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维普资讯 国外科技 铁道机车车辆工人 第8期2001年8月 控制热砂 ，确保铸造质量 [美国]M．Scott 了解热砂的作用 ，利用适当的技术消除热砂的影响 ，以便获得稳定的型 砂和无缺陷铸件 。 就当今潮模砂金属铸造而言 ，热型砂 已被认为是与缺陷有关 问题中的 头号因素。大多数铸造工作者能阐明使用热砂与铸件质量降低 的直接关 系。事实上 ，研究表明：如果控翩不当，热砂对整个铸造生产线上的每一道 主要工序，都是有影响的 。 本文探讨的是 ：当采用热砂造型时热造型砂 的成分、铸件质量以及生产 中碰到的问题 。此外 ，综台考虑在热砂拎却过程 中的技术和关键参数 以及 控制砂温的效果 。这篇文章推荐的数据是对热砂 多方面技术研究的结晶。 何为热磅 热型砂被定义为对型砂准备、造型和铸造质量产生不利影响的任一高 温度的砂 具体来说 ，是指温度在 49oc～7loc的回用砂 ，其热量足 以导致 混砂的不均匀性和控制问题。 由A．Volkmar在 1979年的一项研究显示 ，温度在 49℃以上会导致砂物 理性能一致性丧失 。在这项研究 中，大量的砂试样被分装进 几个带有热 电 偶的密封容器 中，并处于不同的温度之 中，对每个容器 中的试样 快速检测 ， 以保证没有热量散失。研究表明：当砂 的温度超过 49℃时，砂的密实度不 断下降。然而 。当温度在 27oc～49oc之 间时，密实度实际上投有改变，如图 1所示 。 由JSSehumcher主持的题为 热型砂 的问题 ”的另一项研究支持 49oc 的图示 ，并说 明超过 7loc的砂在混砂 时不能达到均 匀的物理性 能。但低 于 49oc的砂可以混得均匀 。对于49oc一71℃的砂 ，混碾后 的砂不均匀且难 以 控制。本文的结论是 ：经过充分混匀的且低 于 49℃的砂是最好的。 由J、sSchumacher等发表的一系列题为 “热砂为什 么会引起 问题”的技 术性文章中，采用几种独特的试验检测技术等手段 ，评价 了热砂 的问题。首 一 2l 一 维普资讯 国外科技 铁道机车车辆工人 第8期2001年8月 先，试验在不同的温度和时间的条件下，比较膨润土粘台液的粘度 ，从而作 出评价。试验结果指出：在热水中的膨润土与在冷水中的膨润土 。其分散和 凝结的情况不一样 。数据还表明膨润土的粘度随着其粘台液温度 的增加而 有所增加。假定当粘台液温度增加 ，膨润土悬浮体粒子薄层 自身 由边缘 向 图 I 当温度 上升刊 嘏cc 上时，澜模砂 的压塑性持续下降。 这是温度的变化引起型砂密实度变化的示意图。 中间排列 ，形成了一种开式结构 ，这种结构与冷水状态 的粘台液相比，其膨 润土悬浮体粒子薄层保持面对面排列的情况大不相同，随着温度增加便会 形成开式结构 ，从而导致 了对砂系统的若干负面影响。最重要的是，与冷砂 相 比，热砂中的膨润土保持水分的能力较差 ，导致其更容易失去水分并降低 物理性能 。根据这项研究 ．当使用热型砂时 ，～种有趣的现象产生了：将热 态金属倒人热砂型 ，生产 的铸件出现 了与型砂含水量高相关 的缺陷 ，而热砂 型经冷却后再倒人热态金属。其生产 的铸件则出现 了与型砂含水量低相关 的缺陷。 这项研究的第二部分 ，评价了型砂温度对型砂物理性能的影响。型砂 试验是在密闭的温度和湿度控制室 内并且分别在 21℃和 60℃的温度下进 行的。除 了型砂的温度变化外，其他所有条件都保持不变。结果表明：型砂 - 在 60℃时检测 ，其性能有很大程度的降低 ，如 图2所示 。 这些研究表明：到 目前为止 ，所有 的工艺研究和收集的数据清楚地定义 了潮模砂造型的临界温度为49℃(120下)。 与热砂有关的问题 热砂影响到期模砂造型工作的每个方面，并导致较高的废