水玻璃砂芯用于熔模铸造_.pdf
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(诗造技术)61997经验交流图2FDM三维成型机原理图3蜡样照片13蜡样的后处理:
用丙酮作为抛光液,手工抛光蜡样,达检验蜡样,符合图纸要求。
2安装架FDM蜡样的石膏型精铸工艺实验21实验方法:
首先采用两组简单的FDM蜡样,先后进行了蜡模对石膏型浆料的涂覆性、表面润湿性及铸型焙烧性、浇注性方面的实验,摸索出一套较成熟的工艺参数,最后再正式用安装架的FDM蜡样,进行工艺实验。
石膏型精铸工艺实验步骤如下:
(1)对安装架FDM蜡样做精铸工艺方案设计,并组焊浇冒系统(参示意图4)。
(2)在真空下(2510mmHg),配制石膏浆料搅拌时间23min。
并迅速破真空加压、持压(7atm),铸件在压力下结晶、凝固。
23铸件清理、校正、冰冷处理。
铸件进行T7处理。
图5是FDM蜡模经石膏型精密铸造后,所得的铸件照片,其表面粗糙度图纸尺寸符合,满足设计要求。
圈5诗件照片3结论31FDM工艺所用的ICW04石蜡,属松香基中温蜡料其对石膏型浆料的涂覆性、表面润湿性、脱蜡性均比较良好,对石膏型精铸工艺是比较适合的。
32FDM工艺与石膏型精铸工艺的结合,能够将石膏型精铸的生产周期减少40上,成本降低20以上。
较适于高附加值,较少量、薄壁、复杂精铸件的开发、生产,对科研开发型精铸件有较好的应用前勰田4工艺方案简图(3)模组在弱碱性肥皂水中洗涤、浸泡、除污。
(4)固定模组,浇灌石膏型。
浇灌垒过程在真空下进行浇灌室要求在1min内达到15如一1mmHg,浇灌完后,迅速破真空,以利充型、复制,铸型静置时间15h。
(5)在低温88105,慢速(脱模时间23h),低压(脱模蒸汽压1蒸汽压)的条件下对铸型脱蜡。
(6)石膏铸型自然干燥2天。
铸型傲高温焙烧,焙烧温度700,焙烧时间1618h,升温速度每小时烧透30mm型壁,降温速度14Crain。
石膏型转入310的电阻保温炉内,保温4-6h,等待浇注。
22熔化ZL101A,精练除气。
铸型在真空下浇注,一24一望江机器制造厂(重庆市630071)刘勋SodiumSand-coreAppliedtotheInvestmentCastingLuXunfl(WangiiaagMachinermkefactory)rm随着技术的发展对机械系统的要求越来越高。
在一些引进的产品中,出现了在箱体外壳壁上辅设管道(图1a)代替液压系统利用铜管联接的设计,以减少管系构件和缩小体积。
在某些机构中,也出现了中空形状零件(图1b),以减轻重量。
熔模镣遣对这类不能用涂料方法解决的问题,过去主要依靠陶瓷型芯或石英玻璃管型芯来解决,但这些型芯的制作工艺复杂,对原材料的技术要求高,需要1200以上的高温焙烧,这就需要昂贵的设备投资,所制型芯的成本也很高。
对一些要求不很高的铸件用陶瓷型芯工艺,经济效益很差。
我厂在生产某引进产品时,就遇维普资讯http:
/经验交流辟造技术)61997到了图1所示零件的铸造问题。
黾;球玻璃砂芯65一655bJ中尘铸件等图1铸件图F1Structureofcasting由图1可见。
该件的s型管孔内表面光洁度要求高采用通常的熔模铸造工艺,内腔涂料和撤砂都很困难,用现有的工艺不能满足产品生产的要求。
从该产品的尺寸和结构特点分析。
更适于砂型铸造。
特别是内腔,如果用砂铸成形工艺,内腔形状较易实现。
但光洁度及成品率难于保证。
为了将砂型铸造的砂芯用于熔模铸造。
替代部分需要陶瓷型芯和石英玻璃管型芯进行了一系列的试验、研究。
终于形成了一套完整的工艺。
成功的应用于熔模铸造。
完成了图示零件的生产。
1工艺方案的可行性分析及工艺措施要把水玻璃砂芯用于熔模铸造,必须要解决它的常温和高温的强度问题。
11型芯的常温强度分析及工艺措施烙模铸造用型芯,要经受压制蜡模时00503MPa的压力。
而水玻璃砂的湿压强度仅为001MPa。
残留水分为05畦其抗拉强度仅为001MPa、抗压强度为08MPa。
如果要用于熔模铸造必须提高其常温强度。
以确保压注蜡模时所需的强度。
111以水玻璃作粘结剂,型芯的强度完全由水玻璃硅酸凝胶胶凝干燥后硅凝胶的强度决定。
