长孔窄槽类铸件熔模铸造工艺方法样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。熔模铸造型壳是”上涂料——撒砂——干燥”这一过程的重复。但对于具有长孔、窄槽这样结构的铸件而言,由于长孔、窄槽内部不易上涂料、撒砂,当通孔的孔深和孔径之比H/d>5【1】,窄槽的槽深或长与宽之比大于一定比例时很难铸出,往往采用机械加工的方法实现。对于直径略大的长孔,虽然型壳能够做出,但已被浆料、型砂填满,增加了缩孔、缩松缺陷发生的几率。本文即讨论该类铸件熔模铸造的几种方法。1.浸浆法1.1浸浆法:在制壳二层或三层后,将型壳浸入到浆料中,使浆料充满长孔或窄槽中型壳余下的空间,待其中的浆料干透后,再进行下一层型壳的制作。目的是增加孔内型壳的强度,防止出现跑火现象。1.2实例:接头A接头A结构见图1。其上有一个Φ4×25细长孔,呈135°相交,孔壁厚1mm,头部0.7mm,件小而轻,质量为9.5g。资料【1】介绍:当孔径Φ3~Φ5时,最大可铸出孔深为5~10mm,即孔深与孔径之比为1.4~3.3,而该件孔深与孔径之比为6.25,可见Φ4孔制壳是该件的难点。图1该件一、二层型壳均采用锆英材料,一层型壳厚约0.5mm,二层型壳厚约0.75mm。制壳两层后,Φ4孔口只有约Φ1.5mm。三层正常制壳时,撒30~60目莫来砂,粒径为0.2~0.6mm。且长孔呈135°相交,孔内正常上涂料撒砂已无法实现。但两层锆英材料型壳强度较小,无法抵抗1600℃以上高温钢水冲刷,会产生跑火现象形成废品。在制壳二层后采用了”浸浆法”,增加了型壳的强度,满足批量生产要求。1.3工艺要点1.3.1浸浆浆料:硅溶胶+莫来粉(200目),粘度20±2S。粘度大,浸浆时流动不好,不易充满;粘度小,浸浆时看起来已满,但干透后由于水分蒸发会留下较多的空洞,影响强度。1.3.2浸浆前吹净长孔内的浮砂。1.3.3浸浆后型壳一定要干透,以保证强度。接头A三层浸浆后干燥时间为24小时,干燥条件:温度24±2℃,湿度40~60%,吹风。2.长孔内插木条法2.1长孔内插木条法:在制壳三层或四层后,在长孔余下的空间插入木条,随后进行正常制壳、封浆、脱蜡等操作。型壳焙烧时,插入的木条烧掉形成空洞,从而改进型壳浇注后的散热条件,消除缩孔、缩松缺陷的方法。2.2实例接头B接头B的结构见图2,虚线为浇口,其上均布Φ7.8×23的长孔六个。工艺设计采用一字型横模头组树,正常制壳四层半后浇注,并采用”型壳局部淬水”【2】工艺,即在型壳浇注前,将型壳下部淬入水中2~3秒,形成自上而下的温度梯度和凝固顺序。但在浇口下部的两个孔内出现大比例的缩松现象,严重的已缩透。分析认为:这两个孔位于浇口下部,浇注时钢水经此处流入型腔,有过热倾向,而Φ7.8mm孔正常制壳四层半后已被浆料和型砂填满,恶化了此处散热和冷却条件,加剧了缩松产生倾向。在制壳三层后,采用插入木条法,消除了孔内的缩松缺陷。图22.3工艺要点:2.3.1插入木条可根据孔大小在制壳三层后或者四层后进行,此时应保证型壳有一定强度抵抗钢水冲击。2.3.2插入木条直径应与余下型壳孔洞接近,这样既方便操作,又保证能插住。2.3.3插入木条应在制壳2~3小时后进行。过早,型壳强度低,易损坏;过晚,型壳有一定强度,凹凸不平的撒砂平面,阻碍了木条的插入。2.3.4木条长度足够,以保证插透。2.3.5为便于操作,组树时蜡模六孔中心与模头夹角大于60°。3.型壳局部保温法3.1型壳局部保温法:焙烧前,在型壳的局部敷贴保温材料,延缓此处的冷却、凝固时间,打开钢水的补缩通道,以达到消除缩孔、缩松缺陷的目的。3.2实例DN15法兰阀盖法兰阀盖结构见图3,虚线为浇口。该件结构特点:上下两个较厚法兰盘间有较长的流量口,孔径Φ15mm,长51.4mm,壁厚3mm。铸造工艺设计:上法兰盘一个浇口,一字横模头组树,四层半型壳,浇注时下法兰盘处采用”型壳局部淬水”工艺,浇注温度为1600~1610℃。但在浇注后,有部分铸件在流量孔内中部产生缩松现象。分析认为:该件流量孔长且壁薄,铸件浇注后的凝固补缩状态见图4。下法兰盘及附近的Ⅲ区,因型壳淬水的激冷作用,最先凝固而得到致密的组织;靠近浇口Ⅰ区,钢水的收缩有来自浇口的热钢水补充,也得到致密的组织;处在中间的Ⅱ区,上部的钢水补充及下部的激冷作用都无法到达该处,而在制壳完成后,流量孔基本上已被浆料和型砂填满,散热及冷却条件极差,于是在流量孔的中部产生了缩松缺陷。在流量孔的外部型壳处涂敷保温材料后,延缓了Ⅰ区的凝固时间,打开了自上而下的补缩通道,使来自浇口的热钢水经过Ⅰ区补充到了Ⅱ区,解决了孔内的缩松问题。图3图43.3工艺要点3.3.1保温材料能够使用保温石棉、石棉布、耐火泥或其它的耐火材料。3.3.2对两法兰盘间有筋的阀盖,保温材料应让出筋部,以防止筋部产生缩松缺陷。4.陶瓷型