銅鑄件的模具氣孔問題
銅鑄件氣孔是出現(xiàn)在鑄件內(nèi)和或表層,截面呈圓形、橢圓形、腰圓形、梨形與針頭狀,孤立存在或成群分布的孔洞,大氣孔常孤立存在,小氣孔常成群或松散分布,顯露在鑄件表面的氣孔稱為表面氣孔;位于鑄件表皮下的腰圓形松散的氣孔稱為皮下氣孔;松散分布在鑄件內(nèi)部、狀如針頭的氣孔稱為針孔;成群分布在鑄件表層、狀如針頭的氣孔稱為表面針孔、氣孔壁一般較光滑,氣孔常與夾渣與縮孔并存。
氣孔分類
氣孔按構成原因分為:卷入氣孔、侵入氣孔、反映氣孔和分出氣孔。
(1)卷入氣孔:金屬液在充型過程中因卷入氣體而在鑄件內(nèi)構成氣孔,多呈孤立存在的圓形或橢圓形大氣孔,方位不固定,一般偏鑄件中上部。
(2)侵入氣孔:由型、芯、涂料、芯撐、冷鐵發(fā)生的氣孔侵入鑄件表層而構成氣孔,多呈梨形或橢圓形,尺寸較大,孔壁光滑,表面多呈氧化色。
(3)反應氣孔:由金屬液內(nèi)部某些成分之間或金屬液與型、芯在界面上發(fā)生化學反應而構成群分布的氣孔。位于鑄件表層的針頭形或腰圓形反應氣孔稱為表面針空與皮下氣孔,由金屬液與型、芯涂料發(fā)生界面反應所至;松散或成群分布在鑄件整個斷面上或某個部分區(qū)域的針頭反應氣孔。
查驗與區(qū)分
鑄件內(nèi)部的氣孔選用超聲波查驗與射線查驗,鑄件表層的氣孔選用浸透液或磁粉查驗各類氣孔的區(qū)分。
除應依據(jù)它的形狀、大小與分布特征外,有時還須依據(jù)他們的構成原因,輔以測定合金的化學成分及溶解在金屬液內(nèi)的各種氣體和雜質(zhì)的含量,型、芯、涂料的成分、水分和發(fā)氣性,以及檢查和分析鑄型的澆注系統(tǒng)與排氣條件,方能斷定,必要時,還應進行金相、掃描電鏡和透射電鏡查驗,以及X射線分析等,才華準確判定氣孔的類別和成因。
構成原因
(1)由于爐料濕潤、銹蝕、油污、氣候的濕潤,熔練東西和澆包未烘干,金屬液成分不當,合金液為精粹與精粹缺少,使金屬液中含有許多氣體或氣體物質(zhì),導致在鑄件平分出氣孔或反應氣孔。
(2)型、芯未充分烘干,透氣性差,通氣不良,含水分和發(fā)氣物質(zhì)過多,涂料未烘干或含發(fā)氣成分過多,冷鐵、芯撐有銹斑、油污或未烘干,金屬型排氣不良,在鑄件中構成侵入氣孔。
(3)澆注系統(tǒng)不合理,澆注和充型速度過快,金屬型排氣不良,使金屬液在澆注和充型過程中發(fā)生紊流、渦流或斷流而卷入氣體,在鑄件中構成卷入性氣孔。
(4)合金液易可吸氣,在熔煉和澆注過程中未采納有用的精粹、維護和凈化方法,使金屬液中含有許多氣體、夾渣和夾氣成分,在充型和凝聚過程中構成分出氣孔和反應氣孔。
(5)型砂、型芯和涂料制作不當,與金屬液發(fā)生界面反應,構成表面針孔和皮下氣孔。
(6)澆注溫度過低,金屬型溫度過低,金屬液除渣不良,粘度過高,使在澆注和充型過程中卷入的氣體及由金屬液平分出的氣體來不及排出鑄型或上浮到冒口或出氣口中去。
(7)在氣候濕潤時節(jié)熔煉易吸氣的合金時,合金液許多吸氣,構成鑄件成批報廢。