由于所用水玻璃M70,Na2030比例时,在793时,Na20和si发生共晶反应而出现蔽相(a石英+液相)。
在上述状态下的碱金属硅酸盐的粘度低,含此成分的型芯其高温强度仍不能满足需要。
为了进一步提高高温强度,采用氯化铵化学硬化的方法,降低型芯中Na20的含量。
实际使用时将Na2O控制在01-03。
如果将砂芯放于1822的Nc1水溶液中一25维普资讯http:
/(铸造技术)61997经验交流硬化(浸泡),砂芯中水玻璃Na20mSi中的NO将部分生成NaC1,溶于水中,从而减少了砂芯中Na20的含量。
一般配制水玻璃砂芯时加入的水玻璃量为8,模数为22-25,Na20含量为l0115。
这样计算出的砂芯中Na20占量为08089。
经试验,一般小砂芯硬化15min后量可降低至01-03,大砂芯硬化30min也可达到此要求。
实践证明,经过NHC1处理的型芯,在850的高温下,不产生裂纹,能经受起高温锕水的热冲击,铸件内孔质量这到规定要求。
132在高温时,A12可溶解于演相Na2O2SiO2中,使液相粘度增高,参与作用的AI20量越高,演相处于高粘度的高温范围越宽。
使水玻璃型芯在8001000范围内出现粘度高、表面张力大、分散均匀的液相。
对粒状耐火材料将会起到有效的粘结作用,提高型芯的高温强度。
在实际使用时,型芯中AhO主要来源于配制水玻璃砂时所加34的粘土中A20,的含量。
在壳摸焙烧和浇铸时高温钢水的作用下分解产生7:
O3。
无论采用加粘土或氯化铝硬化的方法均可提高Al:
的含量,在型壳焙烧或浇注钢液时都将分解出yAIO,。
它以细小的颗粒存在,分散度大,活性强,极易参与同液相物质NO2SiO,的化学反应。
使液相物质的粘度提高,从而提高型芯的高温强度。
14芯盒尺寸设计由于水玻璃砂芯尺寸随温度变化,其变化规律为非线性的,如图3所示。
图3水玻璃砂芯温度一体积变化图(缓慢加热)Fig3T吼perat。
iu啦aaneefigure0fsodimsilicatesandcorefs10wheting)曲线2表示加入05的硼砂时的变化规律。
普通水玻璃砂苍在500时的膨胀率为1而在850时,其收缩率为15。
在使用时型芯必须经过两个温度阶段。
所以,设计模具时必须综合考虑这些影响因素,按以下公式计算尺寸。
可以保证铸件的尺寸精度。
一26一型芯模具尺寸=铸件图尺寸+铸件图尺寸型芯收缩率+铸件图尺寸X锕水受阻收缩率外型模具尺寸=型芯模具尺寸+型芯模具尺寸在给定温度下型芯的膨胀率2结论经过以上分析和试验解决了砂芯常温强度低脱蜡时掉砂,表面光洁度低的问题。
克服了高温强度低,铸件尺寸精度难以控制的难题。
批量生产证明,经过处理过的水玻璃砂芯可应用于熔模铸造部分替代陶瓷型芯;该工艺不需要特殊的设备投资对制芯材料的技术要求低、成本低、制芯过程不需要1200的高温成形焙烧。
【收稿日期:
19970428、-,高铝灰铸铁炉排的铸造技术洛阳铜,nr厂(河南省洛阳市471039)闫光伟力,RTA122是一种理想的耐高温材料,仅仅由于其制作难度大,成品率低,使其使用受到限制。
我厂对该材料进行了技术分析,并制订了一系列行之有效的针对性措施,使炉排的成品率由3O提高到100。
1技术分析高铝灰铸铁,因铝的加入使其基体组织改变为“铁索体+石墨;并在铸件表面形成致密的氧化铝膜;降低了碳在铁中的落解度,减少了因碳的溶解、析出而在基体中留出的空洞,有效地阻止了氧的扩散,从而使基体的抗氧化、生长能力大幅度地提高,但也带来了一系列问题(I)铸铁的线收缩、体收缩成倍增大,由于收缩过程受阻而增大内应力,而且集中缩孔倾向增大。
(2)铸铁的热传导能力下降由于铸件长期处于高温环境中,使片状石墨得以高速生长,形成粗大的树枝晶,基体的完整性得到破坏,产生许多肉眼看不见的微裂纹。
内应力的增大又使得裂纹得以扩展,集中缩孔的存在也削弱了基体的强度。
(3)因铝极易氧化生成A12O3膜,使得铸件易出现冷隔、夹杂缺陷。
(4)铝使得碳在铁中的溶解度显著降低,易出现DD0011222碡希一维普资讯http:
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