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  • 【行業知識】鑄件品質的探討

     小氣孔大問題,從這10點入手消除鑄件氣孔在鑄件生產過程中都會出現各種各樣的缺陷,影響鑄件質量,甚至讓鑄件直接報廢,氣孔就是其中比較常見的,無論鑄鐵件、鑄鋼件還是合金鑄件都可能出現氣孔的問題。
    氣孔特征
            皮下氣孔大多數情況下是由多個直徑為1-3mm的小氣孔,成串橫列于鑄件表面以下1-3mm處。氣孔內壁光滑,呈均勻分布在鑄件上表面或遠離內澆道的部位,但在鑄件側面和底部也偶爾存在。一般為圓球形、團球形、淚滴形、長針形。在鑄態時,皮下氣孔不易被發現;但是,鑄件經熱處理后,或是經機械加工后則顯露。 

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    形成的原因以及防治措施
            1、控制鐵液質量
            (1)控制殘留鋁量
            濕型球墨鑄鐵件的危險殘留鋁量為0.03%-0.05%,此時會出現皮下氣孔,小于0.03%時,一般不會出現。在不影響金相組織的前提下,澆注前添加0.2%以上的鋁,就可以消除皮下氣孔。但是鑄鐵中的鋁主要來自孕育劑,濕型孕育的球墨鑄鐵件,在鐵液中加入過多的硅鐵孕育劑時,則是鑄件產生皮下氣孔的原因之一。
            (2)控制鈦量
            鑄鐵中殘留鋁和殘留鈦都有時,過量的殘留鈦會使鑄鐵產生嚴重的皮下氣孔。球墨鑄鐵件殘留鋁量小于0.03%時,一般不出現皮下氣孔,若此時殘留鈦含量超過0.01%時,則會產生皮下氣孔。鈦鋁共同作用下,加劇界面水氣還原,使得界面鐵液含氫量更高,更易形成皮下氣孔。殘留鈦主要來自熔煉爐料生鐵錠,應注意生鐵錠的含鈦量,含鈦量高的與低的搭配使用,控制鈦量。
            (3)減少硫含量
            錳、硫 對于濕型球墨鑄鐵件,從防止皮下氣孔的角度來講,硫元素是有害元素。當硫元素含量超過0.094%時容易產生皮下氣孔,硫含量越高,出現缺陷的情況越嚴重。除此之外,產生的H2S可能會使缺陷更加嚴重。球化處理之后產生的氧化物、硫化物渣,清理干凈。否則產生在界面處產生H2S氣體也會形成皮下氣孔,這種皮下氣孔周圍的石墨球化不良。
            (4)添加稀土元素
            加入稀土元素能夠脫氧、脫硫,提高鑄鐵液態的表面張力,能夠有效的防止皮下氣孔的產生。球墨鑄鐵一般用稀土鎂硅鐵合金做球化劑,澆注前鐵液中加碲(Te)0.002%(20ppm),加入量很少就可以起到明顯的效果。
            (5)控制澆注溫度
            為防止球墨鑄鐵件產生皮下氣孔,選擇正確的澆注溫度,避免落入危險的澆注溫度范圍(危險澆注溫度1310℃-1250℃)。
            (6)控制鐵液原始含氫量
            實踐證明當鐵液含氫量到4-5ppm,此時易產生皮下氣孔,一般原始鐵液含氫量控制在2-2.5ppm以下,開爐后1.5-3.5小時內,含氫量較高不適宜澆注。
            2、鑄型因素的控制 
            (1)控制型砂含水量
            濕型型砂的水分、死粘土和附加物 水分應少于5%,當水分從4.5%到6.5%時,球墨鑄鐵的皮下氣孔出現的幾率會增加7-10倍。在砂型中添加煤粉(4%-6%)、赤鐵礦粉(2%)、二氟化銨(2%-2.5%)等各種附加物都有利于防止皮下氣孔。
           (2)型砂溫度
            流水線生產時,對于皮下氣孔非常敏感的球墨鑄鐵,不能用冒熱氣溫度超過35℃的熱砂造型,否則極易在鑄件過熱部位出現皮下氣孔,不解決熱型砂造型問題,其他防治措施的效果不理想。因此在砂處理系統設計上舊砂回用的砂冷卻裝置,容量足夠的貯砂斗等設備設施,工藝上定時添加新砂及合理的濕型型砂壁厚度等,保證生產制造時不出現熱型砂造型的問題。
           (3)型腔表面抖敷熔劑粉
            常用的熔劑粉是冰晶石粉或者氟化鈉粉,據有關統計,抖敷的氟化鈉粉的同不抖敷的相比較,可使球墨鑄鐵皮下氣孔產生的缺陷由25%降至5%,有利的減少皮下氣孔。
           (4)型砂中加入適量煤粉
            型砂加入煤粉4-5%澆注時煤粉在金屬鑄型界面形成還原性氣膜,不僅可以防治鑄件粘砂,而且可能抵制了界面水氣的反應,也是防止皮下氣孔。另外也可以加入瀝青2%或木屑粉2%-3%來防止皮下氣孔。

