什(shí)么(me)是铸(zhù)件“桔皮(pí)”? 产生原因?8项防止措施
发布时间: 2020-04-23 来源:洛阳乐鱼网页版登录入口和顺祥机械有限公司 点击:2210
1、铸件“桔皮”缺陷的特征(zhēng)
铸件(jiàn)“桔皮”是(shì)生产(chǎn)中反复出(chū)现的一种铸造缺陷,它对铸件质量的影响较大,缺陷出(chū)现在铸件(jiàn)肥(féi)厚部位、热节(jiē)及内浇(jiāo)道附近(jìn)以及受热集(jí)中(zhōng)而冷却(què)又慢的部位。铸件(jiàn)表面有微(wēi)凸的(de)小圆斑,呈“眼圈”状,这些表面粗糙,看起来象“桔子(zǐ)皮”的斑(bān)点,在多(duō)种铸件中反(fǎn)复出现,有(yǒu)时整批铸件均(jun1)有,其在每个铸件上的(de)数量(liàng)少则几个,多至整个平面;小圆斑有(yǒu)的较大,有的小至麻点;有时是单个分散的,有时(shí)也呈密集的片状凸(tū)起物,高(gāo)出铸件0.4-0.6mm,直径3-5mm。据我公司统计,废品(pǐn)中的15%是“桔皮”缺(quē)陷造成的,而且碳(tàn)钢件产生桔(jú)皮缺(quē)陷的机(jī)会更(gèng)多一些。
2、“桔皮”缺陷产(chǎn)生(shēng)的原因分析
导致(zhì)“桔皮”产生的根(gēn)本的原(yuán)因是涂料表面堆(duī)积、硬(yìng)化不充分。型壳在焙烧(shāo)后,其表(biǎo)面上形成黄色或黄绿(lǜ)色玻(bō)璃体,浇注后与钢(gāng)液反应(yīng)而形(xíng)成硅(guī)酸盐瘤(liú)粘(zhān)附于铸件表面。单纯地延长硬化时间,无助于zui终解决“桔皮”问题(tí)。通过(guò)实践,有以下几方面的原因(yīn)。
2.1原材(cái)料(liào)方面的(de)影响
众(zhòng)所周知,水(shuǐ)玻(bō)璃涂(tú)料的粉液比低,粉料分布不均匀。水玻璃的模(mó)数愈高,密度愈大,则(zé)涂料(liào)的粉液比愈(yù)低,粉料的(de)分布愈不均匀,也zui不(bú)易充分硬化。
(1)水玻(bō)璃的影响
水玻璃的模数、密度以(yǐ)及杂质的多(duō)少(shǎo)对涂料(liào)的流动性影响极大。随着模数的增大,水(shuǐ)玻璃中亚(yà)胶粒子(zǐ)比例增加,其(qí)粘度会随之增加,涂料的流变(biàn)性恶化,当模组涂挂时极易在表层造成局部涂料堆积。
水玻(bō)璃参数不(bú)一致对涂料性能的影响是很大的,这一点很容易被忽视。参(cān)数的不一致性表现在两个(gè)方面(miàn)。
其一是模数的不一致性,刚进(jìn)厂的(de)水玻璃只有经过(guò)长时间的(de)静置(zhì)扩散(sàn)(分散)后才能使同一批(pī)模数趋于一(yī)致,达到稳定(dìng)的分散状态;这一过程所需时(shí)间在一星期(qī)以上,如果急于使用则不可(kě)能获得理想的涂(tú)料流变性能。
其二是溶(róng)液密度(dù)的不一致性,在配涂料前通常(cháng)要对(duì)水(shuǐ)玻璃溶(róng)液的密度进行调(diào)整,应(yīng)该特别注意加水搅(jiǎo)拌后马上测得的密度(dù)是不真实的,因为液(yè)体分散(sàn)稳定的过程尚未完成,与所希望的密度(dù)有一定的误(wù)差,据(jù)此配制的(de)涂料,其(qí)粘(zhān)度和流动性都有误(wù)差。
(2)耐火粉料的影响
耐火粉(fěn)料颗(kē)粒的(de)分布(bù)和形状对涂料流变性的影响较大,双(shuāng)峰粉(fěn)涂料具有较好(hǎo)的流变性是(shì)大家公认的;但即便是粒度分布基本相同的双峰粉,当耐火粉料颗料形状分别(bié)为多角、尖角(jiǎo)和片状的(de)粉配制涂料(liào)时,在粉液比和水玻(bō)璃模数相同的(de)条件下其流变(biàn)性(xìng)也会有很(hěn)大的差(chà)异。
当粉料形状越接近片状时,其(qí)比表面积(jī)也越大,颗粒间的摩擦力和作用力增大,涂料的粘度将大于多角形的粉(fěn)料。
(3)水玻璃密度和(hé)粉液比的综合影响
水玻璃密(mì)度和粉液比的变化对表层涂(tú)料流变性的影响是非常直观的,水玻璃密度和粉(fěn)液比过大时涂料(liào)粘度增加、流变性变差、涂层变厚会引起涂料在型壳(ké)表面局(jú)部堆积,型壳硬化不良(liáng)zui终(zhōng)导致“桔皮(pí)”问题。
2.2工艺(yì)方面的影(yǐng)响
(1)表面(miàn)层风干不充分(fèn)。表面(miàn)层风(fēng)干是涂料(liào)的再(zài)均匀化过程,同(tóng)时,也是(shì)水玻璃脱(tuō)水固化过程,如(rú)风干(gàn)时间过(guò)短(duǎn),表面(miàn)层涂(tú)料在熔(róng)模(mó)表(biǎo)面(miàn)分布不(bú)均(jun1)匀,造成(chéng)其后的硬化不充分,脱蜡后将(jiāng)在(zài)型壳内表面(miàn)形(xíng)成团状聚集物,局(jú)部形成钠盐杂(zá)质(zhì)。
