變從過橋吹出熱風(fēng)的方向,，后來他們把前爐缸蓋上的孔堵住而出碴孔常開著，這樣就更錯了,。由于前爐缸設(shè)計的小,，出碴孔與鐵水液面很近，從過橋吹出的高壓高溫風(fēng)（爐氣）,，正好常期吹到鐵水液面上,，使鐵水不斷氧化。過去的老爐工師傅常說：“風(fēng)把鐵水吹白了,?！庇矛F(xiàn)在的話就是“鐵水氧化”，由于鐵水表面覆蓋一層氧化膜,，這樣的鐵水從表面上看發(fā)白發(fā)亮,，似乎溫度很高，但流動性差“不走路”,。鐵水凝固前有翻花（氣體上?。┈F(xiàn)像，花紋開裂較多,，老師傅稱為“魚鱗花”,，這也是硅燒損量（硅含量較低）較大的表現(xiàn)。他們是爐后加硅,，如果采用爐前孕育加硅的措施,，效果要好的多,，這樣即可補(bǔ)加了硅，又起到了脫氧作用,。他們鑄件出現(xiàn)尖角砂氣孔的另一個原因是型砂質(zhì)量,，應(yīng)從提高型砂的透氣性，流動性和濕強(qiáng)度上著手,。但是在解決這些問題上,，他們存在著相關(guān)一連串的問題。由于他們的型砂重用次數(shù)多,，舊砂用量大,，新砂配入比例少，流水線上砂不夠,，從外鑄造廠拉回舊砂補(bǔ)充,，也不進(jìn)行除塵處理，所以型砂中含灰（塵）量很大,。由于苦砂和灰（塵）含量大,，要想使這樣的型砂達(dá)到一定的濕強(qiáng)度，就必須多加粘結(jié)劑（膨潤土）和水,，二者重疊起來,，所以型砂的含水量偏高，透氣性能差,，流動性差,。說他們型砂的透氣性能差，流動性不好是有依據(jù)的,，約兩公斤重的鑄件,，除有上述尖角砂氣孔外，在鑄件表面還曾多次出現(xiàn)碎點(diǎn)狀粗糙峰,，嚴(yán)重影響鑄件的外觀質(zhì)量,。我們知道，型砂的流動性,，指的是造型材料在外力作用下,，發(fā)生質(zhì)點(diǎn)間“相互滑動”的能力。造型材料的流動性愈好,，舂型越容易緊實(shí),，造型、制芯 時花費(fèi)的時間和力量愈少,，因而愈能降低勞動強(qiáng)度和提高流動性與濕度又是一對矛盾勞動生產(chǎn)率,。由于灰塵、粘結(jié)合劑,、水的大量存在（）,，質(zhì)點(diǎn)間相互滑動的阻力大,，造型操作中在同樣勞動強(qiáng)度和工作時間下，鑄型的均勻堅實(shí)度就差,，型腔表面看似光滑，但在光滑面之下確存在有不實(shí)的孔洞,。澆注的時候,，在高溫鐵水的沖刷壓力和高壓氣體的綜合作用下，型砂表層很快被烤干失水而失去強(qiáng)度,，鐵水就可能破鑄型表殼層,，鉆入不實(shí)的孔洞之中，凝固后形成粗糙峰,。要解決這種缺陷的產(chǎn)生,，應(yīng)從以下幾個方面著手：（2）對型砂進(jìn)行除塵處理,，加大新砂用量,，控制粘結(jié)劑和水分的加入量，提高型砂透氣性,。（3）有資料介紹：如果加高直澆口,，金屬凝固過程壓力大，可以減少尖角砂氣孔的出現(xiàn),。（1）在熔煉工作中，要選用質(zhì)量好的爐料,，爐料上最好不要帶過多的銹或油污,、水和潮濕，對于氧化嚴(yán)重的回爐料,、廢鋼,，應(yīng)慎用少用或不用，以防造成鐵水氧化,。（2）爐工要掌握好風(fēng)壓風(fēng)量,，合理設(shè)置進(jìn)風(fēng)口的直徑，掌握好熔劑和脫氧劑的加入量,。