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简单分析消失模铸造出现气孔的原因

2023-05-18 18:58:39
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消失模铸造涂料的性能包括众多指标:强度、透气性、不怕火度、热性、不怕急冷、急热性、润湿性、触变性、涂桂性、滴淌性、悬浮性等,这些性能指标可以归纳为两类:工作性能和工艺性能。涂料强度、透气性、不怕火度、热性、不怕急冷急热性等均为工作性能。其中主要的为强度和透气性。消失模涂料要求有高的强度,又要求有高的透气性,这是它与其他铸造涂料所不同的。涂料的涂挂性、滴淌性和悬浮性等则属于工艺性能。为减少成本消失模铸造常采用水基涂料,因而水基涂料与的泡沫塑模不润湿,需要改进涂料的涂挂性,这是消失模涂料的个主要的工艺性能。另个主要的工艺性能是涂料的滴淌性。模样在浸涂料后,般悬挂着干燥,希望涂料能流平并尽量不滴不淌,以定厚度的均匀涂层,充足利用涂料又不污染环境。

下面,简单分析一下消失模铸造出现气孔的原因:

一、浇注过程中时间过短、充型过快,泡沫塑料不能被汽化,裂解的液态产物进入金属液,铸钢件凝固后气体无法排出,从而出现气孔。

二、泡沫塑料模样的发气量随温度升高而剧增,气体不能及时排出,被钢液紊流状态时卷入,冷却后形成气孔。

三、粘接剂使用过多,胶体汽化较慢,未汽化时便被钢液包裹,随钢液冷却不断汽化,从而在铸钢件内部形成气孔。

四、模样涂料未全部烘干、或悬浮剂含有结构水,在高温钢液的作用下汽化并留在铸钢件内,形成气孔;或泡沫模样内残留多水蒸气,高温消失时被留在铸钢件内形成气孔。

消失模铸造作为一种新型的铸造工艺,其模样对铸件的质量有着很深的影响,消失模铸造的充型过程是型腔内的泡沫模样在流动金属液前沿的热作用下发生软化、塌陷、熔融直至气化分解,产生的液态产物和气态产物(包括珠粒中的空气)沿金属泡沫模样界面到达金属/涂料/泡沫模样、金属/涂料界面后,透过涂料进入型砂中排放等一系列复杂的物理化学反应(包括二次分解、凝聚)的传热传质过程。模样原材料主要是泡沫塑料,它是以合成树脂为母材制作而成的材料。无论何种模样材料都多少的存在碳含量。在消失模铸造的充型过程中,泡沫模样的热解是一个吸热反应,在这个过程中如果模样的密度过高,势必会吸收铁水(钢水)中大量的热,造成模样气化分解不全部,铸件产生皱皮或碳缺陷。

下面,再来讲一下消失模铸造中涂料作用:

一、可以降低消失模铸铁件表面粗糙度值。采用优良涂料后,铸件的表面粗糙度值可以降低二三个等级,达到Ra=3.2~6.3um,从而提升铸件表面质量和使用性能。

二、有助于防止或减少铸件粘砂,砂眼等缺陷,因为涂层建立了一道不怕火性,热化学稳定性高的屏障,将金属液与干砂隔开来。

三、有利于提升铸件落砂,清砂速率。

四、能使金属液流动前沿气隙中模样热解的气体和液体产物顺利地通过,排到铸型中去,但又要防止金属液的渗入,这是防止铸件产生气孔,金属渗透和碳缺陷重要的条件。

五、能提升泡沫模样的强度和刚度,防止模样在运输,填砂振动时产生变形和破坏,这对提升铸件尺寸精度和成品率重要。


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