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消失模铸造夹砂缺陷的质量控制

文章标签:消失模铸造夹砂缺陷的质量控制     发布时间:2014-05-21     阅读数量:87次
  随着消失模铸造技术的发展,其应用越来越广泛。消失模铸件的质量也越来越受到广大铸造生产者的关注。夹砂缺陷已经成为影响消失模铸件质量的重要因素,制约着消失模铸造技术的进一步发展。因而,如何控制消失模铸造中的夹砂缺陷,已成为消失模铸造车间质量控制面临的一个新的问题。本文对消失模铸造夹砂缺陷的质量控制方法进行了介绍。
  一、试验条件及方法
  试验铸件,铸件材质为HT200;采用消失模铸造,中频感应炉熔炼,倾转式浇包浇注。
  模样制作后,埋箱时采用三种方法对浇注系统进行改进.
  二、试验结果
  方案一:浇口杯根部与直浇道连接处出现“多肉”现象;直浇道与横浇道连接处出现“多肉”现象;经机加工后,铸件内部存在大量的“夹砂”缺陷。
  方案二:直浇道上半部接近于浇口杯处出现“多肉”现象;直浇道与横浇道连接处出现“多肉”现象;经机加工后,铸件内部存在“夹砂”缺陷,“夹砂”数量比方案一少。
  方案三:直浇道与横浇道连接处出现“多肉”现象;经机加工后,铸件内部存在“夹砂”缺陷,“夹砂”数量相对方案二明显减少。
  方案四:直浇道一卜半部接近于浇口杯处出现“多肉”现象;经机加工后,铸件内部存在“夹砂”缺陷,“夹砂”数量相对方案二明显减少。
  方案五:浇注系统上没有“多肉”现象;经机加工后,铸件内部几乎没有“夹砂”缺陷。
  三、分析与讨论
  由于红砂强度低,金属液流经其制作的浇口杯时,容易将浇口杯根部的红砂冲刷掉,使浇口杯与直浇道的连接失去作用,并将连接处周同的石英砂也冲刷掉,冲刷掉的红砂和石英砂在冲刷前所占的空间只能由金属液来代替,从而使浇口杯根部与直浇道连接处出现“多肉”现象;冲刷掉的红砂和石英砂被金属液带进铸件中,形成“夹砂”缺陷。
  水玻璃砂强度高,由其制作的浇口杯,在金属液流经时,其根部不容易被冲刷掉,有效地保护了浇口杯与直浇道的连接免受破坏,从而降低了铸件的“夹砂”缺陷。这就是方案二比方案一“夹砂”数量少的原因。
  倾转式浇包浇注时,金属液做平抛运动,其运动轨迹为抛物线。当金属液接触到直浇道壁时有一定的速度钞,有动量定理。
  在金属液质量m一定的情况下,速度的变化量血越大,在接触到直浇道壁的瞬H寸,它所受的合外力越大。根据力的相互作用,直浇道壁给金属液的力越大,则金属液给直浇道壁的力就越大。当金属液给直浇道壁的力达到一定程度时,就将直浇道壁冲破,将直浇道壁周围的石英砂冲刷掉,带进铸件中,形成“夹砂”缺陷。在浇口杯与直浇道的连接处套上浇U砖,增加了直浇道肇的强度,在与金属液接触时,保护直浇道蹙不被金属液冲破,其周围的石英砂也不被金属液冲刷掉,从而有效地降低了铸件的“夹砂”缺陷。这就是方案三比方案二“夹砂”数量少的原因。
  金属液从直浇道下落进入横浇道时,其流动方向发生了改变,根据动量定理可知,横浇道壁与金属液之间必然产生较大的力。当此力达到一定程度时,就将横浇道壁冲破,将横浇道壁周围的石英砂冲刷掉,带进铸件中,形成“夹砂”缺陷。在直浇道与横浇道连接处垫耐火砖,增加了连接处横浇道壁的强度,当金属液从直浇道下落时,保护横浇道壁不被金属液冲破,其周围的石英砂也不被金属液冲刷掉,从而有效地降低了铸件的“夹砂”缺陷。这就是方案四比方案二“夹砂”数量少的原因。
  四、结论
  1.浇口杯采用水玻璃砂制作,浇注时其根部不容易被金属液冲刷掉,优于红砂制作的浇口杯。
  2.在浇口杯与直浇道的连接处套上浇口砖及在直浇道与横浇道连接处垫耐火砖,有效地保护直浇道壁、横浇道壁不被金属液冲破,是降低铸件产生“夹砂”缺陷的主要原冈。
  3.倾转式浇包浇注时。金属液的运动轨迹为抛物线。这个抛物线的张角及金属液在直浇道壁上的冲击位置与此时浇包内金属液的多少和浇包的倾转角度有关。
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