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消失模与V法的质量对比

出处:http://www.topvacuum.com  点击:    分类新闻动态   发布:2015-9-24 15:12:13
摘要:

1、消失模铸件
消失模铸件铸铁件预发泡一般尺寸较精确,变形几率小,内在质量与砂铸相比,气孔少,表面光洁,能达到各种机械性能,在普通铸铁工艺上消失模是成熟的。
铸钢件的增碳,采用消失模生产铸钢件时,铸件会发生表面增碳,体积增碳,局部增碳等不同情况,增碳主要发生在低碳钢铸件,一般碳质量分数在0.08-0.4%之间,铸钢件的增碳存在很大的不均匀性,钢液成分不同的铸件,相同的不同部位增碳也是不同的,取决于模样材料,内浇道位置,浇注速度的大小有关,铸钢件的增碳使铸件机加工性能变差,给焊接热处理带来质量影响,甚至铸件报废。
产生原因,在浇铸过程中,模样在高温钢液的作用下发生热解气化,部分热解气化物排出型外,另一部分热解产物聚集在涂料层个钢液间或模样与钢液间隙中。碳在钢液液相和固相下扩散系数为(6-8)*10-9㎡/s和5*10-14㎡/s
可见自由碳在钢液和凝固界面上的扩散活力远大于在充型和冷凝过程中扩散系数,存在着碳向钢液中的对流传质和扩散传质,最终造成铸件增碳。
怎样防止增碳
影响铸件增碳原因很多,根据不同的工艺措施减小增碳模样采用EPMMA、STMMA共聚料发泡或低密度EPS,以减少增碳,减少热解气化含碳量。
提高钢液温度和浇注速度,尽可能使泡沫气化速度相平衡,减少热解物与钢液接触时间,加快气化速度。增加涂层的透气性与热解物的润湿能力,事热解物尽快排出型外。
选择合适的真空度、气流量可快速使气化物排出型外,真空度的过高易造成粘砂现象发生,只要加大真空泵功率就有了气流量,因为相同的真空度、气流量是不等的。
采用底注式浇注,从薄壁引入内浇道,有利于热解物聚在冒口内,降低铸钢件增碳。
料中加入氧化成分,可预防铸件表面增碳。
用含有氧化剂的泡沫也是减少增碳的方法。
随着消失模铸造的发展,最好的办法还是空壳振动浇注。中南铸冶刘玉满教授几十年如一日,发明了空壳振动浇注,铸件增碳明显减少,烧去了泡沫,90%的热解物去除,在振动下使钢液化学成分稳定均匀,同时结晶状态和晶粒粗大也有了质的提高。振动浇注首先要有高强度、透气性及综合性能的涂料,桂林5号、6号在振动浇注中表现出了优异的性能,耐火强度高,不塌箱,铸件出箱后易剥落不粘砂。(一切性能前文已有,多写重复)可以说空壳振动浇注,产品质量有了质的飞跃。
2、V法铸件
V法铸件大部分以机床床身、叉车配重、变速器、箱体等很多批量大批量的铸件,技术工艺上已相对成熟,且产品质量比砂铸用时少、效率高,在此不再多写。
铸钢件在V法生产中有很多产品工艺上已经突破并且有快速发展的现象,如汽车铸钢、车桥、变速箱、工程机械、汽车、轮胎诸多配件都是V法工艺完成的。V法的主要质量缺陷主要表现在机械粘砂、气孔等。
机械粘砂产生的原因
1、负压度太高、气流量小;
2、涂料耐火强度不够;
3、砂粒与砂粒之间间隙过大;
4、浇注温度过高;
5、铁、钢水与砂型渗透能力强
防止粘砂措施
选择合适的负压度与气流量,在V法生产中一般500公斤以的铸件可根据铸件体积大小来选择合适的真空度。例2BE-303配55kw电机,每分钟气流量在36立方左右,在浇注时,一般真空度在0.04mPa-0.06mPa为佳,这样可以避免机械性能粘砂和钢液的渗透性。
涂料要选耐火强度高,有适量的透气性,这样不仅粘砂几率小,气孔也相对减少。
型砂规格为硅砂(SiO2)≥95,含泥量小于0.5%,粒度为70-150目水洗石英砂,尽量减少砂粒与砂粒之间的间隙,以防钢水渗透造成粘砂。
浇注温度尽量高温出炉,低温浇注,给钢液留出镇静时间3-5分钟,就有利于钢液中杂质上浮减少夹渣,也有利于铸件出箱后的清砂。
为了预防钢液的渗透力,砂和涂料之间有很大关系,浇注温度的控制也首当其中,总而言之预防粘砂在实际生产当中也需要操作工的细心控制,才能达到理想的效果。
气孔的产生与控制
V法铸件的气孔在铸铁上是由于涂料不干,浇冒系统不合理,造成的主要解决方法,把涂料烘干,采取底注或浇注铸钢件,首先对钢水脱氧,合理的浇注速度,以上已有气孔的解决方法,V法铸件的质量好坏与涤料和原材料有直接的关系。
由此可见,消失模和V法两种工艺同为真空铸造,有剪不断的共同相似之处,也有各不相同的地方,消失模对于中小件有很大优势,一箱多出造型简便易行,V法铸造对于中大件,缩短了生产周期提高了生产效率,两种工艺各有所长。
在质量上,由于精密要求严格的铸件,消失模实施了空壳振动浇注,本人认为两种铸件的质量是对等的,在设备上,V法铸造的设备完全适合消失模铸造,两种工艺的互补在一定程度上成倍的提高了铸件产量,质量上也有了很大突破。
两种工艺的经济状况
设备投资费,对主要设备的投资费做有意义的比较是不容易的,通常一套完整的V法设备其生产速度每天6-12箱铸型,铸件尺寸1-3m之间,包括砂处理和除尘装置以及真空系统在内,比普通砂铸投资比几乎是对等的,消失模装备和树脂砂及原材料相比投资费用要低20-30%之间,生产成本也比树脂砂低10%左右。劳动强度及生产环境都是树脂砂和普通砂铸要低得多,消失模虽然有白区的运作,但是生产环境还是比树脂砂相对较好。V法造型生产周期短,效率高,产量是任何工艺都不能比拟的,单从V法和消失模两种铸造方法相比,产量是对等的。消失模有白区作业,相同V法模具成本也不低,所以两者投资不相上下,从经济上分析,效益都很可观(在铸件满足生产条件下)单从理论上V法在一定的生产周期内,批量生产,效益比消失模要高一些,长时间在技术相对成熟时,消失模铸造也有相当大的优势,效益相当可观。湖南津市(常德地区)用消失模生产玉柴发动机飞轮罩壳(蠕墨铸铁)产生了巨大的经济效益,成品率每天都在95%以上,一套自动化生产线在6个月内收回了所有投资。
总而言之,无论消失模,还是V法首先要看产品,选工艺,适合什么工艺,选择什么装备,只有这样自己的企业才有发展前景及竞争优势,在市场经济运作下应立于不败之地。
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