煤粉的好坏对湿砂型铸铁件的粘砂缺陷.docx

铸件表面牢固粘连的粘砂缺陷可以分为机械粘砂和化学粘砂两种。产生化学粘砂的原因是高温金属液中的金属氧化物，主要为 Fe0、MnO 与型砂的二氧化硅起化学反应生成硅酸亚铁（铁橄榄石、硅酸亚锰、锰橄榄石等）低熔点化合物，能够向型砂层渗透而且同时对铸件和型砂都具有强力是粘结性，能够将型砂层牢固粘附到铸件表面而形成化学粘砂，主要发生于铸钢件（尤其是厚壁大件和高锰钢件）。水玻璃型砂由于含氧化钠也会使铸铁件形成化学反应而产生化学粘砂，因此生产上述铸件时，砂型表面采用刷耐火涂料将金属液与砂型的石英隔离开。机械粘砂是金属液直接钻入砂型颗粒间孔隙，靠金属的包围和钩连作用与型砂机械连结在一起，没有发生化学反应。两种粘砂可用以下两种简易区分方法：将万用电表的旋钮开到电阻测定档，用一个电极接触铸件，另一电极接触粘砂部位。如果电阻显示为零表明粘砂是铁包裹砂粒形成的机械粘砂。如果显示有巨大电阻，表明粘砂部位已经形成不导电的硅酸亚铁，表明粘砂部位已经形成不导电的硅酸亚铁，属于化学粘砂。用扁铲凿下一小块粘砂，浸入盛有盐酸的试管中。如果缓慢发生气泡，一夜之后粘砂块消失，试管底部只留下砂粒，说明机械粘砂，铁质部分已被盐酸溶解成氯化铁。如果没出现以上情况则为化学粘砂。用内蒙砂混制的湿型砂生产铸铁件只可能形成机械粘砂而不会形成化学粘砂。甚至使用河南境内的黄河故道风积砂（二氧化硅约 82%）湿型生产中小然铁件也不形成化学粘砂。生产湿型铸铁件时，铁液含碳，不会产生大量氧化铁，砂型中又含相当多的煤粉煤粉，浇注时产生的还原性气氛能防止金属氧化物的生成，因此不会形成化学粘砂。2各种因素对机械粘砂的影响1）砂型紧实程度手工造型的震压造型的紧实程度一般较低，砂型表面的砂粒比较疏松，砂型型腔的坑凹处和拐角处局部也都容易出现疏松。如铁液钻入砂粒孔隙不深，将使铸件表面粗糙；钻入较深和包裹砂粒则形成机械粘砂。工人可以采取手指塞紧、用冲锤的尖部冲紧。高密度造型是否有局部疏松，则取决于型砂流动性如何，因而很多工厂尽量降低型砂紧实率来提高型砂的流动性，在加砂和压实过程中采用微震是十分有效的。此外，也取决于对紧实装置液压或气压高低的设定。2）浇注温度铁液温度高，流动性好，就容易渗入砂粒之间孔隙而产生机械粘砂。但从避免铸件产生气孔、冷隔等缺陷考虑，浇注温度不可任意降低。生产复杂薄壁铸件时尤需较高浇注温度。3）型砂的粒度和透气性湿型的砂粒粗细一方面要保证浇注后排气通畅，另一方面湿型砂的透气性又不可太高，以免铁液渗透入砂粒之间孔隙中。手工造型生产小件的砂型上扎有较多排气孔，而且往往采用面砂，砂粒可以细些，透气率 30-60 大约已经合适，机器造型湿型砂的粒度大臻在 70/140 目，透气率大多分布在60-90 的范围内。高密度砂型比较密实，则要求型砂有较高透气率。粒度大多在 50/140 或 140/50 目，透气率较多集中在 100-140。通常内燃机铸件砂芯用原砂粒度比型砂粒度粗，约为 50-100 目。长期生产会有大量芯砂混入型砂而使型砂粒度变粗。有些工厂的透气率高达 160 以上，除非在砂型表面喷涂料。否则铸件表面会变得粗糙甚至有局部机械粘砂。如果出现型砂粒度变粗，国外有工厂在混砂时加入 100、140 目两筛细粒新砂来进行纠正。4）砂型涂料生产重量较大的湿型铸件，可以向下砂型喷刷醇基涂料，点燃后即可下芯与合型。一般上型可以不喷涂料，因为所受铁液压头比下型小。喷涂料的另一优点是提高了砂型表面耐冲刷能力。对内腔要求不高的一般铸铁件，为了防止铁液钻入砂芯，在硬化后的砂芯表面局部容易渗透金属液处，涂抹用机油或其他粘结剂加石墨粉或其它耐火粉料调制的料膏，晾干后即可下芯。当生产内腔清洁度和光洁度要求很高的铸铁件（如内燃机缸盖、缸体、液压系统阀件等）时，必须对砂芯采取整体涂料而后表面烘干。手工生产铸铁件时，常用软毛刷将石墨粉细心涂刷在湿砂型和砂芯表面上。也可以喷石墨与水混合液晾干后即可浇注。石墨粉可以填塞孔隙，又不被铁液润湿，铁液难以钻入砂粒之间。5）爆炸粘砂有时可以看到铸件浇注位置的上表面出现粘砂缺陷，与通常粘砂多出现的浇注位置的下表面不同,这是在浇注铁液液面邻近型腔上表面时发生爆炸造成的。开始浇注时砂型的水分蒸凝聚在温度较低的型腔上面。当铁液液面上升与型腔上表面开始接触时，水分骤然蒸发而发生爆炸，迫使铁液钻入铸件表面而成粘砂。当型砂含水量和含煤粉煤粉量高，砂型通气条件不良和浇注速度过快时更容易爆炸粘砂。