合理控制底焦的高度,。（3）澆注時應(yīng)根據(jù)鑄件的幾何形狀，采用“先快后慢”的澆注方法,，合理的控制澆注速度,。“先快后慢“說起容易作起難,，“先快”快到什么程度,，快多長時間才好,；“后慢”什么時間慢最佳，都是不好掌握的,，這就應(yīng)根據(jù)鑄件的大小,，厚薄以及大平面的位置來靈活確定了?？傊?，“先快”一是為了讓金屬液迅速布滿冷涼，曲折,，遠(yuǎn)距,，大平面積型腔的底部，以防冷隔,；二是為了開始迅速澆入型腔一部分鐵水,，在型砂水分尚未大量蒸發(fā)時，造成型腔內(nèi)一定高度的鐵水壓力,，阻止氣體的侵入,，防止鑄件出現(xiàn)氣孔和夾砂缺陷?！昂舐币皇亲寗訅毫Φ慕饘僖黑呄蜴?zhèn)靜,，逐漸充實(shí)成為靜壓力，使金屬液內(nèi)的氣體上浮逸出,；二是避免型腔內(nèi)的氣體尚未充分排出,，而排氣孔眼已被金屬液堵死，造成型腔上部“憋氣”,，型腔“憋氣”不但易產(chǎn)生氣孔,，甚至引起“嗆火”。（另附“變速箱”和“電機(jī)殼”的澆注方法）（4）適當(dāng)提高出爐溫度及澆注溫度,，使鐵水粘度小,，保持液態(tài)時間長，型腔內(nèi)金屬液外表面結(jié)殼慢,，使氣泡能上浮到金屬液面,，并從型腔中排出。（5）嚴(yán)格控制型砂質(zhì)量,，在混砂工作中,，選用的型（芯）原砂不易過細(xì)，最好選用顆粒較均勻的砂子,，改善型砂的透氣性,。舊砂回用時，除注意舊砂的配入量外,，還應(yīng)注意舊砂的除塵質(zhì)量（沒有除塵設(shè)備的單位,，可以揚(yáng)砂用排風(fēng)扇吹,，三米以外的淘汰），許多單位及技術(shù)工作者都認(rèn)為：舊砂除塵是保證潮模砂質(zhì)量的重要措施,。根據(jù)鑄件形狀的不同,，質(zhì)量要求的不同，在保證型砂有足夠強(qiáng)度的情況下,，應(yīng)適當(dāng)減少膨潤土等粘結(jié)合劑的加入量,。因為控制好舊砂粉塵，煤粉,，膨潤土等加入量的同時，也便于型砂含水量的控制,。河南新蔡縣東邦鑄造有限公司生產(chǎn)的SBF粉（洛陽一拖協(xié)助研發(fā)）,，作為濕模型（砂）的粘結(jié)合劑，首次（全新砂）加入量僅6-7%,，代替膨潤土及煤粉,，具有濕壓強(qiáng)度高，透氣性好,，含水份低（≯4％）,，循環(huán)使用效果好的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用到電機(jī)殼以及光潔度要求高的鑄件生產(chǎn)上,，深得用戶歡迎,。合格的型砂應(yīng)是濕度適當(dāng)，用手一抓可捏成團(tuán),，手放開時可以看出清晰的手紋而不粘手,，折斷時斷面平整，同時又有足夠的手感強(qiáng)度,。（6）嚴(yán)格控制型砂含水量,。型砂含水量的多少，是一個不能忽視的質(zhì)量問題,，在保證型砂有足夠強(qiáng)度要求的情況下,，型砂含水量適當(dāng)?shù)托欣阼T件質(zhì)量的提高,。二者如何兼顧起來呢,？主要應(yīng)注意到舊砂除塵質(zhì)量；原砂形狀,，粒度大?。徽辰Y(jié)合劑,，附加物的質(zhì)量和加入量,。