【行業知識】淺談造型線用型砂指標

2020-03-03 13:20:20 瀏覽次數:

        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℃;

 

 

 

                                                                             

 

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