機(jī)械粘砂不僅影響鑄造鑄件的外觀質(zhì)量,甚至引起報(bào)廢,機(jī)械粘砂又稱為金屬液滲透粘砂,是由液態(tài)金屬或金屬氧化物通過毛細(xì)管滲透或氣相滲透方式鉆入型腔表面砂粒間隙,在鑄件表面形成的金屬和砂粒機(jī)械混合的粘附層。清鏟粘砂層時(shí)可見金屬光澤。機(jī)械粘砂表面呈海綿狀,牢固地粘附在鑄件表面,多發(fā)生在砂型和砂芯表面受熱作用強(qiáng)烈及砂型緊實(shí)度低的部位,如澆冒口附近、鑄件厚大截面、內(nèi)角和凹槽處。
鑄件機(jī)械粘砂的產(chǎn)生原因及其防止措施。
機(jī)床工作臺(tái)鑄件主要用于機(jī)床加工工作平面使用,上面有孔和T型槽,用來固定工件,和清理加工時(shí)產(chǎn)生的鐵屑。按JB/T7974-99標(biāo)準(zhǔn)制造,產(chǎn)品制成筋板式和箱體式,工作面采用刮研工藝,工作面上可加工V形、T型、U型槽和圓孔、長孔。
機(jī)床工作臺(tái)材質(zhì):高強(qiáng)度鑄鐵HT200-300工作面硬度為HB170-240,經(jīng)過兩次人工處理(人工退火600度-700度和自然時(shí)效2-3年)使用該產(chǎn)品 的精度穩(wěn)定,耐磨性能好。
鑄件和模樣設(shè)計(jì):如果鑄件和模樣的結(jié)構(gòu)會(huì)使砂型具有尖角、懸伸或突出的形狀,或具有扁薄的砂臺(tái)或砂芯,則這種設(shè)計(jì)會(huì)促進(jìn)機(jī)械粘砂產(chǎn)生。因?yàn)檫@類結(jié)構(gòu)的鑄件會(huì)使砂型、砂芯局部熱量集中,其正常的性能受到破壞,砂型、砂芯表面提前潰散,熔融金屬或金屬氧化物易于滲入而產(chǎn)生機(jī)械粘砂。
模樣:1)模樣的工藝設(shè)計(jì)不良,使砂型舂不緊實(shí)或緊實(shí)度不勻,會(huì)造成型腔表面粗糙或疏松,對(duì)產(chǎn)生機(jī)械粘砂有直接影響。2)模樣的工藝結(jié)構(gòu)不良,導(dǎo)致金屬液靜壓力過高。由于靜壓力的增高,砂型的負(fù)荷也就加重,因此需要采用特殊的砂型或更緊實(shí)的造型方法,以抵擋金屬液對(duì)砂型的滲透壓力。
砂箱:砂箱的設(shè)計(jì)及構(gòu)造不合理,致使砂型緊實(shí)度不勻或舂砂過軟。箱帶的位置不當(dāng),妨礙某些凹陷部位的舂實(shí),因而導(dǎo)致砂型局部過軟,引起脹砂或機(jī)械粘砂。因砂箱太小造成舂砂不實(shí)。箱帶位置不當(dāng),使直澆道和冒口不能放在合適的位置上,以致冒口或直澆道與模樣間的型砂舂不緊實(shí)。又因該處必然造成熱量集中,使機(jī)械粘砂更為嚴(yán)重。上箱過高。機(jī)械粘砂通常與型腔表面的抗?jié)B透能力及金屬液的靜壓力有關(guān),金屬液壓力的大小,與金屬的密度和上箱高度有關(guān)。
澆冒口系統(tǒng):澆冒口的位置不當(dāng)導(dǎo)致砂型局部過熱,從而促使型腔表面過早毀壞,金屬液或在高溫下形成的金屬氧化物就更容易滲入型腔表面。 直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道的截面比例不當(dāng),使金屬液在澆注時(shí)不斷受到氧化,增加了金屬氧化物的數(shù)量,并導(dǎo)致對(duì)型砂的助熔作用。在澆注過程中,澆注系統(tǒng)應(yīng)始終充滿金屬液,否則,在澆注系統(tǒng)中的任何部位均能使金屬液受到氧化。冒口頸尺寸過大,將造成其周圍型砂過熱,由于冒口頸太長引起的,為了使冒口頸中金屬液不致過早凝固,就不得不加大頸部尺寸。如果因?yàn)槊翱陬i設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致補(bǔ)縮不到,那么最好是縮短冒口頸,以防止凝固,而不是加大其尺寸。尺寸較小的冒口頸,可以減少砂型受熱。機(jī)床工作臺(tái)
型砂:原砂粒度分布不均勻,會(huì)造成砂型緊實(shí)度低,原砂的粒度分布對(duì)砂型的最大緊實(shí)度有直接影響。型砂的流動(dòng)性和成型性差。殼型砂上樹脂的覆膜太薄,會(huì)使型殼的局部強(qiáng)度降低和局部砂粒未被樹脂覆蓋,往往由于這種簡單的原因,使鑄件發(fā)生機(jī)械粘砂。鑄型的透氣性過高,這是型砂顆粒太粗的另一種反映。透氣性和緊實(shí)度是相互影響的兩個(gè)因素。緊實(shí)度低則透氣性好,反之亦然。
造型:舂砂松軟和緊實(shí)度不均勻。在大多數(shù)情況下,舂砂緊實(shí)和緊實(shí)度均勻同樣重要。然而,有時(shí)緊實(shí)度不均勻比砂型整體松軟的危害更大。砂型修補(bǔ)不良。砂型修補(bǔ)面粗糙疏松,會(huì)引起機(jī)械粘砂;修型過度或修補(bǔ)部位水分過高,也會(huì)造成金屬液沸騰而引起機(jī)械粘砂。補(bǔ)砂不良的部位毛糙、疏松,會(huì)發(fā)生機(jī)械粘砂。脫模液用量過多會(huì)削弱砂型表面強(qiáng)度,促成金屬液沸騰而產(chǎn)生鑄件機(jī)械粘砂。砂型涂料的波美度太低,涂料就會(huì)被砂型吸入,因而發(fā)生涂料掉皮、掉屑或剝落而造成機(jī)械粘砂。
澆注:澆注溫度過高時(shí),不但會(huì)使金屬液流動(dòng)性提高,還會(huì)使金屬液迅速氧化,因而加速了氧化性機(jī)械粘砂的發(fā)生。澆包抬得過高和上箱過高一樣,會(huì)形成過高的金屬壓頭,促使金屬或金屬氧化物進(jìn)入砂型的孔隙中。