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毛坯铸件砂型铸造工艺和铸件熔炼工艺

2021-01-03 06:16:57
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  砂型铸造铸件缺陷有:冷隔、浇不足、气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂等。
  一、夹砂在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷,在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。
  铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方,型腔上表面受金属液辐射热的作用,容易拱起和翘曲,当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎,留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大,型砂体积膨胀越大,形成夹砂的倾向性也越大。
  二、砂眼在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。
  三、胀砂浇注时在金属液的压力作用下,铸型型壁移动,铸件局部胀大形成的缺陷。为了防止胀砂,应提升砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时的压箱力或紧固力,并适当降低浇注温度,使金属液的表面提早结壳,以降低金属液对铸型的压力。
  四、冷隔和浇不足液态金属充型能力不足,或充型条件较差,在型腔被填满之前,金属液便停止流动,将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足时,会使铸件不能获得完整的形状;冷隔时,铸件虽可获得完整的外形,但因存有未全部融合的接缝,铸件的力学性能严重受损。
  防止浇不足和冷隔:提升浇注温度与浇注速度。
  五、气孔气体在金属液结壳之前未及时逸出,在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑,明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后,将会减小其承载面积,且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和耐乏性。气孔还会降低铸件的致密性,致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外,气孔对铸件的不易腐蚀性和耐热性也有不良的影响。
  防止气孔的产生:降低金属液中的含气量,增大砂型的透气性,以及在型腔的高处增设出气冒口等。
  六、粘砂铸件表面上粘附有一层难以清理的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观,又增加铸件清理和切削加工的工作量,甚至会影响机器的寿命。例如铸齿表面有粘砂时容易损坏,泵或发动机等机器零件中若有粘砂,则将影响燃料油、气体、润滑油和冷却水等流体的流动,并会玷污和磨损整个机器。
  防止粘砂:在型砂中加入煤粉,以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。
  铸件熔炼部分的能耗约占铸件生产总能耗的50%,由于熔炼原因而造成的铸件废品约占总废品的50%。因此,采用适用的熔炼设备和熔炼工艺是节能的主要措施。以铸铁熔炼的节能技术为例说明之。
  一、除湿送风冲天炉使用冶金焦时,铁液温度很难稳定达到1500℃。如采用3%的富氧送风就能确定,并且每吨铁液可净降低能耗l0kg左右标煤。冲天炉除湿送风通常在南方潮湿地区使用,它可以提升铁液温度,减少硅、锰等元素的烧损。提升铁液质量和熔化率,降低焦耗13%~17%。
  二、冲天炉采用计算机控制技术。冲天炉采用计算机控制包含计算机配料、炉料自动称量定量和熔化过程的自动化控制。使冲天炉处在优化状态下工作,可获得质量好的铁液和适当的铁液温度。与手工控制相比,可节约焦炭l0%~l5%。
  三、推广使用冲天炉用高压离心节能风机。目前国内仍有不少冲天炉使用罗茨或叶氏容积式风机,能耗大噪音高。采用冲天炉用高压离心节能风机,可节电50%~60%,熔化率提升33%左右。
  四、推广采用热风、水冷、连续作业,长炉龄冲天炉向大型化、长时间连续作业方向发展是必然趋势。国外的毛坯铸件企业把其作为一项重要节能措施加以应用。近些年来,国内也在这些方面作了大量的工作,已有部分企业采用,取得了明显的节能效果。例如,采用大排距双层送风冲天炉技术,可节约焦炭20%~30%,降低废品率5%,Si、Mn烧损分别降低5%、10%;水冷无炉衬和薄炉衬冲天炉,连续作业时间长,可节能30%以上;热风冲天炉既节能又环保。
  五、推广冲天炉-电炉双联熔炼工艺。冲天炉-电炉双联熔炼是利用冲天炉预热、熔化速率不错和感应电炉过热速率不错的优点,来提升铁液的质量,达到降低能耗的目的。近些年来,随着焦炭、生铁等原材料价格的大幅上扬和铸件品质要求越来越高,单使用电炉熔炼日益增多,利用夜间低谷电生产,也取得了好的经济效益和节能效果。
  六、推广应用毛坯铸件焦冲天炉熔炼。采用毛坯铸件焦燃料是提升铁液温度和质量的途径。国外大多数冲天炉熔炼采用毛坯铸件焦。由于毛坯铸件焦价格高或是由于习惯等原因至今国内大多数企业仍使用冶金焦.甚至有的企业使用土焦,这不仅影响铸件质量,而且焦耗量大。如应用毛坯铸件焦,废品率可下降2%。因此,发展毛坯铸件焦生产,推广应用毛坯铸件焦是提升铸件质量,降低能源消耗的措施之一。

毛坯铸件砂型铸造工艺和铸件熔炼工艺由光明机械编辑整理。

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