    2021-03-25
  • 【行業知識】淺談造型線用型砂指標

            造型線粘土砂生產過程中,型砂的各項性能指標直接影響到鑄件在實際生產過程中的成品率,以下是針對型砂的各項指標進行了詳細的閘述。

        一、含水量

        含水量指型砂所含水分。一般<4.8﹪

        含水量的計算:W=(M1-M2)/M1

        M1指烘干前型砂試樣的重量

        M2指烘干后型砂試樣的重量

        型砂試樣取樣時間至試驗時間不超過2分鐘,取樣容器密封。托盤天平稱取50g±0.05g(20g)的型砂試樣,使用專用烘干機烘干。烘干溫度105-110℃、烘干時間8-10分鐘或(160-170℃)烘干時間8分鐘。

        含水量影響型砂韌性;

        含水量大鑄件會粘砂、皮下氣孔出現率增大;

        含水量影響透氣性、濕壓強度。原砂顆粒大小不同、舊砂比例不同、加入黏土和煤粉數量不同、吸水性不同所以含水量不是定值。一般根據緊實率判斷;

        高濕度砂型流動性差、砂型硬度不均、造型困難;

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        二、透氣性

    透氣性指型砂空隙透過氣體的能力。一般手工造型70-90機器造型40-100(0.0648GR格令=1克=1600毫升)

    透氣性的檢測:先稱取一定量(140g)的型砂試樣放入圓筒形標準試樣筒中,在錘擊試樣機上錘擊3次,制成高度為50mm±1mm的標準試樣。在透氣性測定儀處于測試狀態下,將內有試樣的試樣筒放到透氣性測定儀的試樣座上,并使兩者密合。旋鈕選到測試位置,從數顯屏或微壓表上直接讀取透氣性數值。(每種試樣的透氣性必須測定3次,其結果取平均值。但每次的測定值與平均值相差應不超過10﹪)

    透氣性影響砂型澆注時漲箱、機械起模粘砂、鑄件產生氣孔、鑄件表面粗糙。透氣性好可在澆注時使水蒸氣盡快排出;

    增加煤粉量會使透氣性降低,增加新砂可以增加透氣性;

    緊實度越高則透氣性越低;

    型砂顆粒大小不均勻影響透氣性,粗砂的透氣性比細沙高,砂粒尺寸分散度越大透氣性越低;

    型砂中死黏土多會導致砂粒變大,灰粉太多會影響含水量及透氣性;

    膨潤土含量和含水量增加時透氣性下降;

    水分越低透氣性越高;

    混砂時間過長(型砂結塊)或過短均會影響型砂透氣性;

    三、濕壓強度

    濕壓強度是指型砂在常溫濕態勢的強度(型砂標準試樣在達到破壞時所能承受的最大壓力)在外力作用下型砂達到破壞時單位面積上所承受的力。一般為120-180Kpa.

    濕壓強度的檢測:將型砂試樣裝入標準試樣筒在錘擊式試樣機上錘擊3次錘擊高度50mm,制成高度為50±1mm的標準試樣。將試樣置于濕壓夾具上,轉動手輪或啟動儀器逐漸加載直至試樣破裂。其濕壓強度值從壓力表上讀取。(測量3次,3個試樣測量值平均計算后為準。另每次的測量值與平均值相差不得超過10﹪).