原砂形狀以圓形少角形,，粒度適當(dāng)粗點(diǎn)為好；粘結(jié)劑及附加物加入量適當(dāng)少點(diǎn),，型砂含水量就易降低,，反之就會增大。有資料介紹：一個單位體積的水被加熱到100℃變成蒸氣,，在壓力保持不變自由膨脹的情況下,，體積增大1千多倍，加熱到鐵水注溫度時,，比液態(tài)水的體積增加7千多倍,，水分蒸發(fā)變成水蒸氣，體積的膨脹是驟然發(fā)生的,，鑄型內(nèi)壓力猛增最易產(chǎn)生氣孔,，因此必須控制型砂水分。（7）控制原砂質(zhì)量,，應(yīng)根據(jù)鑄件材質(zhì)要求,，鑄型（芯）的大小、厚薄,、形狀的不同而選擇砂子顆粒的大小,，SiO2含量。原砂中不能含其它雜物,，像塵土（含泥量）,、草、柴之類,。原砂不能過于潮濕,，原砂潮濕與混砂過程中的加水，對型砂性能有著根本質(zhì)的不同,。（1）用濕砂配制型砂,，不存在干混時段，粘結(jié)劑,、附加材料與砂子不易混配均勻,。（2）用濕砂混制的手感濕度差不多，但停放一段時間后,，濕程度感覺就可能不同了,，這是由于前者本身含水量高的原因。（3）如果原砂過于潮濕,，本身帶入水分就已經(jīng)超過型砂要求含量,，混配出的型砂含水量一定超標(biāo)。除了嚴(yán)格按照型（芯）砂配比工藝操作之外，在控制型砂水分中還應(yīng)注意到冬天與夏天,、晴天與陰雨天的稍有差別,。很多工廠為了保證原砂的干燥度，設(shè)置有專門的涼砂棚或烘干設(shè)備,。型砂含水量一般應(yīng)控制在4.5%-5.5%,。（8）干型及需要烘干的芯子，應(yīng)根據(jù)型（芯）的大小,，放置在烘干窯不同的位置上,，確保烘干的溫度以及保溫的時間，保證型（芯）的烘干,，并防止烘烤的外干里生,。暫時不用的型（芯）注意不要受潮反濕，一旦受潮返濕要重新烘干,。出窯后的型（芯）在二次涂料或修補(bǔ)后再涂料時,，涂料應(yīng)均勻分布不能局部堆集過度，并用噴燈將補(bǔ)好的部位烤干,。（9）在造型操作過程中，砂型不要太緊,，并力爭作到四周緊實(shí)中間適當(dāng)松,，要扎足夠的排氣孔，合理設(shè)置排氣冒口,。合箱澆注以前,，應(yīng)盡可能仔細(xì)檢查通排氣道是否暢通無阻。像生產(chǎn)200噸壓力機(jī)機(jī)身以及工作抬板,，都是重達(dá)十噸的鑄件,，有的采用立注工藝，有的采用平注工藝,。生產(chǎn)這樣大的鑄件,，箱筋應(yīng)設(shè)計的厚大而且密。否則,，澆注時當(dāng)鐵水進(jìn)入型腔后,，型腔下部承受很大的鐵水壓力及氣體急劇膨脹的作用力，鐵水凝固過程中產(chǎn)生的石墨膨脹力,，這些都會引起漲箱,，鑄型壁移動甚至跑火。但是大而密的箱筋直接影響了砂型的排氣,，為了保證型腔氣體排出暢通,。就要多方位的設(shè)排氣道，扎排氣眼,，不但要在上型上面多扎氣眼針,，還要在未開箱起出模型之前,，從上面沿砂箱內(nèi)壁四周扎排氣眼，并與下箱貫通,，而且氣眼針直徑不可細(xì),，通常應(yīng)為Φ6—Φ10，如果砂箱深厚或為了芯頭排氣,，還應(yīng)在砂箱箱壁上割設(shè)排氣孔（指鋼板焊制的砂箱）,，并通過割設(shè)的排氣孔多方位扎排氣眼。實(shí)踐證明,，采用這么多的排氣系統(tǒng),，對保證大件產(chǎn)品質(zhì)量及成品率，都是行之有效的措施,。