辛集市辛缸汽缸蓋有限公司 (河北石家莊 052360) 楊永來
氣缸蓋鑄件氣孔缺陷在廢品中所占比例較大,鑄造工藝不合理或過程控制得不好,鑄件很容易產(chǎn)生氣孔缺陷,不同的鑄件結(jié)構(gòu)、不同的鑄造工藝,發(fā)生氣孔的原因也有所不同。通過多年氣缸蓋鑄件生產(chǎn),對(duì)鑄造中容易產(chǎn)生氣孔的種類及原因做一些分析,并提出相應(yīng)措施。
此類氣孔產(chǎn)生的幾率大,通常面積也較大,多出現(xiàn)在鑄件的上表面,產(chǎn)生的原因及防止措施如下。
(1)砂芯(包括水套芯、進(jìn)氣道芯、排氣道芯等)發(fā)氣量大。現(xiàn)在砂芯多為覆膜砂芯,其不像合脂砂芯那樣可以在砂芯內(nèi)部布置排氣通道,因此對(duì)覆膜砂芯的發(fā)氣量應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),一般控制發(fā)氣量不超過15mL/g。生產(chǎn)覆膜砂芯過程中芯盒溫度和保溫時(shí)間對(duì)砂芯的發(fā)氣量有很大影響,對(duì)普通覆膜砂來講,可以通過看砂芯的顏色和固化層的厚度來判斷砂芯質(zhì)量是否合格,砂芯顏色以紅褐色為佳,固化層厚度應(yīng)在8~15mm。顏色淺或固化層薄,說明芯盒的溫度和保溫時(shí)間不合適,這樣的砂芯相應(yīng)地發(fā)氣量就大 ,產(chǎn)生氣孔的幾率也大,對(duì)于厚大砂芯最好做成殼芯,將砂芯內(nèi)部未固化的覆膜砂倒出,以減少澆注時(shí)的發(fā)氣量。
(2)有些砂芯因砂芯結(jié)構(gòu)和覆膜砂的制芯特點(diǎn),排氣通道不通暢,澆注時(shí)造成氣孔。可以采取的措施:如果射砂處正好是芯頭,可以在射砂后趁覆膜砂未固化時(shí)扎氣眼針,半固化時(shí)將氣眼針拔出形成排氣通道;在砂芯制成后人工用鉆在芯頭處鉆孔,鉆孔直徑根據(jù)實(shí)際情況盡可能大,深度在不鉆穿砂芯前提下盡可能深,在下芯時(shí)要保證鐵液不鉆氣眼,防止排氣通道被堵塞而形成氣孔。
(3)砂芯用砂的粒度與氣孔的產(chǎn)生有一定的關(guān)系,粒度越粗,砂芯透氣性越好,發(fā)生氣孔的幾率就小,但同時(shí)內(nèi)腔表面粗糙度值也會(huì)越高,因此需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的芯砂粒度,如粒度0.355~0.154mm(50/100目)和0.45~0.224mm(40/70目)的芯砂可按適當(dāng)?shù)谋壤旌鲜褂?,如果砂芯刷涂料,芯砂粒度可適當(dāng)粗些,這樣在保證表面粗糙度的前提下可減少氣孔缺陷的產(chǎn)生。
(4)采用潮模造型工藝時(shí),型砂的透氣性與氣孔的產(chǎn)生有一定的關(guān)系,粘土砂造型有成本低、效率高的特點(diǎn),但是粘土砂在循環(huán)使用過程中不斷地加入粘土、煤粉等,這樣會(huì)使型砂的含泥量增加,隨之透氣性明顯下降,在澆注時(shí),型腔內(nèi)鐵液和鑄型界面上氣體的壓力升高,在型砂透氣性差的情況下導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生,一般要求型砂透氣性大于200。型砂的透氣性一方面取決于型砂的含泥量和水分,另一方面取決于型砂的粒度。型砂的含泥量最好小于15%,如果含泥量偏高,可采取加新砂或想辦法降低型砂中粉料的比例;選擇型砂粒度盡可能粗些,可采用粒度0.45~0.224mm(40/70目)的原砂,鑄件的表面粗糙度可采取用面砂或其他一些適宜的材料來解決。
(5)出氣冒口不夠多,有些缸蓋受結(jié)構(gòu)限制冒口不能做大,造成澆滿時(shí)氣體不能完全跑出而生成氣孔,對(duì)于這種情況,可以從工藝上調(diào)整,將可以放置較大冒口的面朝上,這類冒口多為壓邊冒口,以便容易去除。
此類氣孔在內(nèi)澆道處發(fā)生,往往因缺陷過深而報(bào)廢,此類缺陷與氣體有關(guān),但起關(guān)鍵作用的是鐵液成分。經(jīng)過化驗(yàn)分析,凡產(chǎn)生此類缺陷的鑄件碳當(dāng)量普遍偏低,一般來講孕育鑄鐵最好控制wC≥3.0%、wSi≥1.8%,如低于以上數(shù)值,縮氣孔產(chǎn)生的幾率較大。
(1)皮下氣孔往往在加工后才被發(fā)現(xiàn),氣孔體積小、數(shù)量多,發(fā)生的原因有爐料、孕育劑等含有的少量鋁,型砂、爐襯或澆包等潮濕,鐵液氧化且硫、錳高,以及澆注溫度過低等。相應(yīng)的措施就是控制爐料,尤其是廢鋼和孕育劑中的鋁含量,加強(qiáng)過程控制,以降低皮下氣孔發(fā)生的幾率。
(2)有些鑄件需要用一些芯撐、彎管、冷鐵等金屬附件,如果這些附件上有油、銹或水分等雜物,澆注后會(huì)在其附近產(chǎn)生氣孔,這類氣孔較容易控制,應(yīng)做到在合箱前保證附件表面干凈,有問題附件待處理干凈后再用。
以上是氣缸蓋鑄造生產(chǎn)中常見的氣孔缺陷種類,以及原因分析和措施,因鑄件結(jié)構(gòu)不同,氣孔發(fā)生的原因及措施也不同。氣孔的形成原因是多方面的,從鑄造工藝到每個(gè)工序過程控制都是關(guān)鍵,通過多年的實(shí)際生產(chǎn),只要堅(jiān)持不懈地采取控制措施,氣孔缺陷會(huì)明顯減少。