    濕壓強度影響起模、合型、塌箱,主要取決于膨潤土的質量和加入量、含水量、原砂顆粒、緊實率、混砂質量。

    原砂顆粒越細、越不均勻則型砂質點間接觸面越大濕壓強度越高;

    含水量適當時膨潤土量增加型砂濕壓強度增高,最大值在水/水+黏土=20﹪Z,緊實率提高砂型質點緊密排列相互接觸面增大膨潤土的粘結性更好發揮,提高濕壓強度。

    型砂顆粒越大濕壓強度越低,型砂顆粒越小濕壓強度越高;

    濕壓強度只是在一定程度上代表型砂中膨潤土膏的粘結力同時又反應受壓應力時砂粒之間的摩擦阻力,因而不能用濕壓強度值直接說明型砂的粘接強度。型砂濕拉強度直接反應型砂粘接強度的好壞。會影響造型機起模。每個公司數值不一樣20-25、26-36

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    四、型砂顆粒

    型砂顆粒檢測是指粉體顆粒大小。選取測定過含泥量的烘干試樣檢測(篩分粒度、等效體積粒度等表示法)

    篩分粒度:就是顆粒通過篩網的篩孔尺寸。對殘留在標準篩號篩上的砂用其對應的篩號表示。目數以1英寸(25.4mm)寬度的篩網內篩孔數表示

    首尾篩號法:以主要粒度組成的三篩或四篩的首尾篩號表示。如:50∕100或50∕140、70∕140(表示集中殘留在70/100/140三個篩號上的砂其中斜線前面篩號上的砂殘留量多于后者)。

    擦洗砂制作工藝:兩次擦洗、兩次除泥、三至六次篩選

    砂粒粗細的分布情況。

    型砂顆粒平均細度檢測的計算:平均細度=∑pn×Xn/∑pn

        Xn指細度因數

        n指篩號

        ∑pn指各篩號停留砂粒質量百分數的總和

    篩號

    6

    12

    20

    30

    40

    50

    70

    100

    140

    200

    270

    底盤

    細度因數

    3

    5

    10

    20

    30

    40

    50

    70

    100

    140

    200

    300

    篩孔尺寸

    3.35

    1.7

    0.85

    0.6

    0.425

    0.3

    0.212

    0.150

    0.106

    0.075

    0.053

        取50±0.01g樣品洗含泥量后,將剩余物質烘干后倒入震擺式篩沙機最上部的篩網上,蓋上蓋開始篩分。振幅設為1.0振動時間設為15分鐘。篩分完畢取下套篩稱量每一個篩網上的砂量(每個篩子及底盤上的砂子質量與含泥量總和不應超過50±1g)。計算出篩上停留的砂粒質量占砂樣總量的百分數再乘以相應的細度因數,然后將各乘積相加。用乘積總和除以各篩號停留砂粒質量百分數的總和。

        五、含泥量

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        含泥量是指型砂中直徑小于20微米的細粉含量。(有效膨潤土、有效煤粉、無效灰分:被燒損的膨潤土和煤粉及型砂雜質)【≤1-0.7、≤0.7-0.3、≤0.3】

    含泥量計算:X=(G1-G2)/G1

                G1檢測前試樣的質量g

                G2洗砂烘干后試樣的質量g

        取樣50±0.01g烘干后放入600ml的專用洗砂杯中,加入蒸餾水390ml和10ml的焦磷酸鈉液開始洗砂,中間換清水洗砂后直到洗砂杯中的水達到透明為準。型砂通過定性濾紙過濾后烘干稱重。

        六、緊實率

        緊實率是指濕態的型砂混合料在移動緊實力的作用下其體積變化的百分率,用試樣機緊實前后高度變化的百分數來表示。一般擠壓造型為35-40﹪

        緊實率的檢測:V=(H0-H1)/H0        C=B/A×100﹪

        H0指試樣筒高度(緊實前試樣高度)   B指型砂被緊實的距離

        H1指緊實后試樣的高度        A指試樣筒高度(緊實前試樣高度)

