什么是铸件“桔皮”? 产生(shēng)原因?8项防止措施
发布时间: 2020-04-23 来源:洛(luò)阳皇冠和顺祥机械有限公司(sī) 点击:2203
1、铸件(jiàn)“桔(jú)皮”缺(quē)陷的特征
铸(zhù)件“桔(jú)皮”是生产中反(fǎn)复出(chū)现的一种铸造(zào)缺陷,它对铸件(jiàn)质量的影响较大,缺陷出现在铸件肥厚部位、热节及(jí)内浇道附(fù)近以及受(shòu)热(rè)集中而冷却又慢的部位。铸件表面(miàn)有微凸的小圆斑,呈“眼圈”状,这(zhè)些表面粗糙,看起来象“桔子皮”的(de)斑(bān)点,在多(duō)种铸件中(zhōng)反复出现,有时整批铸件均有,其在(zài)每个铸件上的数量少(shǎo)则几个,多至整个平面(miàn);小(xiǎo)圆斑有(yǒu)的(de)较大,有的小(xiǎo)至麻点;有时(shí)是单个(gè)分散的(de),有时也呈密集的片状凸起物,高出铸件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,而且碳钢件产生桔皮缺陷的机会更多一些。
2、“桔皮”缺陷产生的原因分析
导(dǎo)致“桔皮”产生的根本(běn)的原因(yīn)是涂料表面堆积、硬化不充分(fèn)。型壳在(zài)焙烧后,其表面上形成黄色或黄绿色玻璃体,浇注后与(yǔ)钢液反应(yīng)而形成硅酸(suān)盐瘤(liú)粘附(fù)于铸件(jiàn)表面。单纯地延长硬化(huà)时间,无助于(yú)zui终解决“桔皮”问题。通过实践,有以下(xià)几方面的原因。
2.1原材料方面的影响
众所周知(zhī),水(shuǐ)玻璃涂(tú)料的(de)粉液比低,粉料分布不均匀。水玻璃的模数愈高,密度愈大,则(zé)涂(tú)料(liào)的粉液比(bǐ)愈低,粉料(liào)的分布愈不均匀(yún),也(yě)zui不易充分硬化。
(1)水玻璃的影响
水玻璃的(de)模(mó)数、密度以及(jí)杂(zá)质的多少对(duì)涂料的流(liú)动性(xìng)影响极(jí)大。随(suí)着模数的增大,水玻(bō)璃中亚胶粒(lì)子比例增加,其粘度会随之增加,涂料的流变性恶化(huà),当模组涂挂时(shí)极易在表层(céng)造成局部涂料堆积。
水(shuǐ)玻(bō)璃参(cān)数不一致对(duì)涂料性能的影(yǐng)响(xiǎng)是很大(dà)的,这一点很容易被忽视。参数的不(bú)一致性表现(xiàn)在两(liǎng)个方面。
其一是模(mó)数的不一致(zhì)性,刚(gāng)进厂的水玻璃只有经过长时(shí)间的静置扩散(分散)后才能使同一(yī)批模数趋于一致,达到稳定的分(fèn)散状态;这一(yī)过程所需时间在(zài)一星期以(yǐ)上,如果急于使用则不可(kě)能获得(dé)理想的(de)涂料流变(biàn)性能。
其(qí)二是溶液密度的(de)不一致(zhì)性,在(zài)配(pèi)涂料前(qián)通常要(yào)对水(shuǐ)玻璃溶液的(de)密度进(jìn)行调整,应该(gāi)特别(bié)注意(yì)加水搅(jiǎo)拌后马上测得的密度(dù)是不真(zhēn)实的,因为液体分(fèn)散稳定(dìng)的过程尚未完(wán)成(chéng),与所希(xī)望的密(mì)度有一定的误差,据此配制的涂料,其粘度和流动(dòng)性都有误(wù)差(chà)。
(2)耐火粉料的影响
耐火粉料(liào)颗粒的分布和形状对(duì)涂料(liào)流变性的影响较大,双(shuāng)峰粉涂(tú)料具有较好(hǎo)的流变性是大家公认的;但即便是(shì)粒度分布基本相(xiàng)同的双峰粉(fěn),当(dāng)耐火(huǒ)粉料颗(kē)料形状分(fèn)别为多角、尖角和片状(zhuàng)的(de)粉(fěn)配制涂料时,在粉液比和水玻璃模数相同的条件下其流(liú)变性也会(huì)有很大(dà)的差异。
当粉料形状越接近片状时,其比表面积也越大,颗粒间的摩擦力(lì)和(hé)作用力增大(dà),涂料的粘度将大于多角形(xíng)的粉料。
(3)水(shuǐ)玻璃密度(dù)和粉(fěn)液比的综(zōng)合影响
水玻(bō)璃密度和粉液(yè)比的(de)变(biàn)化对表层涂料(liào)流变性的影响是非常直观(guān)的,水玻璃密度和粉液(yè)比过大时涂料粘度增加、流变(biàn)性变差、涂层变厚会引起涂料在型(xíng)壳表(biǎo)面(miàn)局部堆积,型壳硬化不良zui终导致“桔皮”问题。
2.2工艺方面的影响