(8)銅鑄件樹脂砂的樹脂和固化劑參與量過多,樹脂含氟量過高,原砂和再生砂的角形系數(shù)過高、粒度過細,灼減量和微粉含量過高,使型砂的發(fā)氣量過高,透氣性過低。
避免方法
(1)非鐵合金熔煉時,爐料、溶劑、東西和澆包要充分預熱和烘干,去銹去油污,屢次重熔爐料的參與量要適當束縛。
(2)避免金屬液在熔煉過程中過度氧化和吸氣,加以脫氧、除氣和除渣,在澆包內(nèi)的金屬熔池表面加掩蓋溶劑,避免金屬二次氧化、吸氣和有害雜質(zhì)回來熔池。用鋁對鑄鋼、鑄鐵脫氧時,應嚴格控制殘留含鋁量,吸氣傾向嚴峻的鋼液,應盡量避免用鋁脫氧,可選用AVD、VOD、多孔塞吹惰性氣體、噴粉法等對鋼液進行爐外精練,脫除鋼液中的氣體與有害雜質(zhì);對球墨鑄鐵,應加強脫硫,下降原湯的含流量,在保證球化的前提下,盡量減少球化劑的參與量,下降鑄鐵的殘留鎂量,并加強孕育處理。
(3)澆注時金屬液不得斷流,充型速度不宜太高,鑄件澆注方位和澆注系統(tǒng)的設置應保證金屬液平穩(wěn)地布滿型腔,并利于開腔內(nèi)氣體能順利排出。
(4)鑄造時,應保證鑄型和型芯排氣疏通,砂芯內(nèi)要開排氣通道,合型時要添補芯頭空地,避免鉆入金屬液堵塞排氣通道。
(5)增加直澆道高度,以前進充型金屬液靜壓力。
(6)下降樹脂砂的樹脂和固化劑參與量,選用低氮或無氮樹脂及形料圓整、粒度適中、灼減量和微粉含量低的原砂和再生砂,以下降樹脂的發(fā)氣量,前進樹脂砂的透氣性。
消失模鑄造中簡略出現(xiàn)的氣孔缺陷
1、澆注溫度低,充型前沿金屬液不能使泡沫充分分解汽化,未分解的殘留物質(zhì)來不及浮集到上面及冒口中,汽化分解生成的氣體及殘留物不能及時排出鑄型而凝聚在鑄件中,別的,容貌分解不充分,液相殘留物會堵塞涂料層,使熱解氣體排出受阻,腔內(nèi)構成反壓力,充型流動性下降,凝聚快。
2、涂料透氣性差或負壓缺少,砂子透氣性差,不能及時打掃型腔內(nèi)的氣體及殘留物,在充型壓力下構成氣孔。
3、澆注速度慢,澆口杯未布滿,顯露直澆道卷入空氣,吸入雜質(zhì),構成攜裹氣孔和渣孔。
4、澆杯容量小,金屬液構成渦流,侵入空氣生成氣孔。⑤澆口杯及澆注系統(tǒng)之間的聯(lián)接處密封欠好,尤其是直澆道和澆口杯。在負壓效果下很簡略構成夾砂及氣孔。
5、‘’型砂粒度太細,粉塵含量高,透氣性差,負壓管道內(nèi)部堵塞,構成負壓度失真,使型腔周圍的負壓值遠低于指示負壓,汽化物不能及時排出涂料層而構成氣孔或皺皮。
6、合理的澆注工藝和負壓度。消失模澆注工藝是以布滿封閉直澆道為原則,不能忽快忽慢、紊流、斷流,更不容許顯露直澆道。澆注速度,尤其是在行車進步間斷瞬間力求平衡,不斷流。進入尾期漸漸收包,使渣、氣、及汽化殘留物有充分時間浮集到澆冒口中。負壓度過大,加劇金屬液浸透粘砂,并構成附壁效應,不利于液相泡沫被涂層吸附,生成許多氣孔。適合的負壓是排氣的保證,也是避免粘砂的方法。
7、容貌粘合應選用專用的熱熔膠或冷膠,銅鑄件在保證粘牢的情況下,用量越少越好。盡量避免運用汽化緩慢的乳膠。