        將被測型砂通過篩子(6號)和漏斗裝滿試樣筒(篩孔直徑4.8-6.4mm),刮去多余型砂后在錘擊試樣機上錘擊3次或1Mpa壓力下試樣體積的壓縮程度即為緊實率。

        緊實率是綜合指標反應型砂中水分和膨潤土的比例1:(0.4-0.5);

        緊實率影響皮下氣孔;

        緊實度過高型砂水分就低,緊實度稍高強度會上升,型砂脆性大。但由于水分低會使砂型過快干燥產生表面活砂。澆注時有沖砂現象,鑄件結疤、粘砂、裂紋等。

        含水量不變時膨潤土的加入量越小緊實率越高;

        緊實率不變水分、強度正常透氣性下降說明型砂中細沙和灰分增多;

        緊實率不變水分、強度都低、透氣性高表明型砂中有效膨潤土偏低;

        緊實度低和含水量高的原因是含泥量大、灰分大;

        七、其他

        一般試樣機重錘6670Kg、試樣筒120mm高50mm內徑

        一般型砂有效膨潤土6.5-7﹪、有效煤粉3.5-4.5﹪

        機器造型舊砂90-95膨潤土0.8-1.2新砂5-10煤粉0.3-0.5

        手工造型舊砂90-95膨潤土0.6-0.9新砂5-10煤粉0.2-0.4

        膨潤土常見的有鈣基和鈉基兩種。應該選用鈉基膨潤土,天然鈉基膨潤土作為粘結劑使用吸附性強,吸水能力比其他物質高幾倍。混砂時間比其他黏土長。優質膨潤土呈純白色一般也有灰色或淺黃色。

        球墨鑄鐵沖天爐出爐溫度1400-1500℃,澆注時溫度1380-1420℃;

        膨潤土燒結溫度950-1000℃;

     

     

     

                                                                                 

     

    2020-03-03
  • 【行業知識】淺談造型設備選用

           隨著市場金屬鑄造業竟爭激烈與環保壓力的加大,現各個鑄造生產廠家不斷的從人工造型升級為全自動機械造型,但各個鑄造生產廠家在具體改造升級過程中選用造型設備時存在很多的迷茫之處,針對此情況我司總結了一些經驗以便客戶在選用造型機時能結合自己的產品類型,選擇適合自己產品的造型線。

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           根據所生產的零件大小、復雜程度、生產材質和批量的大小選擇造型線。

           1、零件小、批量大,外型簡單應優先選擇生產率高且輔助設備少占地面積小的垂直造型線(無芯或少芯更優先)和水平分型脫箱壓實(射壓)造型線 如:建筑用扣件,市政用井蓋、井笓,水暖管件、消防用溝槽、管件等。水平分型脫箱造型線造型效率是垂直造型線1/4,成套占地面積是垂直造型線的2倍左右,但水平分型脫箱造型線相比垂直造型線生產范圍廣,可適應多品種鑄件的生產,但垂直造型線在生產高速旋轉鑄件時與要求高的鑄件時存在一定的缺陷,此原因是由于垂直造型線是垂直分型垂直澆注,相對一模的底部鑄件與上部鑄件產生澆注壓力不同而產生的鑄件密度不同。

           2、零件復雜、質量要求高且多芯的則應盡可能選用靜壓造型線與垂直射砂水平分型的水平線,此兩種造型線占地面積大,投資費用相對大,造型速度相比垂直造型線要低,但所生產的鑄件精度高適應范圍廣,適合生產質量要求高的汽車配件,出口鑄件等。

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           在選用的各種造型線時應與車間其它(制芯、熔煉、澆注、清理等)的設備技術水平、能力等相匹配,保證車間均衡流水生產順利進行。當然,工廠設計時一般做法是先確定造型生產線,再以造型生產線的生產能力要求,技術水平,考慮熔煉、砂處理、澆注、制芯等工部,造型線應考慮兩班制生產,以提高造型線的利用率,造型線輔機的技術水平和自動化程度應與造型機相適應,才能最大限度的發揮造型機的效能。

