什么(me)是铸件“桔皮”? 产生原因?8项防止措(cuò)施
发(fā)布时间: 2020-04-23 来(lái)源:洛阳多宝平台网页版登录入口和顺祥机械有(yǒu)限公司 点击(jī):2209
1、铸件“桔皮”缺陷(xiàn)的特征
铸件“桔皮”是生产中反复出现的一种铸造缺陷,它对铸(zhù)件质量的影(yǐng)响较大,缺陷出现在铸件肥(féi)厚部位、热节及内浇道附近以(yǐ)及受热集(jí)中而(ér)冷却又慢的部位(wèi)。铸件表面有微凸的(de)小圆斑,呈“眼圈”状,这些表面粗(cū)糙(cāo),看(kàn)起来象“桔子皮(pí)”的斑点,在多(duō)种铸件(jiàn)中反复出(chū)现(xiàn),有时整(zhěng)批铸件(jiàn)均有(yǒu),其在每个铸(zhù)件上的数量少则几个,多(duō)至(zhì)整个平面;小圆斑(bān)有(yǒu)的较(jiào)大(dà),有的小(xiǎo)至麻点;有时(shí)是单个分散的(de),有(yǒu)时(shí)也呈(chéng)密集的片(piàn)状凸(tū)起(qǐ)物,高(gāo)出铸件0.4-0.6mm,直径3-5mm。据我公(gōng)司统计(jì),废品中的15%是“桔皮”缺陷(xiàn)造成的,而且碳钢件产生桔皮(pí)缺(quē)陷的机(jī)会(huì)更多一些(xiē)。
2、“桔皮”缺陷产生(shēng)的原因分析
导致“桔皮”产生的(de)根本的(de)原因是涂料(liào)表(biǎo)面堆积、硬(yìng)化不充分。型(xíng)壳在焙烧后,其表面(miàn)上形成黄色或(huò)黄绿色玻璃体,浇注后与钢液反应而形成(chéng)硅酸盐(yán)瘤粘附于铸件表(biǎo)面。单纯地延长(zhǎng)硬(yìng)化时间,无助(zhù)于zui终解决“桔皮”问(wèn)题。通过实践,有以下几(jǐ)方(fāng)面的原(yuán)因。
2.1原材料方面的(de)影响
众(zhòng)所(suǒ)周知,水玻璃涂料的粉液比(bǐ)低,粉料分(fèn)布不(bú)均匀。水玻璃的模数愈高,密(mì)度愈大,则涂(tú)料的粉液比愈(yù)低,粉料的(de)分(fèn)布(bù)愈(yù)不均匀,也zui不易充分硬化。
(1)水(shuǐ)玻璃的影(yǐng)响
水玻璃的模数、密度以及杂(zá)质的多少对涂料(liào)的流动性影响(xiǎng)极大。随(suí)着模数的增大,水玻(bō)璃中(zhōng)亚胶粒子比例增(zēng)加,其(qí)粘度会随之增加,涂(tú)料的流变性恶化,当模组涂挂时极易在(zài)表层造成局部涂料堆积。
水玻(bō)璃参数不一致对涂料性能的影响是很大(dà)的(de),这一点很容易被忽(hū)视(shì)。参数的(de)不一致性表现在两个方面。
其(qí)一是模数的不一致(zhì)性,刚(gāng)进厂的水玻璃只有(yǒu)经过长时间的静置扩散(分散(sàn))后才能(néng)使同一批模数趋于一致,达(dá)到稳(wěn)定的分(fèn)散状(zhuàng)态;这一过程所(suǒ)需时间在一星期以上,如果急于使用则(zé)不可(kě)能获得理想的(de)涂料流变性能。
其(qí)二是溶液密度的不一致性,在配涂料前通常要对水(shuǐ)玻璃溶液的密度进行调整,应该特别注意加水搅拌后马上测得的密度是不真实的,因为液体分散稳定(dìng)的过程尚(shàng)未完成,与所(suǒ)希(xī)望的密度有(yǒu)一(yī)定的误差,据此配制的涂(tú)料,其粘(zhān)度(dù)和(hé)流动性都有误差。
(2)耐火(huǒ)粉(fěn)料(liào)的(de)影响
耐火粉料颗粒的分布和形状对(duì)涂料流变性的影响较大,双峰粉涂料具有(yǒu)较好的流变性是大家公认的;但(dàn)即(jí)便是粒度分布基(jī)本相同的(de)双峰粉,当耐(nài)火粉料颗料(liào)形状(zhuàng)分别为多角、尖角和片状的粉配制(zhì)涂料时,在(zài)粉液比和水玻璃模数相同(tóng)的条件下(xià)其流变性也会有很大(dà)的差异。
当(dāng)粉料形状越接近片状时,其比表面积也越大(dà),颗(kē)粒(lì)间的摩擦力和作用力(lì)增大,涂料的粘度(dù)将大于多角形的粉(fěn)料。
(3)水(shuǐ)玻璃密(mì)度和粉液(yè)比的综合(hé)影响
水玻璃密度和(hé)粉液(yè)比的变(biàn)化对表层涂料流变性的影响是非常直观的(de),水玻璃密度和粉液比过大时涂(tú)料(liào)粘度增加(jiā)、流变性变差、涂层变厚会(huì)引起(qǐ)涂料在型壳表面局部堆积,型(xíng)壳硬化不(bú)良zui终导致“桔(jú)皮”问(wèn)题。
