粘土湿型砂技术讲座——第七讲 型砂表层膨胀造成的铸件缺陷.pdfVIP

维普资讯 · 技术讲窿 · 粘 土 湿 型砂 技 术 讲 座 第七讲 型砂表层膨胀造成的铸件缺陷 中国铸造协会 (北京 100089) 李传植 7．型表层膨胀造成的铸件缺陷 这一型表层中的硅砂，在很短的时间内突然发 因型表层受热膨胀而造成的铸件缺陷 (以下简 生相当大的体积膨胀。型表层的厚度因铸件的厚薄、 称膨胀缺陷)在湿型铸造的生产条件下极为常见 大小而有所不同，大约可认为其为 0．3～1nn 此 比较严重的，铸件表面上凸起一片不平整的金属， 时，贴近型表层的型砂，由于凝聚了大量水分，强 像牛皮癣一样，将它剔开，就会发现这层金属下面 度大大下降，限制不了要膨胀的型表层。 夹着一片型砂。这种缺陷，通常被大家都称为 “夹 砂”，如图 17a所示。也有人叫它做结疤、起夹子、 ； 鸡蛋皮等。比较轻一点的，铸件表面上出现细长的 娄 1 避 凹槽，其中塞满了型砂，如图 17b所示 这种缺 鼎 陷，通常称之为 “鼠尾纹”，也有叫它做脉状纹或 火溜的。叫做鼠尾纹，是因为它很像老鼠尾巴在松 温 厦 t，℃ 软的表面上拖过后造成的纹路。 图 I8 硅砂的热膨胀 在这种情况下，有三种可能： ①如果砂粒 问填有其他物质 (如粘土膏、煤 粉、或谷物粉等)，砂粒和砂粒不直接接触，在砂 粒受热膨胀时，这种填充物或由受热分解挥发或发 图17 膨胀缺陷示意图 生体积收缩，从而腾出足够的地方让砂粒 自由膨 (a)夹砂 (b)鼠尾纹 胀。那末，砂粒虽然都膨胀了，而整个型表层却并 膨胀缺陷，轻则影响铸件的外观，重则造成铸 不膨胀，只是砂粒排得更紧一些。在这种情况下， 件报废 ，这是湿型铸造中最令人头痛的问题之一。 不会发生膨胀缺陷。 (1)膨胀缺陷的产生 膨胀缺陷都是在浇注过 ②型表层虽然要膨胀，但它可以压缩它周围的 程 中产生的，铸型充满以后就不再发生，容易产生 型砂，使它的膨胀不受阻碍。在这种情况下，也不 膨胀缺陷的部位是铸件的厚大平面上或平面和凸台 会发生膨胀缺陷。但实际上，这是不可能的，因为 的过渡处。膨胀缺陷主要出现在铸件的上表面，由 型表层两端的型砂抗压强度都很高，又有砂箱的支 上型型表层造成。在一定的情况下，也出现在下表 撑，型表层的膨胀不可能不受阻碍 面。 ③整个型表层会因膨胀而增加长度。如果型表 在浇注过程 中，金属液进人铸型而又未充满铸 层两端不能自由膨胀，则因膨胀受阻而产生的应力 型期间，先是上型型表层受金属液辐射热的作用， 很大，而水分凝聚层的强度又很低，不足以制约型 水分蒸发，成为干燥层 这时型表层的水分凝聚在 表层。因此，型表层就将脱离水分凝聚层而向受热 由近型表层的型砂中，成为高水分的水分凝聚层。 的方面凸起 此后．金属液继续流人铸型，干燥的型表层继续受 凸起不多，而且又不破裂，就在铸件上形成 鼠 热，温度很快上升。型砂受热以后，就发生体积膨 尾纹。 胀，而且，硅砂在 575℃左右时，会发生 由t9．石英 凸起较多，但不破裂，就在铸件上形成较粗的 到n．石英的同素异构转变、伴随