什么(me)是(shì)铸件“桔皮(pí)”? 产生原(yuán)因?8项(xiàng)防止措施
发布时间: 2020-04-23 来源:洛(luò)阳CQ9电子和顺祥(xiáng)机(jī)械有限公司 点击:2204
1、铸件(jiàn)“桔皮”缺(quē)陷的(de)特征
铸件“桔(jú)皮”是(shì)生(shēng)产中反复出现的(de)一种(zhǒng)铸(zhù)造缺陷,它(tā)对(duì)铸(zhù)件(jiàn)质量的影响较大,缺陷出(chū)现在(zài)铸件肥厚部位、热节及内浇道附近(jìn)以及(jí)受热集中而冷(lěng)却又(yòu)慢的部位。铸件表面有微凸的(de)小圆斑,呈“眼圈”状,这些表面(miàn)粗糙,看起来象“桔子(zǐ)皮(pí)”的斑点,在多种铸件中反复出现,有时(shí)整批铸件均有,其在每个铸件上的数量少则几个,多至整个平面;小圆(yuán)斑有的较大,有的小至麻(má)点;有(yǒu)时是单(dān)个分散(sàn)的,有时(shí)也呈密集的片状凸起(qǐ)物,高(gāo)出铸件(jiàn)0.4-0.6mm,直径3-5mm。据我公司统计,废品中的15%是“桔皮”缺陷造成的,而且碳钢件产生(shēng)桔皮缺陷(xiàn)的机会(huì)更多一些。
2、“桔皮”缺陷产生的原因分析
导致“桔皮”产生的(de)根本的原因是(shì)涂料表(biǎo)面堆积(jī)、硬化不充分。型(xíng)壳在(zài)焙烧(shāo)后,其(qí)表(biǎo)面上(shàng)形成(chéng)黄色或黄绿色玻璃体(tǐ),浇注后与(yǔ)钢液反应而形成硅酸盐(yán)瘤(liú)粘附(fù)于铸件表(biǎo)面。单纯地延长硬化(huà)时间(jiān),无助于zui终(zhōng)解决“桔皮”问题。通(tōng)过(guò)实践,有以下几(jǐ)方面的原因。
2.1原(yuán)材(cái)料方面(miàn)的影(yǐng)响(xiǎng)
众所(suǒ)周知,水玻(bō)璃涂(tú)料的粉液(yè)比低,粉料分布不均匀。水玻璃的模数愈高,密度愈大,则涂料的(de)粉液(yè)比愈低,粉料的(de)分布愈(yù)不均匀,也zui不(bú)易充(chōng)分硬化。
(1)水玻璃的(de)影响(xiǎng)
水玻璃(lí)的(de)模数、密度以及杂质的多少对涂料的流动性(xìng)影响极大。随着模(mó)数的增大,水玻璃中亚(yà)胶粒子比例增(zēng)加,其粘(zhān)度会随之增加,涂(tú)料的流变(biàn)性恶化,当模(mó)组涂(tú)挂时极(jí)易在表(biǎo)层(céng)造(zào)成局部涂料堆积。
水玻(bō)璃参数不一致对涂料(liào)性(xìng)能的(de)影响(xiǎng)是(shì)很大的,这(zhè)一点很容(róng)易被忽(hū)视(shì)。参数的不一致性(xìng)表现在两个方面。
其一是模数的不一致(zhì)性,刚(gāng)进厂的水(shuǐ)玻璃(lí)只有经过长时间的(de)静(jìng)置(zhì)扩散(分散(sàn))后(hòu)才(cái)能使同一批模数趋(qū)于一致,达到稳定的分散(sàn)状态;这(zhè)一过程所需时间在一星(xīng)期以上,如果急于使用则不可(kě)能(néng)获得(dé)理想的涂(tú)料流变性能。
其二(èr)是溶(róng)液密度(dù)的(de)不(bú)一致性,在配涂料前通常要对水玻璃溶(róng)液的密度进行(háng)调整,应该特别注意加(jiā)水搅拌后马上测得的密度是不真实(shí)的,因为液体分散稳定的过(guò)程尚未完成,与所(suǒ)希望的密度有一定的误(wù)差,据此配制的(de)涂料(liào),其粘度和流动(dòng)性都有误差。
(2)耐火粉料的影响
耐火粉料颗粒的(de)分布和形状对涂料流变性的影(yǐng)响较大,双峰粉(fěn)涂料具有较好的流变性(xìng)是大家公认的;但即便是(shì)粒度分布基本相同的双峰(fēng)粉,当耐火粉料颗料形状分别为多角(jiǎo)、尖角(jiǎo)和片状的粉配制(zhì)涂料时(shí),在粉液比和水(shuǐ)玻璃模数相(xiàng)同(tóng)的条件下其流(liú)变性也会有很大的差异。
当粉料形(xíng)状越接(jiē)近片状时,其比表面(miàn)积也越大,颗粒(lì)间的(de)摩(mó)擦力和作用力增大,涂料的粘度将大于多角形的(de)粉料。
(3)水玻璃密(mì)度和粉液比的综合影响
水玻(bō)璃密度和粉液比的(de)变化对表层涂料(liào)流变性的影响是非常直观的,水(shuǐ)玻璃密(mì)度和粉液比过(guò)大(dà)时涂料粘(zhān)度增加、流变性变差、涂(tú)层变厚会引起涂料在型壳(ké)表面局部堆积,型壳硬(yìng)化(huà)不良zui终导(dǎo)致(zhì)“桔皮(pí)”问(wèn)题。
