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        鑄造氣缸蓋發(fā)生氣孔缺陷的原因分析

        2013-04-17 06:04:00辛集市辛缸汽缸蓋有限公司河北石家莊052360楊永來
        金屬加工(熱加工) 2013年17期
        關鍵詞:型砂氣缸蓋冒口

        辛集市辛缸汽缸蓋有限公司 (河北石家莊 052360) 楊永來

        氣缸蓋鑄件氣孔缺陷在廢品中所占比例較大,鑄造工藝不合理或過程控制得不好,鑄件很容易產生氣孔缺陷,不同的鑄件結構、不同的鑄造工藝,發(fā)生氣孔的原因也有所不同。通過多年氣缸蓋鑄件生產,對鑄造中容易產生氣孔的種類及原因做一些分析,并提出相應措施。

        1. 因砂芯引起的氣孔

        此類氣孔產生的幾率大,通常面積也較大,多出現(xiàn)在鑄件的上表面,產生的原因及防止措施如下。

        (1)砂芯(包括水套芯、進氣道芯、排氣道芯等)發(fā)氣量大?,F(xiàn)在砂芯多為覆膜砂芯,其不像合脂砂芯那樣可以在砂芯內部布置排氣通道,因此對覆膜砂芯的發(fā)氣量應控制在一定范圍內,一般控制發(fā)氣量不超過15mL/g。生產覆膜砂芯過程中芯盒溫度和保溫時間對砂芯的發(fā)氣量有很大影響,對普通覆膜砂來講,可以通過看砂芯的顏色和固化層的厚度來判斷砂芯質量是否合格,砂芯顏色以紅褐色為佳,固化層厚度應在8~15mm。顏色淺或固化層薄,說明芯盒的溫度和保溫時間不合適,這樣的砂芯相應地發(fā)氣量就大 ,產生氣孔的幾率也大,對于厚大砂芯最好做成殼芯,將砂芯內部未固化的覆膜砂倒出,以減少澆注時的發(fā)氣量。

        (2)有些砂芯因砂芯結構和覆膜砂的制芯特點,排氣通道不通暢,澆注時造成氣孔??梢圆扇〉拇胧喝绻渖疤幷檬切绢^,可以在射砂后趁覆膜砂未固化時扎氣眼針,半固化時將氣眼針拔出形成排氣通道;在砂芯制成后人工用鉆在芯頭處鉆孔,鉆孔直徑根據實際情況盡可能大,深度在不鉆穿砂芯前提下盡可能深,在下芯時要保證鐵液不鉆氣眼,防止排氣通道被堵塞而形成氣孔。

        (3)砂芯用砂的粒度與氣孔的產生有一定的關系,粒度越粗,砂芯透氣性越好,發(fā)生氣孔的幾率就小,但同時內腔表面粗糙度值也會越高,因此需根據實際情況選擇合適的芯砂粒度,如粒度0.355~0.154mm(50/100目)和0.45~0.224mm(40/70目)的芯砂可按適當的比例混合使用,如果砂芯刷涂料,芯砂粒度可適當粗些,這樣在保證表面粗糙度的前提下可減少氣孔缺陷的產生。

        (4)采用潮模造型工藝時,型砂的透氣性與氣孔的產生有一定的關系,粘土砂造型有成本低、效率高的特點,但是粘土砂在循環(huán)使用過程中不斷地加入粘土、煤粉等,這樣會使型砂的含泥量增加,隨之透氣性明顯下降,在澆注時,型腔內鐵液和鑄型界面上氣體的壓力升高,在型砂透氣性差的情況下導致氣孔的產生,一般要求型砂透氣性大于200。型砂的透氣性一方面取決于型砂的含泥量和水分,另一方面取決于型砂的粒度。型砂的含泥量最好小于15%,如果含泥量偏高,可采取加新砂或想辦法降低型砂中粉料的比例;選擇型砂粒度盡可能粗些,可采用粒度0.45~0.224mm(40/70目)的原砂,鑄件的表面粗糙度可采取用面砂或其他一些適宜的材料來解決。

        (5)出氣冒口不夠多,有些缸蓋受結構限制冒口不能做大,造成澆滿時氣體不能完全跑出而生成氣孔,對于這種情況,可以從工藝上調整,將可以放置較大冒口的面朝上,這類冒口多為壓邊冒口,以便容易去除。

        2. 縮氣孔

        此類氣孔在內澆道處發(fā)生,往往因缺陷過深而報廢,此類缺陷與氣體有關,但起關鍵作用的是鐵液成分。經過化驗分析,凡產生此類缺陷的鑄件碳當量普遍偏低,一般來講孕育鑄鐵最好控制wC≥3.0%、wSi≥1.8%,如低于以上數值,縮氣孔產生的幾率較大。

        3. 其他形式的氣孔

        (1)皮下氣孔往往在加工后才被發(fā)現(xiàn),氣孔體積小、數量多,發(fā)生的原因有爐料、孕育劑等含有的少量鋁,型砂、爐襯或澆包等潮濕,鐵液氧化且硫、錳高,以及澆注溫度過低等。相應的措施就是控制爐料,尤其是廢鋼和孕育劑中的鋁含量,加強過程控制,以降低皮下氣孔發(fā)生的幾率。

        (2)有些鑄件需要用一些芯撐、彎管、冷鐵等金屬附件,如果這些附件上有油、銹或水分等雜物,澆注后會在其附近產生氣孔,這類氣孔較容易控制,應做到在合箱前保證附件表面干凈,有問題附件待處理干凈后再用。

        4. 結語

        以上是氣缸蓋鑄造生產中常見的氣孔缺陷種類,以及原因分析和措施,因鑄件結構不同,氣孔發(fā)生的原因及措施也不同。氣孔的形成原因是多方面的,從鑄造工藝到每個工序過程控制都是關鍵,通過多年的實際生產,只要堅持不懈地采取控制措施,氣孔缺陷會明顯減少。

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