如何防治砂型铸件表面缺陷.docx

1、砂型铸件表面缺陷形成的原因主要分为如下几种：一、机械粘砂和化学粘砂砂型铸件表面的机械粘砂是金属液直接钻入砂型砂粒间孔隙，靠金属的包围和钩连作用与砂粒连结在一起，没有发生化学反应。产生化学粘砂的原因是高温金属液可能被氧化而生成金属氧化物，主要产物是氧化亚铁 FeO，其熔点为 1370。FeO 与型砂的 SiO2起化学反应生成硅酸亚铁（即铁橄榄石 FeOSiO2），化学反应如下：SiO2+2FeO=2FeOSiO2硅酸亚铁的熔点极低，仅有 1220，因此流动性很好，即使铸件表面已有凝固壳，新生成的硅酸亚铁仍呈液态，易于渗透入砂型孔隙中。凝结后的硅酸亚铁对铸件和型砂都有极强的粘结性，能够将型砂牢固粘

2、附在铸件表面上而成个化学粘砂。用湿型砂生产铸铁件一般只形成机械粘砂，而不会形成化学粘砂。这是因为铁液中含有多量碳，不会产生大量氧化铁等金属氧化物。砂型中又含有相当多的煤粉，浇注时产生的还原性气氛能防止金属氧化物。原砂的 SiO2含量较低也不是湿型铸铁件形成化学粘砂的必然条件。研究结果表明，使用 SiO2含量只有 82%左右的黄河风积砂，用湿型生产铸铁件并未发现有化学粘砂。1.各种因素对机械粘砂的影响实际生产经验表明，湿型铸件的重量一般不超过一、二百千克，壁厚大多不超过 50mm，型砂中水分引起激冷效应使铸件外壳较快冷却和凝固，对型砂的加热作用并不过分严重。虽然铸铁用原砂中除了含有石英（熔点17

3、15）以外，还含有相当数量熔点较低的长石（熔点 11701550）、云母（熔点 11501400）及其它矿物质，但同时铸铁湿型砂中含有的煤粉抑制了氧化铁的生成，因而不致引起化学反应。生产经验表明，湿型铸钢件一般也都是机械粘砂，而不是化学粘砂。这是因为湿型铸钢件都不是厚大铸件，而且所用硅砂含 SiO2较高，铸件对型砂的热作用并不严重，不产生明显多的铁橄榄石。以下将分别讨论铸件产生机械粘砂的各种影响因素：1.1.砂型紧实程度手工造型和震压造型的紧实程度如果较低，则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更容易出现疏松。如金属液钻入砂粒之间孔隙不深，将使铸件表面显得粗糙；钻入较深和包

4、裹砂粒则形成机械粘砂。造型工人可以采取手指塞紧、用冲锤的尖头冲紧砂型局部。高生产率的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。在填砂和压实过程中采用微震提高砂型紧实程度是十分有效的。此外，也取决于紧实装置设定液压或气压的高低。1.2.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能力又不可太高，以免金属液容易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，面砂透气率 4060 大约已然合适。机器造型湿型单一砂的型砂粒度大致在70/140 目，透气率大多在 6

5、090 的范围内。高密度砂型比较密实，则要求型砂有较高透气能力。粒度大多在 50/140 或 140/50 目，透气率较多集中在 100140。很多工厂的砂芯用原砂粒度比型砂粒度粗，例如汽车发动机缸体砂芯用原砂粒度为 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。以致有些工厂的型砂透气率高达 160 以上，甚至达到 200左右。除非在砂型表面喷涂料，否则铸件表面变得粗糙，甚至可能有局部机械粘砂。美国有一工厂在混制湿型砂时加入100、140目两筛细粒新砂5来纠正型砂变粗现象，使型砂粒度维持在 50/140 的四筛分布。1.3.金属液压力金属液压力越高，机械粘砂就越严重。因此，高

6、大铸件的底部比较容易形成机械粘砂。1.4.浇注温度和铸件壁厚金属液温度高，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。1.5.砂型涂料生产重量较大的湿型铸件，可以向砂型的型腔喷刷醇基涂料，点燃后即可下芯与合型。一般上型可以不喷涂料，因为所受金属液压头比下型小。喷涂料的另一优点是提高了砂型表面耐冲刷能力。但是湿型用涂料的配方不同于砂芯用涂料，其强度不可太高，必须与砂型强度匹配，否则可能使涂层开裂翘皮，并使铸件产生夹砂缺陷。对内腔要求不高的一般铸铁的湿砂型中如果有树脂芯或油砂芯，为了防止金属液钻入砂芯，可以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、石英粉或其它耐火粉料调制的涂料膏，凉干后即可下芯。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、机体、液压系统阀件等）时，必须对砂芯采取整体浸或浇涂料而后表面烘干。手工生产铸铁件时，常用软毛刷将土石墨粉细心涂刷在湿砂型和砂芯表面上。也有的喷土石墨与水混合液，晾干后即可浇注。石墨粉可以填塞孔隙，又不被铁液润湿，