2.2工艺方(fāng)面的影响
(1)表面(miàn)层风(fēng)干不充分。表面(miàn)层风干是涂料的再均匀化过(guò)程(chéng),同时,也是水玻璃脱水固化过程,如风干时间过短,表(biǎo)面层涂料(liào)在熔模表面(miàn)分布不均匀,造成其后的硬化不充分,脱蜡后将(jiāng)在型壳内表面形成团状聚集物(wù),局部形(xíng)成钠盐杂(zá)质。
(2)过度滴控(kòng)。过度滴控指(zhǐ)表面层浸(jìn)挂涂(tú)料时,单(dān)方向流(liú)动未能(néng)及时粘砂(shā),将导致(zhì)涂料在熔模表面局部方向上的堆积,造成其后的(de)硬(yìng)化不完全。
(3)型壳层间硬化不良(liáng)。由于涂料(liào)层(céng)尤其是前两层中(zhōng)存在未(wèi)硬化部分,未硬化(huà)的涂料在脱蜡和焙烧后造成(chéng)型壳内表面的钠盐聚集,与(yǔ)钢水(shuǐ)反应后生成“桔皮”缺陷。
2.3环境方面的影响(xiǎng)
在(zài)寒冷的冬季,过低的室(shì)温使涂料流动性变差造成涂料堆(duī)积,过厚堆积的涂料又不能完(wán)全硬化;此(cǐ)外硬(yìng)化(huà)液的(de)温(wēn)度随(suí)室温的降低也会造成硬化过程的缓慢和不完全。环境湿度的影响则主要发生(shēng)在雨季,空气湿度的增加会影响(xiǎng)风干过程,常因为风(fēng)干(gàn)不足而出(chū)现“桔皮”问(wèn)题。
3、避免“桔皮”缺陷的(de)措施
3.1原料选用
(l)水(shuǐ)玻璃在模数(shù)合适的情况下,必须严格控制杂质(zhì)含(hán)量;应根据环境(jìng)的温度、湿度、铸件的结(jié)构特点以及所配(pèi)粉料的特点调整水玻(bō)璃密度。
(2)粉(fěn)料在(zài)粒(lì)度(dù)符合使用要求的条件下,其粒形至关重要,球(qiú)形和多(duō)角形粉料是较理(lǐ)想的,而片状粉料不能使用。
3.2工艺(yì)对策
(1)水玻(bō)璃密度的调整。密度的合适与否将(jiāng)直接影响(xiǎng)铸件的(de)表面质量,密度过大会导致涂料流动(dòng)性(xìng)差而造成分层和(hé)“桔皮”缺(quē)陷,密(mì)度过(guò)小又会形成(chéng)铸件表面的黄瓜刺;合适的密度通常与(yǔ)环境温(wēn)度、粉料的粒(lì)度、微观形状及铸件(jiàn)的结构特点有关系。密度一般(bān)控制在1.27-1.29g/cm3之间,其(qí)调整原则是:
①环境温度高时(shí)增加密度(dù),低时减小密度;
②粉料粗且片状比例小时(shí)增加密度,粉料(liào)细且片状比例大时减小密度(dù);
③结(jié)构简单涂(tú)料易流(liú)动(dòng)的铸(zhù)件可适当增(zēng)加密(mì)度,反(fǎn)之减小密度。
(2)粉液比的确定。粉液比(bǐ)也是影响铸件表面(miàn)质量的重要因素(sù)之一,比例(lì)过大则会因(yīn)涂料的流动性差导致涂(tú)挂不均匀而产生分层和涂料堆积;而太小则(zé)会产生(shēng)铸件表(biǎo)面的(de)黄瓜刺(cì)。其配比原则是在保证涂料流动性的前提(tí)下尽(jìn)量提(tí)高(gāo)粉液比。
(3)硬化液的浓度、温度与硬(yìng)化时间。一般情况下,氯化氨质量分数在(zài)25%以上的硬化剂才会有较好(hǎo)的硬化(huà)效果;如果(guǒ)氯(lǜ)化铵含量(liàng)低(dī),靠延(yán)长时间是不能改善硬化效果的。
(4)涂挂操作方式。实(shí)际生产中有相当一部(bù)分“桔皮”问(wèn)题(tí)是(shì)由于操作不当造成(chéng)的,涂料的单方向(xiàng)流动极易(yì)产生堆积而造成硬化不充分,所以在蜡模浸挂涂料之后的滴控直到撒砂完毕的整个过程(chéng)中,必须不断改变模组的方向。
(5)脱(tuō)蜡工(gōng)艺。在脱蜡热水中补充适当的(de)硬(yìng)化剂(jì),由于硬化剂的吸热(rè)作用和反(fǎn)应,会进一步(bù)使(shǐ)得表面层所滞留的反应产物NaCl溶于脱(tuō)蜡水中而大(dà)部分(fèn)去(qù)除,此(cǐ)时,型(xíng)壳(ké)表面(miàn)形成(chéng)的是一层低钠(nà)硅(guī)胶层,有利于防(fáng)止“桔皮”缺陷的产生。
(6)环境温度。环境温(wēn)度偏低会导致涂料(liào)流动性差,造成涂挂不均匀而形成桔皮及其他制壳(ké)缺陷,制壳工序的环境温度(dù)应控制在15℃以上。