           每種機型都有自已的優缺點,客戶應根據自已的產品特點,選擇適合自已產品的造型線,鑄件的品種多少、材質種類、零件大小、重量、壁厚、冷卻時間、批量大小、日產量、每模砂芯數量、砂芯復雜程度、熔煉方式、澆鑄方式、砂處理質量、供砂速度、模具情況、人員素質結構、維修、保養維護能力、人員的學習接受能力、責任心、資金狀況、投資規模、供應商所處地區、供應商的設計生產加工、服務能力等等來綜合考慮選擇造型設備。

    2020-03-03
  • 2018第十六屆中國國際鑄造博覽會

    本屆博覽會于2018516-19日在中國國際展覽中心開展,我公司本次展會在W3T15館共展出三種機型:417B型高速垂直造型機、650×600垂直射砂水平分型造型機、1000×1000單頭靜壓造型機。

    在展會短短的4天時間,山西海特爾417B型高速垂直造型機以每小時500/小時造型速度平穩運轉的到了國內外專家的一至好評,優其是得到丹麥迪砂專家在參觀我公司的417B型高速垂直造機后豎起大拇指的肯定。展會共計發放技術資料500余份,接待客戶800余人次,和不少全國新老客戶達成了供貨意向,現場簽定合同5份。此次展會,不僅檢閱了山西海特爾的研發成果,同時進一步提升了公司的國際、國內知名度。

    參展設備特點與技術規格:

    高速全自動垂直分型造型機

    本機適用于各行業有芯無芯中小鑄件大批量生產。

    具有垂直分型、無砂箱、全自動、連續高速、射砂預緊實、液壓壓實成型等技術特點,具有人機對話界面,可在計算機屏幕上調整、設定機器的各種技術參數。具有自動化控制、正反板雙面壓實、合型同步輸送、同步冷卻、自動加砂等成套功能,生產效率高、鑄件尺寸精度高、噪聲小、勞動強度低、組線簡單、輔機少、占地面積小、工藝和建設投資低、節約能源,是當前先進高效的潮模砂造型線

    技術參數

    型號

    砂型尺寸mm(寬×高×厚)

    生產效率

    砂型平均硬度

    H-G417B-I-B

    750×535×(190-330)

    500型/小時

    ≧85

    單工位垂直射砂水平分型脫箱造型機

    本機采用垂直射砂水平分型方式,適用于各種高精度中小鑄件批量生產。

    采用新型射砂壓力控制機構,實現了型砂緊實密度的均勻化。既易于進行型砂管理又使鑄型達到高精度。采用下箱滑移式,可以以更加安全自然不費力的姿勢舒適的進行下芯工作。設備控制采用垂直射砂3種模式應對不同鑄型進行操作,達到射砂均勻,便于針對不同模型造型進行管理以獲得高精度砂型。設備使用一支壓實油缸執行上/下砂箱雙面同時進行壓實,造出的砂型硬度均勻,壓實壓力大,砂型硬度高。

    技術參數

    型號

    砂型尺寸mm(長×寬×厚)

    生產效率

    (不含下芯)

    造型方法

    H-FSCZD-06-I

    650×600(上箱130-200/下箱130-200)

    110型/小時

    垂直射砂+液壓壓實+水平分型

    單壓實頭靜壓有箱造型機

    本機適用于大批量高檔件的生產,已廣泛應用于汽車鑄件、泵閥鑄件及其它灰鐵、球鐵件生產。

    采用重力加砂吹氣預緊實加液壓多觸頭高壓壓實造型技術,砂型硬度高、緊實度均勻,合箱精度高,鑄件精度高、成品率高。砂型平均硬度90-95,同面硬度差﹤±5。全線動作采用電氣、液壓及氣壓傳動相結合的原則,關鍵元件采用進口產品,保證生產線運行平穩可靠。且具有全自動、能耗低、生產效率高的優點,是當前先進的造型生產線。

    技術參數

    型號

    砂型尺寸mm(長×寬×厚)

    生產效率

    造型方式

    H-FSJYD-10-10-I

    1000×1000×200/250

    80箱/小時

    電子秤定量加砂+氣流預緊實+液壓多觸頭壓實

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    2019-06-22
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