(2)过度滴控。过度滴控指(zhǐ)表面层浸挂涂(tú)料时,单方向(xiàng)流动(dòng)未能及时粘砂(shā),将导致涂料在熔模表面局部(bù)方向上的堆(duī)积,造成其后(hòu)的硬化不完(wán)全。
(3)型壳层间硬化不良(liáng)。由(yóu)于涂(tú)料(liào)层尤其是前两层中存在未硬化部分(fèn),未硬化的涂(tú)料在脱蜡和焙烧后(hòu)造成(chéng)型壳内表面的钠(nà)盐聚(jù)集(jí),与钢水反应后生成“桔皮”缺陷。
2.3环境方面的影响
在寒冷的冬季,过低的(de)室温使涂(tú)料流动性变差造成涂(tú)料堆(duī)积,过厚堆积(jī)的涂料又不能完全硬化;此外硬化液的温度随室温的(de)降低也会造(zào)成硬化过程的缓慢和(hé)不完全。环境湿(shī)度的影响则(zé)主要(yào)发(fā)生在(zài)雨季,空气湿度的(de)增加会影响(xiǎng)风干过(guò)程,常因为(wéi)风干不足(zú)而(ér)出现(xiàn)“桔(jú)皮”问题。
3、避免“桔皮”缺陷(xiàn)的(de)措(cuò)施
3.1原料选用
(l)水玻(bō)璃在模数合适的情况下,必须严格控制杂质含量(liàng);应根据环(huán)境的温度、湿度、铸(zhù)件(jiàn)的结构特(tè)点(diǎn)以(yǐ)及所配粉料的特点(diǎn)调整(zhěng)水玻璃密度。
(2)粉(fěn)料在粒(lì)度(dù)符合使用要求的条件下,其(qí)粒(lì)形至(zhì)关(guān)重要(yào),球形和(hé)多角形粉料是较理想的(de),而片状粉料不能使用。
3.2工艺对策(cè)
(1)水玻(bō)璃密度的调整。密度的(de)合适与否将直(zhí)接影响铸件的表面质量,密度过(guò)大会导致涂料流动性差(chà)而造成分层(céng)和“桔皮”缺陷(xiàn),密度(dù)过小又会形成铸件表(biǎo)面的黄瓜刺;合适的密(mì)度通常与环境温度(dù)、粉料的粒(lì)度、微观形状及铸件的结(jié)构特点有关系。密度一般(bān)控制(zhì)在(zài)1.27-1.29g/cm3之间(jiān),其调整原则是:
①环境温度(dù)高时增(zēng)加密度,低时减小密度;
②粉料粗且片(piàn)状比例小时增加密度(dù),粉料细且(qiě)片(piàn)状比例大时减小(xiǎo)密度;
③结构简单(dān)涂料易流动的(de)铸件可适当增加(jiā)密(mì)度(dù),反(fǎn)之减(jiǎn)小密度。
(2)粉液比的确定。粉液比也是影响铸件表面(miàn)质量(liàng)的(de)重要(yào)因素之一,比例过(guò)大则会因涂料(liào)的流动性(xìng)差导致涂挂不均(jun1)匀而产生分层和涂料堆积;而太小则(zé)会产生铸(zhù)件表面的(de)黄瓜(guā)刺。其配比原则是在保证涂料流动性的(de)前提下尽(jìn)量(liàng)提(tí)高(gāo)粉液(yè)比。
(3)硬(yìng)化液的浓度(dù)、温度与硬化(huà)时间(jiān)。一般情(qíng)况(kuàng)下,氯(lǜ)化氨质(zhì)量(liàng)分数(shù)在25%以上的(de)硬化剂(jì)才会有较好的硬化效果(guǒ);如果氯化铵含量低,靠延长时(shí)间是不能改善(shàn)硬化效果的。
(4)涂挂操作方式。实际生产中有(yǒu)相当一(yī)部分“桔皮(pí)”问题是由于操作不(bú)当造成的,涂料的单(dān)方向流动极易产(chǎn)生堆积而造成(chéng)硬化(huà)不(bú)充分,所以在蜡模浸挂涂料(liào)之后的滴控(kòng)直到撒砂完(wán)毕的整个(gè)过程中,必(bì)须不断改变模组的方向。
(5)脱(tuō)蜡工艺。在脱蜡热水中补充(chōng)适当的硬化剂,由(yóu)于硬化(huà)剂(jì)的吸热作用和(hé)反(fǎn)应,会进一步使得表(biǎo)面层所滞留的反应产物NaCl溶(róng)于脱蜡(là)水中而大部(bù)分去除,此时,型壳表面形(xíng)成的是一层低钠硅胶(jiāo)层,有利(lì)于防止“桔皮”缺陷的产生。
(6)环境温度。环境温度偏低(dī)会(huì)导致涂料流(liú)动性(xìng)差,造成涂挂(guà)不均匀而(ér)形成桔皮及其(qí)他(tā)制壳(ké)缺陷,制壳(ké)工序的(de)环境温度应控制(zhì)在15℃以上。
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