熔模铸造型壳缺陷分析

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1、万方数据P黜“精密铸造熔模铸造型壳缺陷分析潘玉洪一、概述优质型壳是获得表面光滑、棱角清晰、尺寸正确的熔模铸件主要条件之一。据不完全统计，熔模铸件的废品中约有60％是由于型壳缺陷引起的。因此，分析型壳产生缺陷的原因，并及时采取有效的纠正和预防措施，以便提高型壳和铸件质量显得尤为重要。熔模铸造应用最早、工艺比较成熟的是水玻璃型壳。由于水玻璃价格便宜、货源充足，水玻璃配制的涂料性能稳定、应用方便，采用氯化铵硬化剂进行化学硬化，强度建立快，湿强度大，制壳周期短；因此，至今仍然被广泛地应用。个定位，且使用砂型定位销，导致整体定位精度差，影响铸件各个方面的尺寸，比如叶片厚度和盖

2、板厚度等，其结果直接导致叶轮铸件初始不平衡量加大。采取的对策：①三个叶片砂芯都增加定位(见图5)，这样做可以保证下芯精度，直接结果就是每枚叶片厚度更加均匀，不再靠人为调节砂芯位置来控制叶片厚度。②增加金属内定位销(见图6)，原使用的砂型定位销易损坏，定位精度低，使用金属定位销可以增加定位精度，不但方便合箱，还可循环使用。③下芯后使用同轴度卡板(见图82印14譬兰’黧。苎篓耋堡凰缔聋参磊加工?热加工bZ0赢赫捌槲渤．品甜：，‘田户’^珊邪上7)，以保证下芯精度。水玻璃型壳是由粘结剂和耐火粉料经过如图l所示的工艺流程而制成的。型壳是粘结剂与耐火材料颗粒表面，即涂料层、砂

3、图1水玻璃型壳制壳工艺流程3．效果检验采取改进措施后我们生产了800wN叶轮3件，初始不平衡量分别为1．8kg、1．7kg、2kg，均控制在要求范围内，尺寸精度大为提高。4．结语800WN叶轮初始不平衡量偏大问题的解决，不仅降低了成本，提高了铸件质量，同时保证了交货期，促进了公司质量升级工作的开展。另外，通过该次攻关活动对我们质量意识等方面也是个提高。一互巴图5模型增加定位图6金属内定位销图7同轴度卡板作者简介：冯晓冉．石家庄强大泵业集团有限公司万方数据粒间，以及涂料与砂粒间的黏附力、摩擦力和粘结剂本身的内聚力，使其成为一个整体。水玻璃型壳常见的缺陷中，有的缺陷在浇

4、注前能够及时发现，如型壳的裂纹、型壳表面析出的茸毛(也称“白毛”)等；而有的只能在浇注后检验铸件质量时才能发现，如型壳的分层、面层剥落等。现对型壳的分层、面层剥落和酥松，以及茸毛等缺陷分析如下。二、型壳分层当型壳各组分之间结合不牢固，就会产生型壳分层。型壳分层常有三种形式(见图2～图4)，有时一只型壳上只出现一种分层缺陷，而有时在一只型壳上同时出现两种甚至三种缺陷，如图5所示。型壳分层特征如下：(1)涂料层中分层型壳的局部涂料层中存在分层，常出现在加固层涂料层中。(2)砂粒之间分层型壳的局部砂粒之间存在分层，常出现在加固层撒砂层中。(3)涂料一砂粒之间分层型砂与涂料

5、层之间存在局部分层，常出现在面层砂与过渡层涂料之间。在实际生产中，要对型壳分层缺陷具体问题具体分析，现分述如下。1．涂料层中分层(1)产生原因加固层的涂料黏度大，使涂料的流动性变差，操作性能变坏，很容易使涂料局部堆积，还有硬化不良等原因，使涂料层中形成了没有硬化的涂料夹层。硬化的涂料中，水玻璃转变成硅凝胶；而未硬化的涂料中，仍然保留着水玻璃状态。硅凝胶在收缩时，势必在已经硬化与未硬化的涂料层间产生应力，导致涂料层分层。当涂料层堆积过多时，焙烧后，涂料层中堆积的涂料受热急剧膨胀，冲破涂料层进入型腔(见图6)，型芯中堆积的涂料焙烧后进入型腔(见图7)，使浇注后的铸件产生

6、废品。(2)防止措施①适当降低加固层涂料黏度，增加其流动性，使其在工艺要求范围内。必要时，在涂料中适当添加表面活性剂，以改善涂料的涂挂性、覆盖性。②注意浸涂料时的操作方法，即型壳浸入涂料中，要上下P褴I精密铸造移动并不断地转动，提起后滴去多余的涂料，使涂料均匀地涂挂和覆盖在型壳的表面上，不能出现涂料的局部堆积。③型壳硬化前应自然风干一定的时间，以“不湿不白”为选择自然风干时间的依据，“湿”就是没有干好；“白”就是太干。要选择合理的硬化工艺参数，并严格控制。硬化后要进行晾干，使型壳继续进行更充分的渗透硬化。2．砂粒之间分层(1)产生原因下列原因之一，会大幅度地降低砂粒

7、之间的结合力和摩擦力，使型壳的砂粒之间产生分层。①同一层型砂粒度不均匀，型砂中的粉尘多。②型砂湿度大或撒砂时的浮砂多。⑨操作不当，产生型砂局部图2涂料层中分层图3砂粒之间分层图4涂料一砂粒之间分层图5一个型壳同时出现三种分层缺陷图6焙烧后，堆积的涂料进入型腔图7型芯中堆积的涂料进入型腔参蔼加_黼工热处鬣笔虢淼；羞=83万方数据P怒淫I精密铸造堆积等。(2)防止措施①检验型砂的粒度和粉尘(粉尘含量≤0．3％)，满足工艺要求后，方可用于生产。②控制型砂在使用中的湿度应≤0．3％，必要时予以更换，并及时清除型壳上多余的浮砂。③严格执行撒砂操作规程，防止型砂堆积。3．涂