[中國鑄造網(wǎng)]續(xù)：濕砂型鑄件表面缺陷分析(上)，本文主要分析缺陷夾砂、氣孔。

　　三.夾砂(結(jié)疤、起皮)

　　自從國內(nèi)有多家公司供應(yīng)優(yōu)質(zhì)活化膨潤土以來，濕型鑄件表面夾砂缺陷已大為減少。但是個別濕型鑄造工廠還會意外地產(chǎn)生夾砂缺陷。

　　1.江西一家小型汽車修配廠希望用濕型生產(chǎn)摩托車發(fā)動機(jī)鋁鑄件。開始時曾借來兩只牛皮紙袋的仇山“陶土”供混砂使用。后來又到物資部門購買了兩只麻袋包裝的陶土。但是發(fā)現(xiàn)新購來陶土的型砂粘結(jié)力很低，砂型在火爐旁烘烤后開裂起皮,澆注鑄件出現(xiàn)嚴(yán)重夾砂缺陷。當(dāng)時用極為簡陋的條件檢查兩種粘土的泥漿是否能用堿活化變稠。證明麻袋中不是膨潤土而是真正陶土，不可用于濕型鑄造。出現(xiàn)問題的原因是當(dāng)初地質(zhì)部門將呈微弱酸性的鈣基膨潤土稱為“酸性陶土”。而很多鑄造工廠又將“酸性陶土”簡稱為“陶土”。結(jié)果把以蒙脫石為主要礦物成分的膨潤土與以高岺石為主要礦物成分的真正陶土(即普通粘土)混淆在一起。真正的陶土主要用來燒制陶瓷，不適合濕型鑄造使用。鑄造工廠也可以用吸藍(lán)量來鑒別兩種不同的粘土礦物，0.2g膨潤土吸附亞甲基藍(lán)在25~45mL，而普通粘土吸藍(lán)量只有膨潤土的十分之一。

　　2.水質(zhì)的影響：天津的一家臺資鑄造工廠，使用擠壓造型機(jī)生產(chǎn)出口鑄鐵煎鍋。用優(yōu)質(zhì)活化膨潤土混砂，型砂的濕壓強(qiáng)度200～250kPa，緊實(shí)率35～38%，含水量3%左右。但是后來鑄件靠近內(nèi)澆道處產(chǎn)生夾砂缺陷，懷疑混砂所用井水有問題。該廠原來混砂用深井水的井管被堵塞。老板為了節(jié)約，打了一口20m淺井供混砂加水之用。工人發(fā)現(xiàn)這口井的水咸不能喝，洗手搓肥皂也不起泡沫。經(jīng)化驗(yàn)這種淺井水中含有大量鈉、鎂、氯離子，對活化膨潤土有強(qiáng)烈的反活化作用，用來混砂生產(chǎn)鑄件容易產(chǎn)生夾砂缺陷。從鄰近工廠引來飲用水混砂后，仍不能完全消除原來水質(zhì)的影響。江蘇有一家擠壓造型生產(chǎn)冰箱壓縮機(jī)鑄件工廠，使用流經(jīng)工廠外面小河中的河水混砂，適逢河水上游有化工廠向水中排廢水而引起鑄件產(chǎn)生夾砂缺陷，其原因也是由于廢水的反活化效應(yīng)。如果懷疑水質(zhì)是否適合混砂，可以取2g或3g膨潤土分別用純凈水和待試水測定膨潤值，或膨脹倍數(shù)和自由膨脹量，如果待試水的測試結(jié)果比純凈水低很多，就表明待試水的品質(zhì)不可用。

　　四.氣孔

　　鑄件的氣孔缺陷主要有裹攜氣孔、侵入氣孔、析出氣孔和反應(yīng)氣孔四個類型。以下舉例說明工廠中常見氣孔的生成原因和防止措施。

      1.北京某日資工廠曾發(fā)現(xiàn)一個有氣孔缺陷的鑄件，鋸開后看到氣孔呈一個個連續(xù)上浮狀態(tài)。估計(jì)在產(chǎn)生氣孔的界面上背壓力超過了鐵液的靜壓力引起侵入氣孔，但已無法判斷氣源是何物。有的工廠將舊砂堆當(dāng)做垃圾堆，香煙頭、冰棍捧、廢紙團(tuán)、瓜籽皮……扔到舊砂，混入型砂中都可能形成氣孔缺陷。有些外資鑄造工廠嚴(yán)格禁止在廠區(qū)中吸煙也是預(yù)防氣孔的有效措施之一。

