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消失模铸造的生产性能及精确工艺

2018-08-04 21:59:14
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为了克服铝镁合金消失模铸造中充型浇注、氧 化燃烧、氢小孔等困难,提高消失模铸造零件的性能,目前正在研究如下几种特种消失模铸造技术,具有较大意义:
1)真空低压消失模铸造技术。它将真空消失模铸造与低压铸造地结合起来,特点是:综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优越,在可控的气压下完成充型过程,提高了合金的铸造充型能力;与压铸相比,设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理;而与砂型铸造相比,铸件的、表面粗糙度小、生产率高、性能好;反重力作用下,直浇口成为补缩短通道,浇注温度的损失小,液态合金在可控的压力下进行补缩凝固,合金铸件的浇注系统简单、成品率高、组织致密;真空低压消失模铸造的浇注温度低,适合于多种有色合金。
2)压力消失模铸造技术困。它是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术的结合。其原理是在带砂箱的压力灌中,浇注金属液使泡沫塑料气化消失后,密封压力灌,并通入压力的气体,使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷,提高铸件致密度,铸件力学性能。加压下凝固,外力对枝晶间液相金属的挤滤作用和使初凝枝晶发生显微变形,可大幅提高冒口的补缩能力,使铸件内部缩松;加压凝固还会使氢析出需的内压力才能形核形成气泡,小孔的形成,同时压力增加了气体在固相合金中的溶解度,使可能析出的气泡减少。
3)振动消失模铸造技术。在消失模铸造过程中施加频率和振幅的振动,使铸件在振动场的作用下凝固。由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了时间振动,振动力使液相与固相间产生相对运动.而使枝晶破碎.增加液相内结晶核心,使铸件较终凝固组织细化、补缩提高,力学性能。该技术可利用消失模铸造中现成的紧实振动台,通过振动电机产生的机械振动,使金属液在动力激励下生核,达到细化组织的目的,是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的特种消失模铸造新方法。
4)壳型消失模铸造技术。以消失模铸造的泡沫模为原型,结合熔模铸造的制壳技术结壳,经失模、焙烧后装箱填砂,进行铸造成形。该技术结合了泡沫模的低成本、收缩小、尺寸设计灵活及熔模铸造型壳等优点,由于浇注前脱去了泡沫模,避免了消失模铸造因泡沫模分 解带来的气孔、夹杂等缺陷以及泡沫模气化吸热而引起的过高浇注温度问题,同时使金属液的充型能力进一步提高。另外,还可结合反重力低压铸造进行成形,使金属液的充型和补缩能力进一步提高。该技术不仅解决了普通消失模铸造易出现的气孔、夹杂等缺陷,还能铸件具有较高的尺寸精度和表面粗糙度以及良好的内在质量和成品率,是一种适合大型复杂薄壁铸件生产的新方法。
消失模铸造是一种近无余量、成型的新工艺,可减少机械加工的费用,和传统砂型铸造方法相比,可以减少40%至50%的机械加工时间,但很多用户被消失模铸造气孔问题所困扰,洛阳刘氏模具的小编就给大家简单总结下检查的方法,让您再也不会被气孔问题所困扰。
1、选择适宜的模型材料
采用共聚泡沫作模型材料,由于共聚物是拉链式分 解,一次性气化程度高,液相比例小,小分子气体很容易从涂层溢出。白模密度在强度和光洁度的前提下尽可能小一些,减少发气总量,浇注系统采用空心直浇道并加设过滤器,对液体合金进行机械挡渣、吸附梳流,使充型更平稳。
2、浇注系统的及保温冒口的使用
内浇道的开设要有利于合金的顺利平稳充型,不形成死角区,在铸件的顶部设置大气压力保温冒口,集渣补缩于一体,相关部位设置随形隔砂冷铁,实现铸件的顺序凝固,把合金内的气体、渣质及气化残留物上浮到冒口部位,减少气孔、渣孔、缩孔产生的机率。实践证明,纸浆冒口、漂珠冒口的补缩效果优于泡沫球形冒口,并可以综合使用冒口覆盖剂。
3、提高涂料的透气性
耐火骨料的粒度要适宜,骨料中70-100目砂状物质要含10-15%,采用复合悬浮剂粘结剂,配制的涂料具有高低温强度好,损,易涂刷,不开裂,排气能力大,透气性好,烧结均匀,开箱易脱落剥离,不与合金润湿及化学反应,一般铸件涂刷2遍,涂层厚度1-1.2mm 。
消失模涂料的质量管理关键。在大量生产时,定期检渣涂料的透气性,及时调整骨料的粒度。由于涂料的粘结剂、悬浮剂中含物质,夏秋季节特别应该注意涂料的发酵酶变,合格的铸件离不开较佳的涂料,控制涂料的质量不可轻心。
4、浇注温度要适宜
由于消失模的充型过程中要放热气化泡沫,建议黑色合金的浇注温度较砂型铸造高30-50℃ 。金属液与泡沫的热作用受浇注温度的制约,浇注温度适宜热解充分,模样的热解产物主要呈小分子气态,在负压场的作用下容易排出型腔,当浇注温度低时,模样的热解不充分,液相残留物会堵塞涂料层,热解气体排出受阻,型腔内形成反压力,充型流动性由此下降,再加上凝固,合金内的气渣来不及浮集到冒口内,生成气孔的机率增大。浇注温度要与冶炼的合金相匹配,以避免因温度高而产生的其他铸造缺陷。
5、钢水的较终脱氧和包内
消失模遵循高温出炉低温快浇的原则。高温出炉是为包内留下适宜的时间,钢水较终脱氧除渣是减少三孔缺陷的先决条件,出炉前取样观察钢水的收缩状况,如果试样不收缩不允许出炉,炉衬、包衬、炉台要保持清洁卫生。
6、合理的浇注位置
铸件的较佳浇注位置是充型时获得良好的气化条件及排气条件,便于气化除渣,选择立浇或斜浇,也即遵循侧表面积较大化的原则,浇注系统应具备挡渣集气及补缩功能。
7、合理的浇注工艺和负压度
消失模的浇注工艺是以充满浇杯封闭直浇口为原则,如果浇注速度忽快忽慢,使充型造成剧烈的紊乱并在型腔内剧烈沸腾,将来不及气化的泡沫包挟在合金液体内形成气孔,特别不允许暴露直浇道使渣气侵入,理想的浇注速度是液态合金的充型速度等于或略小于模型的气化速度。


消失模铸造的生产性能及精确工艺由光明机械编辑整理。

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