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            鑄鐵平臺,鑄鐵地軌鐵水過濾過程產生缺陷的原因

            發表時間:2022年10月23日【

             鑄鐵平臺,鑄鐵地軌鐵水過濾過程產生缺陷的原因

            一、夾渣缺陷
             
            1、各種液態鑄造合金在熔煉和澆注過程中均會產生夾雜物,包括鑄鐵平臺、鑄鐵地軌、機床工作臺等。金屬夾雜物依據其來源可以分為兩大類:
             
            (1) 外來夾雜物。來源于爐襯、澆包耐火材料的侵蝕,熔渣或與空氣反應形成的浮渣, 型砂的沖蝕, 或其它任何與金屬熔體接觸的材料的侵蝕;
             
            (2) 內生夾雜物。這類夾雜物是由金屬熔體內的反應形成, 如鎂硫夾雜物。鎂硫夾雜物是由于球化處理過程中加入鎂硅鐵合金后在鐵液內反應而形成。
             
            2、鑄鐵平臺、地軌夾渣產生的原因
             
            (1) 硅:硅的氧化物也是夾渣的主要組成部分,因此盡可能降低含硅量;
             
            (2) 硫:鐵液中的硫化物是球鐵件形成夾渣缺陷的主要原因之一。硫化物的熔點比鐵液熔點低,在鐵液凝固過程中,硫化物將從鐵液中析出,增大了鐵液的粘度,使鐵液中的熔渣或金屬氧化物等不易上浮。因而鐵液中硫含量太高時,鑄件易產生夾渣。球墨鑄鐵原鐵液含硫量應控制在0.06%以下,當它在0.09%~0.135%時,鑄鐵夾渣缺陷會急劇增加;
             
            (3) 稀土和鎂:近年來研究認為夾渣主要是由于鎂、稀土等元素氧化而致,因此殘余鎂和稀土不應太高;
             
            (4) 澆注溫度:澆注溫度太低時,金屬液內的金屬氧化物等因金屬液的粘度太高,不易上浮至表面而殘留在金屬液內; 溫度太高時,金屬液表面的熔渣變得太稀薄,不易自液體表面去除,往往隨金屬液流入型內。而實際生產中,澆注溫度太低是引起夾渣的主要原因之一;
             
            (5) 澆注系統: 澆注系統設計應合理,具有擋渣功能,使金屬液能平穩地充填鑄型,力求避免飛濺及紊流;
             
            (6) 型砂:若型砂表面粘附有多余的砂子或涂料,它們可與金屬液中的氧化物合成熔渣,導致夾渣產生;砂型的緊實度不均勻,緊實度低的型壁表面容易被金屬液侵蝕和形成低熔點的化合物,導致鑄件產生夾渣。
             
            3、防止鑄鐵平臺、鑄鐵地軌夾渣措施
             
            (1) 控制鐵液成分:盡量降低鐵液中的含硫量(&lt;0 06%),適量加入稀土合金(0 1%~0 2%)以凈化鐵液,盡可能降低含硅量和殘鎂量;
             
            (2) 熔煉工藝:要盡量提高金屬液的出爐溫度,適宜的靜置,以利于非金屬夾雜物的上浮、聚集。扒干凈鐵液表面的渣子,鐵液表面應放覆蓋劑(珍珠巖、草木灰等),防止鐵液氧化。選擇合適的澆注溫度,最好不低于1350℃;
             
            (3) 澆注系統要使鐵液流動平穩,設置集渣包和泡沫陶瓷濾片擋渣裝置;
             
            (4) 鑄型緊實度應均勻,強度足夠;合箱時應吹凈鑄型中的砂子。
             
            二、氣孔缺陷
             
            1、氣孔通常是鑄鐵平臺、鑄鐵地軌鑄件中常見的缺陷
             
            在現代生產條件下,反應性氣孔與析出性氣孔較為少見,較為多見的是侵入性氣孔,往往占鑄件廢品的比例很高。
             
            2、氣孔產生原因
             
            (1) 型腔排氣不充分,排氣總截面積偏??;
             
            (2) 澆注溫度較低;
             
            (3) 澆注速度太慢;鐵液充型不平穩,有氣體卷入;
             
            (4)型砂水份偏高;型砂內灰份含量高,型砂透氣性差;
             
            (5) 澆注系統設計不當,鐵水卷進氣體;
             
            (6) 孕育劑未經干燥且粒度不當;鐵液未充分除渣,澆注時未擋渣,引起渣氣孔;
             
            (7) 澆注時未及時引火。
            3、防止氣孔對策
             
            (1)模型上較高部位設置數量足夠、截面恰當的出氣針或排氣片,通常排氣截面應為內澆道總截面積1.5—1.8倍左右;
             
            (2)澆注系統按半開放半封閉原則設置為宜,并在澆道內增加泡沫陶瓷過濾片裝置,泡沫陶瓷過濾片有整流作用,鐵液充型時比較平穩,不會沖擊鑄型或產生飛濺或卷人氣體。澆注系統的截面大小以8-10kg/s澆注速度來計算較為適宜;
             
            (3)鐵液的熔煉溫度應不低于1500℃,而手工澆注時末箱的澆注溫度應控制在1400~C左右(視鑄件大小與壁厚可適當調整)。最好能采用自動澆注,澆注溫度誤差應在20℃以內;
             
            (4)一個好的適于高壓造型的砂處理系統,型砂水分應控制在2.8-3.2%,其緊實率應在36-42%之間,而溫壓強度應達180-220kpa(均指在造型機處取樣檢測)。為達這些指標,需監控型砂的灰份,輔助材料的添加量,合適的原砂粒度、循環砂的溫度及混砂效率;
             
            (5)注意做好鐵液去渣,澆注時擋渣引火以及孕育劑的干燥等工作。
             
            三、冷隔缺陷
             
            1、冷隔缺陷產生原因
             
            (1) 澆注溫度過低,鐵水充型能力變弱;
             
            (2) 砂型的透氣性差,型砂內氣體壓力過大,鐵水不能及時充型;
             
            (3)澆注系統設計不合理,橫澆道及內澆道截面積小;
             
            (4)澆口杯上粘附殘渣,使澆注溫度降低。
             
            2、冷隔缺陷對策
             
            (1)優化澆注系統設計,增大泡沫陶瓷過濾片面積,增加鐵水的過流量;
             
            (2)改進型砂的透氣性能,增加排氣道;
             
            (3)提高鑄件澆注溫度;
             
            (4)清理澆口杯部位。