2.2工艺方面的影响(xiǎng)
(1)表面层(céng)风干(gàn)不充分。表(biǎo)面层风干是涂(tú)料的再均匀化(huà)过程,同时,也是(shì)水玻璃(lí)脱水固(gù)化过程,如风干时间过短(duǎn),表(biǎo)面层涂料在熔模表面(miàn)分布(bù)不均匀,造成其后的硬化不充分,脱蜡后将(jiāng)在(zài)型壳内表面形成团状聚集物,局部形成(chéng)钠盐杂质。
(2)过度滴控。过度滴(dī)控指表面层浸挂涂(tú)料(liào)时,单方向流动未(wèi)能(néng)及时粘砂,将导致涂料在(zài)熔模表面局部方(fāng)向上的堆积(jī),造成其(qí)后的硬化(huà)不完全。
(3)型壳层间(jiān)硬化不良。由于涂料层(céng)尤其是前两层(céng)中(zhōng)存在未硬化部分,未硬化的涂料在脱蜡和(hé)焙烧后造成型壳内表面的钠盐聚集,与钢水反应后生成“桔皮”缺陷。
2.3环境方面的影(yǐng)响
在寒(hán)冷的冬(dōng)季,过低的室温(wēn)使涂料流动性变差造成涂料堆积,过厚堆积(jī)的涂料又(yòu)不(bú)能完全硬化;此(cǐ)外(wài)硬化(huà)液的温(wēn)度随室温的降(jiàng)低也会造成硬化过程(chéng)的(de)缓(huǎn)慢和不完全。环境湿度的(de)影(yǐng)响则主(zhǔ)要发生在(zài)雨季,空气湿度的增加会影响风(fēng)干过程,常因为风干不足而(ér)出(chū)现“桔皮”问题。
3、避免“桔(jú)皮”缺陷的措(cuò)施
3.1原料选用
(l)水(shuǐ)玻璃在模数(shù)合适的(de)情(qíng)况下,必须严(yán)格控制(zhì)杂质含量;应根据环境的温(wēn)度、湿度、铸件的结构特点以及所配粉料的特点调(diào)整水玻璃密度(dù)。
(2)粉料在粒度符合(hé)使用(yòng)要求(qiú)的条件下(xià),其粒(lì)形至关(guān)重要,球形和多角形粉料(liào)是较(jiào)理想的,而片状粉料不能使用。
3.2工艺对策
(1)水玻璃密度的调整。密度(dù)的合适与(yǔ)否将直接影响(xiǎng)铸件的表(biǎo)面(miàn)质量,密度过大会导致涂料流动性差而造成(chéng)分层和“桔皮”缺陷(xiàn),密度过小又会(huì)形成铸件表面的黄瓜(guā)刺;合(hé)适的(de)密度通常与环境温度、粉料(liào)的粒度、微(wēi)观形状(zhuàng)及铸件的结构特点有关系。密度一般控制在(zài)1.27-1.29g/cm3之间,其调整原则是:
①环境(jìng)温(wēn)度(dù)高(gāo)时增加密度,低(dī)时减小密度;
②粉(fěn)料(liào)粗且片状比例(lì)小时增加密度,粉料细且片(piàn)状比例大时减小密度;
③结构简(jiǎn)单涂(tú)料易(yì)流(liú)动(dòng)的铸件可适当(dāng)增加(jiā)密度,反之减小密度。
(2)粉(fěn)液(yè)比的确定。粉液比也是影响铸件表面质量的(de)重要因(yīn)素(sù)之一,比例过大(dà)则会因涂料的流动性差导致涂挂不均匀而产生(shēng)分(fèn)层和涂料堆积;而太小则(zé)会产生铸件表面的黄瓜刺。其(qí)配比原则是在保(bǎo)证涂料(liào)流动性(xìng)的前(qián)提下尽量提高粉(fěn)液比(bǐ)。
(3)硬化液的浓度、温度与硬化时间。一般情况下,氯化氨质量分数在25%以上的(de)硬(yìng)化剂才会有(yǒu)较好的硬化效果;如果氯化(huà)铵含量低(dī),靠延长时间是不能改善硬化效果(guǒ)的。
(4)涂挂操作方式(shì)。实际生产中(zhōng)有相当(dāng)一部分“桔皮”问题是由于操作不当造成的,涂料的单方向(xiàng)流动极易(yì)产生堆积而(ér)造成硬化(huà)不充分,所以在蜡模浸挂涂(tú)料之后的滴控直到撒砂完毕的整个过程中(zhōng),必须不断改变模组的方(fāng)向。
(5)脱蜡工艺。在脱蜡(là)热水(shuǐ)中补充适当的硬化剂(jì),由于硬化剂的吸热(rè)作用和反应,会进一步使得表面层所滞(zhì)留的反应产物NaCl溶于脱蜡水中(zhōng)而大部分去除,此时,型壳表面形成的是一(yī)层低钠硅胶层,有(yǒu)利于(yú)防止“桔皮(pí)”缺陷的产生。
(6)环境温度。环境温度偏低会导致涂(tú)料流动性(xìng)差,造成涂挂(guà)不均匀而形(xíng)成桔皮及其他制壳(ké)缺陷(xiàn),制壳工序的环境温度应控制(zhì)在15℃以上。
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