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      什么是鑄件“桔皮”? 產(chǎn)生原因?8項防止措施

      發(fā)布時(shí)間: 2020-04-23 來(lái)源:洛陽(yáng)順祥機械有限公司 點(diǎn)擊:794

      什么是鑄件“桔皮”? 產(chǎn)生原因?8項防止措施

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      1、鑄件“桔皮”缺陷的特征

        鑄件“桔皮”是生產(chǎn)中反復出現的一種鑄造缺陷,它對鑄件質(zhì)量的影響較大,缺陷出現在鑄件肥厚部位、熱節及內澆道附近以及受熱集中而冷卻又慢的部位。鑄件表面有微凸的小圓斑,呈“眼圈”狀,這些表面粗糙,看起來(lái)象“桔子皮”的斑點(diǎn),在多種鑄件中反復出現,有時(shí)整批鑄件均有,其在每個(gè)鑄件上的數量少則幾個(gè),多至整個(gè)平面;小圓斑有的較大,有的小至麻點(diǎn);有時(shí)是單個(gè)分散的,有時(shí)也呈密集的片狀凸起物,高出鑄件0.4-0.6mm,直徑3-5mm。據我公司統計,廢品中的15%是“桔皮”缺陷造成的,而且碳鋼件產(chǎn)生桔皮缺陷的機會(huì )更多一些。

      2、“桔皮”缺陷產(chǎn)生的原因分析

         導致“桔皮”產(chǎn)生的根本的原因是涂料表面堆積、硬化不充分。型殼在焙燒后,其表面上形成黃色或黃綠色玻璃體,澆注后與鋼液反應而形成硅酸鹽瘤粘附于鑄件表面。單純地延長(cháng)硬化時(shí)間,無(wú)助于zui終解決“桔皮”問(wèn)題。通過(guò)實(shí)踐,有以下幾方面的原因。

      2.1原材料方面的影響

         眾所周知,水玻璃涂料的粉液比低,粉料分布不均勻。水玻璃的模數愈高,密度愈大,則涂料的粉液比愈低,粉料的分布愈不均勻,也zui不易充分硬化。

      (1)水玻璃的影響

          水玻璃的模數、密度以及雜質(zhì)的多少對涂料的流動(dòng)性影響極大。隨著(zhù)模數的增大,水玻璃中亞膠粒子比例增加,其粘度會(huì )隨之增加,涂料的流變性惡化,當模組涂掛時(shí)極易在表層造成局部涂料堆積。

         水玻璃參數不一致對涂料性能的影響是很大的,這一點(diǎn)很容易被忽視。參數的不一致性表現在兩個(gè)方面。

         其一是模數的不一致性,剛進(jìn)廠(chǎng)的水玻璃只有經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的靜置擴散(分散)后才能使同一批模數趨于一致,達到穩定的分散狀態(tài);這一過(guò)程所需時(shí)間在一星期以上,如果急于使用則不可能獲得理想的涂料流變性能。

         其二是溶液密度的不一致性,在配涂料前通常要對水玻璃溶液的密度進(jìn)行調整,應該特別注意加水攪拌后馬上測得的密度是不真實(shí)的,因為液體分散穩定的過(guò)程尚未完成,與所希望的密度有一定的誤差,據此配制的涂料,其粘度和流動(dòng)性都有誤差。

      (2)耐火粉料的影響

         耐火粉料顆粒的分布和形狀對涂料流變性的影響較大,雙峰粉涂料具有較好的流變性是大家公認的;但即便是粒度分布基本相同的雙峰粉,當耐火粉料顆料形狀分別為多角、尖角和片狀的粉配制涂料時(shí),在粉液比和水玻璃模數相同的條件下其流變性也會(huì )有很大的差異。

         當粉料形狀越接近片狀時(shí),其比表面積也越大,顆粒間的摩擦力和作用力增大,涂料的粘度將大于多角形的粉料。

      (3)水玻璃密度和粉液比的綜合影響

      水玻璃密度和粉液比的變化對表層涂料流變性的影響是非常直觀(guān)的,水玻璃密度和粉液比過(guò)大時(shí)涂料粘度增加、流變性變差、涂層變厚會(huì )引起涂料在型殼表面局部堆積,型殼硬化不良zui終導致“桔皮”問(wèn)題。

