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毛坯铸件的浸渗技术

2017-01-11 12:53:09
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  为了解决毛坯铸件铸造组织缩松、气密性差的问题,目前使用   普通的技术是浸渗处理,即堵漏。所谓“浸渗”,就是在条件下把浸渗剂渗透到铸件的微孔隙中,经过固化后使渗入孔隙中的填料与铸件孔隙内壁连成一体,堵住微孔,使零件能满足加压、防渗及防漏等条件的工艺技术。近些年来,随着浸渗处理设备和材料的发展,工业   都主张对承压铸件进行全浸渗处理,成为铸件后续处理过程中公认的生产工艺。浸渗处理方法分为局部浸渗和整体浸渗两大类。
  局部浸渗方法有刷涂法、注射法、浸除法及局部加压浸渗法,它适用于已知泄漏部位的铸件。此法工艺简单、操作方便、浸渗剂消耗少,多用于大型铸件或单件生产的铸件。整体浸渗方法有常压浸渗、加压浸渗、真空浸渗及真空加压浸渗,多用于大批量生产的中小铸件。
  1、浸渗剂
  浸渗剂是由无机或物配制而成的液态物质,用以密封微孔缺陷的渗漏铸件。浸渗剂的性能要求是对铸造缺陷有良好的渗透性和茹附性,当浸渗剂固化后,应与铸件形成坚实的整体。固化物具有良好的耐介质性以及与基体较接近的力学性能,同时,浸渗剂还应具有   、   、水燃、稳定性好、   、易储存及成本低等特点。浸渗剂可分为无机与两大类。
  无机浸渗剂以硅酸盐型为主,主要成分为硅酸钠(俗称水玻璃),添加适量无机金属盐、稳定剂、固化剂、金属氧化物及增韧剂等,是   早使用的浸渗剂,在20世纪四五十年代广泛应用。其   大特点是能耐5001℃的高温,并且材料来源广泛,成本低。其缺点是茹度高、浸润性差、脱水后体积收缩率高,生产效率低;干燥后材料脆,易脱落,渗漏率高等。这种浸渗剂对有较大孔隙缺陷的铝铸件浸渗效果比较好。但是对于孔隙微小、孔隙密度较大的铸件密封效果不好,表面仍可能发生泄漏。在自然温度下它的固化时间较长,浸渗后铸件需室温放置24h后方可进行压力检验,不适合大批量处理的铸件。目前除一些高温场合外,在大多数场合已被淘汰。
  浸渗剂以各种合成树脂为代表,普遍使用的有厌氧树脂浸渗剂和聚酷浸渗剂等,它们在20世纪80年代逐渐成为欧美市场的主导产品,并从20世纪90年代起在范围内普遍应用。这类浸渗剂的优点是茹度小、浸润性强、及处理效果好;缺点是耐温能力较差(200℃左右),且价格贵(约为天机浸渗剂的20倍)。目前,国内许多厂家都在使用树脂浸渗处理,这种方法适合微气孔或孔隙密度较大的情况,比采用水玻璃处理效果好。当机械加工或表面变形时,渗入孔隙的树脂具有异常的弹性,不会开裂或失效。由于固化时间较短,铸件处理后可立即试验和装配,适合在大批量生产中应用。
  2、真空加压浸渗工艺
  在的铸件生产厂中,目前普遍采用真空加压浸渗法,国内研制的LJS系统真空压力浸渗设备,在总体设计和自动化程度上都已接近世界同类产品的水平。真空加压浸移过程主要在真空压力罐中进行按工艺处理顺序可分为前处理、浸渗处理和后处理3个阶段。
  前处理是将铸件脱脂、清洗,再干燥备用。主要目的在于去除零件表面的油污、金属碎屑和灰尘,提高浸渗质量,防止油污及机械杂质带入浸渗液中影响渗透力和茹结力。常用脱脂方法有溶剂脱脂、碱液脱脂及电化学脱脂。铸件在上述脱脂清洗后,取出经热水漂洗,再在80~90℃下烘干。为提高浸透效果,并防止大量水分进入真空泵,清洗后的烘干是非常重要的。
  浸渗处理是将经前处理的工件装浸渗罐密封抽真空15min,以充分排除罐内及铸件孔隙处的空气和微尘,为浸渗剂的填充和渗透创造压差动力条件。然后利用罐内负压吸入浸渗剂,再次抽真空15min。   次抽真空的目的在于排出罐内浸渗液中的气体,防止溶有气体的浸渗液渗入铸件微孔缺陷中,以防止固化时气孔的产生影响密封性能。   后加压0.5~0.75MPa,保持15~20min,使已充填和渗入铸件孔隙内部的浸渗剂进一步向缺陷各个部位   深处渗透。
  后处理是将工件滴干、清洗并放入固化炉中固化,使进入铸件孔隙的浸溶剂由液态向固态转变,形成坚实的固化膜。固化温度为80~90℃,保持2h以上,或在室温(25℃以上)下放置24h。如铸件在300℃以上使用,宜先在80℃温度下固化2h。接着在100℃温度下继续固化1h。受压铸件浸渗后需全部进行压力试验,检查浸渗处理后是否达到要求的气密性。凡在浸渗范围内仍有泄漏,允许进行再浸渗,对3次浸渗仍有泄漏的铸件作废品处理。通常,试验用力值为工作压力值的2倍。


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