對于不便設(shè)排氣冒口的地方,，在分箱面上，以型腔為中心,，向砂箱四周放射狀的劃排氣溝（可密不可深大,，以防炮火），也可起到輔助排氣的作用,。如果排氣冒口氣眼針少或排氣不暢,，不但會出現(xiàn)氣孔，嗆火等鑄造缺陷,，而且還會出現(xiàn)冷隔鐵火等缺陷,。這是因為排不出去的氣體，在型腔內(nèi)也占據(jù)一定的空間,，影響了鐵水的流動與充型,。某工廠生產(chǎn)的鑄件，在A處出現(xiàn)冷隔坑缺陷,，經(jīng)全面分析后認(rèn)為型砂太細(xì),，箱太實(shí)，沒有設(shè)排氣冒口,；氣眼針細(xì)且扎的稀少,。當(dāng)時有人提出不同意見，為什么說是氣體造成的而不是鐵水溫度呢,？因為B處芯頭處有一飛邊,，厚度不足1㎜，但其寬長約20—30㎜,，A處離B處的距離約80毫米,，A處厚度8毫米。在這么短的距離里，一毫米厚的飛邊都能注成那么大的面積,，而8毫米厚處有冷隔坑,，說明不是鐵水溫度低而造成的。當(dāng)時廠里只有細(xì)砂,，進(jìn)粗砂需要一段時間,，用細(xì)砂混配型砂時稍干點(diǎn)；造型時從下面多扎氣眼,；砂床設(shè)排氣道,；在冷隔處設(shè)一楔型偏排氣冒口。問題得到了解決（如果采用吊芯,，口朝上造型工藝,，效果將會更好）。活箱造型圍型后,，在每箱行間中,，應(yīng)扎排氣孔，以防澆注中氣體竄型,，可避免下行箱澆注時嗆火或放炮,。（10）引氣。引氣在鑄造生產(chǎn)過程中是很重要的一個工序,，特別是在澆注中,、大型鑄件時，更應(yīng)及時把從冒口,、氣眼針孔，分箱面,、芯頭排氣道以及從其它排氣通道中,，把排出的煙氣點(diǎn)燃，促使型腔內(nèi)的氣體迅速排出,。必要時應(yīng)在砂箱四周放置舊油棉砂或紙,，在開始澆注時就將其點(diǎn)燃，以防延誤了引氣時機(jī),。在很多工廠里,，澆注時引氣操作人僅兼管著檔碴工作。其實(shí)他們還有一個重要工作,，就是通過冒口觀察型腔內(nèi)液面上升高度,，或者根據(jù)冒口火苗的大小、強(qiáng)弱判斷澆注充型情況,，指導(dǎo)澆注工的澆注速度及收流慢注時機(jī),。否則鑄件也會出現(xiàn)氣孔等鑄造缺陷。（11）澆注溫度的高低對鑄件產(chǎn)生氣孔的因素是復(fù)雜的，有時是矛盾的,。有廠曾作試驗,，1310℃澆注鑄鐵件沒有皮下氣孔，低于這個溫度就有,。多數(shù)人認(rèn)為,，適當(dāng)提高澆注溫度，有利于氣體的上浮逸出,，可以減少氣孔的生成,。根據(jù)沖天爐的熔化條件，一般出爐溫度達(dá)到1380-1400℃就基本可以了,。澆注溫度應(yīng)視鑄件結(jié)構(gòu)尺寸而定,，選擇在1330-1360℃即可。以上是鑄件產(chǎn)生氣孔基本的共性因素和防止產(chǎn)生氣孔的常規(guī)措施。由于鑄件材質(zhì)的不同,，熔煉設(shè)備的不同,，還有著各自產(chǎn)生氣孔的個性因素。如鑄鋼脫氧等與氣孔的關(guān)系,；球墨鑄鐵殘留Mg,、Re量與氣孔的關(guān)系。這些諸多問題,，只有在生產(chǎn)實(shí)踐中逐一分析,、逐一認(rèn)識、逐一解決,。 
|
