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消失模鑄造涂料涂敷技術(shù)與黑區(qū)控制工藝

2019-12-19 14:31:20
動(dòng)態(tài)詳情

[一]、涂料涂敷技術(shù)
  在消失模鑄造中,涂料的主要作用是提高泡沫模型的強(qiáng)度和剛度;防止在運(yùn)輸、填砂振動(dòng)時(shí)模樣破壞或變形,澆注時(shí)涂料層將金屬液和鑄型隔離,防止金屬液滲入型砂中或出現(xiàn)塌箱。涂料層應(yīng)能使泡沫模型熱分解產(chǎn)生的大量氣體等產(chǎn)物順利逸出,防止鑄件產(chǎn)生氣孔、碳缺陷等;鑄件的表面品質(zhì)。
  消失模涂料中耐火骨料是涂料的主體,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般大于50%。主要有錯(cuò)英粉、鋁礬土、棕剛玉粉、石英粉、滑石粉、莫來石粉、云母粉等。其粒徑級(jí)配應(yīng)兼顧防止粘砂和高溫透氣性,粒形要有利于提高透氣性,通常選擇數(shù)量的球狀顆粒,有利于模型氣化后氣體的逸出或模型不分解的液化產(chǎn)物的排除。
  消失模涂料的載體可采用水或乙醇,綜合考慮消失模鑄造多采用水基。粘接劑主要包括粘土、水玻璃、糖漿、紙漿廢液、白乳膠、硅溶膠等。近年來在選擇粘結(jié)劑時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面的因素:1)減少高溫發(fā)氣性;2)提高涂掛性;3)提高涂層強(qiáng)度和剛度;4)不浸蝕模型等。懸浮劑可防止涂料發(fā)生沉積、分層、結(jié)塊、使涂料具有的觸變性。多采用膨潤土、凹凸棒石粘土、高分子化合物及其復(fù)合體等。另外消失模涂料中還添加表面活性劑,目的是增加涂料的涂掛性,提高涂料與模型表面的親和力和結(jié)合強(qiáng)度,此外還常常加入其他添加劑,如消泡劑、減水劑、劑、顏料等。
  為此要求涂料層具有良好的強(qiáng)度、透氣性、耐火度、絕熱性、耐急冷急熱性、低的吸濕性、良好的清理性、涂掛性、滴淌性、懸掛性等。綜合起來主要包括工作性能和工藝性能兩大類。
  涂料的工作性能包括強(qiáng)度、透氣性、耐火度、絕熱性、耐急冷急熱性等,主要是在澆注和冷卻過程中應(yīng)具有的性能,其中的是強(qiáng)度和透氣性。而涂料的工藝性能包括涂掛性、滴淌性、懸浮性等,主要是在涂掛操作中所要求的性能。一般消失模鑄造多采用水基涂料,涂料與模型一般不潤濕,從而要求改進(jìn)水基涂料的涂掛性。滴淌性是指模型掛涂料后盡量不滴不淌,涂料層的均勻性。懸浮性是指涂料在使用過程中,涂料保持密度的均勻性,不發(fā)生沉積現(xiàn)象等。
  由于不同的合金對涂料的要求不同,建議根據(jù)合金種類的不同研制相應(yīng)的涂料,如鑄鐵涂料、鑄鋼涂料,有色合金涂料等。消失模鑄件在涂料配置和混制過程中,應(yīng)盡量使用合理的骨料級(jí)配,使骨料和粘結(jié)劑及其他添加劑混合均勻。
  除了涂料性能達(dá)到要求外,涂敷和烘干工藝對生產(chǎn)也具有的影響。生產(chǎn)上多采用浸涂,是一次完成。烘干時(shí)控制烘干溫度的均勻性和烘干時(shí)間,涂層干燥不開裂。
  [二]、黑區(qū)控制工藝
  1、澆注系統(tǒng)設(shè)置
  澆注系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)毛坯鑄造結(jié)構(gòu)、形狀和復(fù)雜程度以及壁厚差異靈活設(shè)置。通常采用底注和階梯澆注,使金屬液流均勻進(jìn)入,避免死角,使金屬液平穩(wěn)上升,熱分布均勻,引導(dǎo)殘?jiān)∪朊翱诤图?。澆注系統(tǒng)尺寸要比普通砂型鑄造的直、橫、內(nèi)澆道截面積大20%一30%;
  2、造型
  采用粒度為20/40的干砂。砂箱底層砂厚為150-200mm,鑄件間隔距離為100-150mm,振動(dòng)緊實(shí)。具體工藝過程為:檢查模樣簇是否有露白并補(bǔ)涂涂料—鋪墊底砂并振動(dòng)緊實(shí)—放置模樣—填砂至內(nèi)澆道處—粘結(jié)澆注系統(tǒng)—填砂至直澆道—振動(dòng)緊實(shí)—蓋塑料薄膜—放置澆杯—干砂壓緊—移至澆注區(qū)。
  3、熔煉工藝
  電機(jī)殼一般使用的材質(zhì)為HT150或HT200,其目標(biāo)控制成分;
  4、澆注工藝
  1)澆注負(fù)壓:澆注過程中的負(fù)壓控制在0.03MPa以上,澆注結(jié)束后繼續(xù)負(fù)壓5-8min。
  2)澆注溫度:消失模鑄造時(shí),澆入的高溫金屬液前沿首先與模樣接觸,泡沫塑料模樣燃燒并分解,金屬液溫度下降。因此,消失模鑄造的澆注溫度要比砂型鑄造的澆注溫度高30^-80℃。電機(jī)殼消失模澆注溫度控制在1420-1520℃。
  3)澆注速度:澆注時(shí)采用慢一快一慢的澆注方式,切忌流股中斷。澆注過程中應(yīng)隨時(shí)觀察澆口杯鐵液情況,鐵液在澆口杯中有,給予鐵液的靜壓力,同時(shí)有助于充型速度的提局。


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