(1)表面层风干不充分。表面层风干是涂料的(de)再均匀化过(guò)程,同时,也是水玻璃(lí)脱水固化过程,如风干时间过短,表面层涂(tú)料在熔(róng)模表面分布不均匀,造成其后的(de)硬化不充分,脱(tuō)蜡后将在(zài)型壳内(nèi)表面形(xíng)成团状(zhuàng)聚集物,局部形成钠盐杂质。
(2)过度滴控。过(guò)度(dù)滴控指表面层浸挂涂料时,单方(fāng)向流动未能及时粘砂,将导致涂料在熔模表面局部方向上的堆积,造成(chéng)其后的硬化不完全。
(3)型壳层间(jiān)硬化不(bú)良。由(yóu)于(yú)涂料层尤其是前两层(céng)中(zhōng)存在未硬化(huà)部分,未硬化的(de)涂料在脱蜡和焙烧(shāo)后(hòu)造(zào)成型壳内表面的钠盐(yán)聚集(jí),与钢水反应后生(shēng)成“桔皮(pí)”缺陷(xiàn)。
2.3环境方面的影响
在寒(hán)冷的(de)冬季(jì),过(guò)低的室温(wēn)使涂料流动性变(biàn)差造成涂料堆(duī)积,过厚(hòu)堆积(jī)的涂料又不能完(wán)全(quán)硬化;此(cǐ)外硬化液的温度随室温(wēn)的(de)降低(dī)也(yě)会造成硬化过程的缓慢和不完全。环境湿(shī)度的影响则(zé)主要发(fā)生在雨季,空气湿度的增(zēng)加会影响(xiǎng)风干过程,常因为风干不足而出现(xiàn)“桔皮”问题。
3、避免“桔皮”缺陷的(de)措施(shī)
3.1原料选用
(l)水(shuǐ)玻璃(lí)在模数合(hé)适的情况下,必须严格控制杂质含量;应根(gēn)据环(huán)境(jìng)的温度、湿度、铸件的结构特(tè)点以及(jí)所配粉料的特点调整(zhěng)水玻璃(lí)密度。
(2)粉(fěn)料(liào)在粒度符合使用(yòng)要求(qiú)的条件下,其粒形至关重要,球(qiú)形和(hé)多角形粉料是较理想的,而片状粉(fěn)料不能(néng)使用。
3.2工艺对策
(1)水玻璃密(mì)度的(de)调整。密度(dù)的合适与否将(jiāng)直接影响铸件的表面质量,密度过大会导致涂料流动性差而造成分层(céng)和“桔皮”缺陷(xiàn),密度过小(xiǎo)又会形成铸(zhù)件表面(miàn)的黄瓜刺;合(hé)适的密度通常(cháng)与环境(jìng)温(wēn)度、粉料的粒度、微观形状及铸件的(de)结构特点有关系。密度一般控制(zhì)在1.27-1.29g/cm3之间(jiān),其调(diào)整原(yuán)则是:
①环境(jìng)温(wēn)度高时增(zēng)加密度,低时减小密度;
②粉(fěn)料粗且片状比例小时增加(jiā)密(mì)度,粉料(liào)细且(qiě)片状比例大(dà)时减小密度;
③结构简单涂料易流动的铸件可适当增加(jiā)密度,反之减(jiǎn)小密(mì)度(dù)。
(2)粉液比的确定(dìng)。粉液比(bǐ)也是影响(xiǎng)铸件表面质量的重(chóng)要因素之(zhī)一,比例过大则会(huì)因(yīn)涂料的流动性差导致(zhì)涂挂不均匀而(ér)产生分(fèn)层(céng)和涂料(liào)堆积;而(ér)太小则(zé)会(huì)产生铸件表(biǎo)面的黄瓜刺。其(qí)配比原(yuán)则是在保证涂料流动性的前提下尽(jìn)量提高(gāo)粉液比。
(3)硬化(huà)液的浓度(dù)、温度与硬化时间。一(yī)般(bān)情况下(xià),氯化氨质量(liàng)分数在25%以上的硬化剂才会有较好的硬化效果;如果氯(lǜ)化铵含(hán)量(liàng)低(dī),靠延长时间是不能改善(shàn)硬(yìng)化效(xiào)果的。
(4)涂挂操作方式。实际生产(chǎn)中有相当一(yī)部分“桔皮”问题是由于(yú)操作不当造(zào)成的,涂料的单方向流动极易产生堆积而(ér)造成硬化不充分,所以在蜡模(mó)浸挂涂料之后的(de)滴(dī)控直到撒砂完毕(bì)的整个过程中(zhōng),必须不(bú)断改变模组的方向。
(5)脱蜡(là)工艺(yì)。在脱(tuō)蜡热水中补充适当的硬化剂(jì),由于硬化剂(jì)的(de)吸热(rè)作用和反应,会进一(yī)步使得表面层所滞留的(de)反应产物NaCl溶于脱蜡水中而(ér)大部分去除,此时,型壳表面形成(chéng)的是一(yī)层低钠硅胶层,有(yǒu)利于防止“桔皮”缺陷(xiàn)的产(chǎn)生(shēng)。
(6)环境温度。环境温度(dù)偏低会导(dǎo)致(zhì)涂料流动(dòng)性(xìng)差,造成涂(tú)挂不均(jun1)匀而形(xíng)成桔(jú)皮及其他制壳缺陷,制(zhì)壳(ké)工序的环境(jìng)温(wēn)度(dù)应控制在15℃以上。
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