      2.2工藝方面的影響

      (1)表面層風(fēng)干不充分。表面層風(fēng)干是涂料的再均勻化過(guò)程,同時(shí),也是水玻璃脫水固化過(guò)程,如風(fēng)干時(shí)間過(guò)短,表面層涂料在熔模表面分布不均勻,造成其后的硬化不充分,脫蠟后將在型殼內表面形成團狀聚集物,局部形成鈉鹽雜質(zhì)。

      (2)過(guò)度滴控。過(guò)度滴控指表面層浸掛涂料時(shí),單方向流動(dòng)未能及時(shí)粘砂,將導致涂料在熔模表面局部方向上的堆積,造成其后的硬化不完全。

      (3)型殼層間硬化不良。由于涂料層尤其是前兩層中存在未硬化部分,未硬化的涂料在脫蠟和焙燒后造成型殼內表面的鈉鹽聚集,與鋼水反應后生成“桔皮”缺陷。

      2.3環(huán)境方面的影響

      在寒冷的冬季,過(guò)低的室溫使涂料流動(dòng)性變差造成涂料堆積,過(guò)厚堆積的涂料又不能完全硬化;此外硬化液的溫度隨室溫的降低也會(huì )造成硬化過(guò)程的緩慢和不完全。環(huán)境濕度的影響則主要發(fā)生在雨季,空氣濕度的增加會(huì )影響風(fēng)干過(guò)程,常因為風(fēng)干不足而出現“桔皮”問(wèn)題。

      3、避免“桔皮”缺陷的措施

      3.1原料選用

      (l)水玻璃在模數合適的情況下,必須嚴格控制雜質(zhì)含量;應根據環(huán)境的溫度、濕度、鑄件的結構特點(diǎn)以及所配粉料的特點(diǎn)調整水玻璃密度。

      (2)粉料在粒度符合使用要求的條件下,其粒形至關(guān)重要,球形和多角形粉料是較理想的,而片狀粉料不能使用。

      3.2工藝對策

      (1)水玻璃密度的調整。密度的合適與否將直接影響鑄件的表面質(zhì)量,密度過(guò)大會(huì )導致涂料流動(dòng)性差而造成分層和“桔皮”缺陷,密度過(guò)小又會(huì )形成鑄件表面的黃瓜刺;合適的密度通常與環(huán)境溫度、粉料的粒度、微觀(guān)形狀及鑄件的結構特點(diǎn)有關(guān)系。密度一般控制在1.27-1.29g/cm3之間,其調整原則是:

      ①環(huán)境溫度高時(shí)增加密度,低時(shí)減小密度;

      ②粉料粗且片狀比例小時(shí)增加密度,粉料細且片狀比例大時(shí)減小密度;

      ③結構簡(jiǎn)單涂料易流動(dòng)的鑄件可適當增加密度,反之減小密度。

      (2)粉液比的確定。粉液比也是影響鑄件表面質(zhì)量的重要因素之一,比例過(guò)大則會(huì )因涂料的流動(dòng)性差導致涂掛不均勻而產(chǎn)生分層和涂料堆積;而太小則會(huì )產(chǎn)生鑄件表面的黃瓜刺。其配比原則是在保證涂料流動(dòng)性的前提下盡量提高粉液比。

      (3)硬化液的濃度、溫度與硬化時(shí)間。一般情況下,氯化氨質(zhì)量分數在25%以上的硬化劑才會(huì )有較好的硬化效果;如果氯化銨含量低,靠延長(cháng)時(shí)間是不能改善硬化效果的。

      (4)涂掛操作方式。實(shí)際生產(chǎn)中有相當一部分“桔皮”問(wèn)題是由于操作不當造成的,涂料的單方向流動(dòng)極易產(chǎn)生堆積而造成硬化不充分,所以在蠟模浸掛涂料之后的滴控直到撒砂完畢的整個(gè)過(guò)程中,必須不斷改變模組的方向。

      (5)脫蠟工藝。在脫蠟熱水中補充適當的硬化劑,由于硬化劑的吸熱作用和反應,會(huì )進(jìn)一步使得表面層所滯留的反應產(chǎn)物NaCl溶于脫蠟水中而大部分去除,此時(shí),型殼表面形成的是一層低鈉硅膠層,有利于防止“桔皮”缺陷的產(chǎn)生。

      (6)環(huán)境溫度。環(huán)境溫度偏低會(huì )導致涂料流動(dòng)性差,造成涂掛不均勻而形成桔皮及其他制殼缺陷,制殼工序的環(huán)境溫度應控制在15℃以上。

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