防止铸造侵入性气孔　需要注意的机电工艺措施

谷先生 · 发表于 2016-11-10 14:31:18

铸造生产过程中，型砂或型腔中的气体若不能顺利的排出，其压力达到一定程度，就会侵入金属液，在铸件中形成气孔，这种气孔属侵入性气孔。解决侵入性气孔的方法有两个，一是想法减少造型材料的发气量，二是在发起量不变的情况下，采取适当的工艺措施，使气体更容易逸出，避免气体侵入金属液，从而避免气孔缺陷的发生。有关造型材料的发气量对侵入性气孔的影响在各种专业书籍中早有论述，现仅对后者，即在铸造生产过程中如何增强砂型的排气能力，预防侵入性气孔的发生的各种工艺措施进行分析、归纳与总结，现分述如下。

　　一、造型材料的合理选用

　　要保证型砂必要的透气性，原砂在选用时就一定要注意砂子的颗粒度、均匀程度等因素。粗颗粒的砂子，其砂粒间隙大，透气性也就好；砂子颗粒分布应尽量集中，颗粒越集中配制的型砂的透气性就越好，型砂在浇注时由于受热而产生的水蒸气及其它挥发性气体就能顺利的排放出去，以免侵入金属液使铸件产生气孔缺陷。
　　由于浇注时砂型表面受高温金属液的作用，砂粒粉碎变细，煤粉燃烧分解，部分黏土会丧失粘结力，使型砂中灰分增多，所有这些因素都会使型砂的透气性变差，因此，落砂后的旧砂不能直接使用，必须再掺入适量的新砂才能保证其透气性。

　　二、增强砂型的排气能力

　　（1）造型操作时要掌握好型砂的紧实度。春砂时用力过大，砂型太紧，透气性变差，浇注时型砂或型腔内的气体就跑不出来。用力过小，砂型太松容易造成塌箱。紧实度合理时砂型既能在翻转、搬运时不损坏，浇注时能承受金属液的冲击，又能使气体快速的排出，防止铸件产生气孔缺陷。对一个砂型而言，较为合理的型砂紧实度分布应该是：箱壁和箱带处的型砂要比模样周围紧些，这不仅使砂型的气体容易逸出，而且还可以避免砂型在吊运翻转时塌箱；砂型下部的型砂要比上部春的结实些，下型要比上型春的紧一些，型腔表面紧实度应大一些，可以抵抗金属液的冲击力；远离型腔部分应春得松一些，以便排气。
　　（2）造型时要在上型上扎通气孔。通气孔应在砂型舂实刮平后用通气针扎出，通气针的粗细应根据砂型大小来选择，一般为2~8mm，通气孔的数目一般应保持每平方分米的面积不少于4~5个，通气孔的深度离模样应有2~10mm的距离。通气孔主要用来排除型砂中水分受热汽化产生的水蒸气以及型砂中的挥发物受热后产生的挥发性气体，如果扎的太深，与型腔连通，浇注时金属液会进入通气孔，使其失去应有的作用；如扎的太浅，通气孔的作用会大大减弱，气体就不能及时的排出，也就增加了气孔发生的可能性。
　　（3）安放出气冒口。对于整模造型上型为一平面的，浇注时型腔中的气体可由分型面间隙排除，无需设置专门的明气孔。上型上铸件上方区域扎些暗气孔，以排出型砂中因金属液的高温作用而产生的气体即可。对于上型不是平面的的（整模造型但铸件在上型中或其他造型方法），浇注时，型腔上部会聚积很多气体，除了上型上铸件上方区域扎些暗气孔外，型腔的最高点还应设置有明气孔，已顺利排出型腔中的气体。
　　（4）上型上要设置冒口进行补缩时，若不影响补缩效果，尽量将冒口设置在型腔的最高点，以利于排渣、排气。
　　（5）型腔上表面为较大平面时，尽量采取倾斜浇注，将明气口或冒口设置在最高点位置，在金属液浇入，型腔内液面上升时，将气、渣赶至型腔的最高点处，由明气口或冒口顺利排出。
　　（6）地坑造型时应设置合理的排气道，在制作砂床时，放置一层厚100~150mm，粒度为30~100mm的焦炭或炉渣做排气层，焦炭或炉渣上要用草袋覆盖以防止型砂堵塞空隙，并用一根或几根内径大于80mm的排气管从焦炭层引到地面。