      2.鑒別氣孔的類型和生成原因都是不容易的。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，提高澆注溫度30~50℃經(jīng)常可以減少任何類型氣孔缺陷的發(fā)生。應(yīng)當(dāng)注意每包鐵液澆注最后一兩個砂型的溫度，因?yàn)檫@時包中鐵液溫度已然下降而容易產(chǎn)生氣孔缺陷。天津某臺資鑄造廠生產(chǎn)工業(yè)縫紉機(jī)殼體，每臺鐵液本可以澆注7個砂型，但是只澆5個砂型。剩在包中鐵液倒回電爐中，然后再重新接一滿包鐵液去澆注砂型，就是為了保持澆注溫度，減少氣孔缺陷。

      3.山東某廠生產(chǎn)中等大小出口閥門鑄鐵件，用震擊造型機(jī)造型，冷芯盒制砂芯。該廠采取兩天連續(xù)造型和下芯、合型，每隔一天沖天爐開爐澆注一次。所生產(chǎn)鑄件氣孔廢品率極高。分析其原因是砂芯吸潮發(fā)氣進(jìn)入鐵液中造成的侵入氣孔。冷芯盒砂芯長時間放置在相對濕度極高的砂型中很容易吸潮。澆注時不僅粘結(jié)劑發(fā)氣，而且砂芯吸收的水分也發(fā)出大量水汽，因而容易產(chǎn)生氣孔缺陷。應(yīng)當(dāng)將隔日開爐攺為每日開爐，或者造型后先合空型，待開爐日再開箱下芯、合箱澆注。既可以防止砂芯吸潮，又可以減少砂型風(fēng)干脫水，使氣孔缺陷大為減少。多開出氣冒口，增大排氣能力。適當(dāng)提高澆注速度，迅速建立靜壓力抵制界面氣體侵入，也對防止侵入氣孔有好處。

　　4.從河南、山東、遼寧、吉林…等發(fā)動機(jī)鑄造工廠的氣孔缺陷生成情況來看，所遇到的氣孔仍多屬于砂芯發(fā)生氣體的侵入氣孔缺陷，很少是析出性的氮針孔。因?yàn)樗蒙靶镜恼辰Y(jié)劑都改為含氮量較低的樹脂，而且必要時在芯砂中和涂料中加入適當(dāng)?shù)难趸F。因此首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)砂芯的排氣能力。砂芯中間應(yīng)開通暢的排氣孔。對于厚大斷面砂芯可以抽成空心或分半挖成網(wǎng)格形內(nèi)腔而后粘合。樹脂自硬砂芯最常用的排氣辦法是使用尼龍編織管，制芯時可以方便地沿砂芯的任意形狀預(yù)埋在砂芯中。熱芯盒、冷芯盒和殼芯都是整體射制的，不能預(yù)埋排氣管路，可以安放通氣針或棒，在取芯之前或之后抽出。但是更多的是在砂芯硬化后用硬質(zhì)合金鉆頭從芯頭鉆孔幫助排氣。較大砂芯下芯時，如果芯頭與芯座的間隙過大，會出現(xiàn)鐵液鉆入砂芯通氣孔現(xiàn)象。應(yīng)當(dāng)用耐火纖維氈墊、泥條、石棉繩等密封材料圍封砂芯芯頭。還要注意高溫快澆，迅速建立起鐵水壓力超過發(fā)氣點(diǎn)背壓力使氣體不能鉆入鐵液中成為氣泡。即使氣體已經(jīng)鉆入鐵液中，也能漂浮和隨著鐵液進(jìn)入排氣冒口排出。另外，采用低發(fā)氣量粘結(jié)劑對防止氣孔缺陷是必要的。

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