原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:6
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图4.是就两种加料方法进行试验所得到的结果。曲线1和2的差别是明显的。型砂配方是:木里图砂100%;外加黑山膨润土5%;水3%。
混砂设备是实验室用混砂机。
由图4可以看到,为使型砂有合理的强度,用先加干料后加水的工艺,需混17min;用先加砂和水后加干料的工艺,只需混13min。
使用大量返回的旧砂时,也应先加旧砂和水,最后加粘土粉。
国外有的铸造厂,在采用间歇式混砂机的条件下,混砂前先向混砂机中加水,运转几秒钟(当然设备方面保证水不泄漏)。这样,不仅有上述先加水的好处,而且可以在每次混砂前将碾轮和刮板洗净,增进混砂效率。
2.型砂中有效膨润土量和混砂效率
粘土湿型砂混砂时,必须加入一定量的膨润土,使型砂中保有必要的膨润土量。膨润土含量通常用亚甲基蓝法予以测定。用亚甲基蓝法测得的膨润土量,以前统称之为有效膨润,现在看来,称之为活性膨润土更为适当。活性膨润土是能与水结合而起作用的,但是,在实际应用的型砂中,并非所有的活性膨润土都起作用,也就是说,并非都是有效的。
有效膨润土是型砂中实际起作用的膨润土,只是活性膨润土的一部分。
C.E.Wenniger提出,用混砂效率来衡量粘土湿砂的调制程度。
混砂效率=有效膨润土含量/活性膨润土含量x100%
良好的粘土湿型砂,混砂效率应在60%以上。
在生产条件下,根据型砂的湿抗压强度,水分和可紧实性,可由图5求得型砂中的活性膨润土含量和有效膨润土含量,从而可以算出混砂效率。
例如,某铸造厂粘土湿型砂的抗压强度为178kPa,可紧实性为42%,水分为3.5%。从纵坐标上湿抗压强度为178kPa一点画水平直线,按此直线上水分为3.5%的点,得知砂型的活性膨润土含量为7.5%。
在上述直线上,找出可紧实性为42%的一点,从而得知型砂中有效膨润土量为4.5%。
混砂效率= 4.5/7.5 =60%
三、型砂性能的控制
粘土湿型砂对各种造型方式的适应性很好,可用于手工造型、震压造型机造型、高压造型、射压造型、气冲造型和静压造型等工艺条件。但是,在不同的工艺条件下,对砂型性能的要求有所不同。确保型砂各项性能符合铸造厂具体条件的要求,是保证铸件质量并使工艺设备在良好状态下运行所必需的。
不同条件下对型砂性能的要求见表1。
表1各种工艺条件对粘土湿型砂性能的要求
| 型砂性能 | 手工造型 | 震压机造型 | 高压造型 | 射压造型 | 气冲造型铸铁用 |
| 铸铁用 | 铸钢用 | 铸铁用 | 铸钢用 | 铸铁用 | 铸钢用 | 有砂箱 | 无箱 |
| 湿抗压强度(kPa) | 60-75 | 65-80 | 45-55 | 50-70 | 90-120 | 90-120 | 120-150 | 170-220 | 170-210 |
| 湿抗拉强度(kPa) | - | - | -- | - | ≥11.0 | ≥15.0 | ≥20.0 | ≥19.0 |
| 湿抗劈强度(kPa) | -- | - | - | - | ≥17.0 | ≥23.0 | ≥31.0 | ≥29.0 |
| 可紧实性(%) | 45-60 | 40-55 | 35-45 |
| 水分(%) | 4.5-5.5 | 4.0-5.0 | 4.5-5.5 | 4.0-5.0 | 不具体限定,以保证可紧实性为原则 |
| 含泥量(%) | 8-10 | 9-11 | 8-10 | 9-11 | 10-14 | 10-13 | 11-14 | 10-13 |
| 活性膨润土(%) | ≥5 | ≥6 | ≥6 | ≥8 |
| 透气性 | ≥50 | ≥70 | ≥50 | ≥70 | ≥70 | ≥50 |
| 925℃灼减量(%) | - | - | - | - | 3.5-7.5 | 3.5-6.5 | 3.5-7.5 |
注:未列指标者为不规定检测的项目。
这里,要特别说一说对湿抗压强度的控制。湿抗压强度的控制目标,一定要按照造型方法选定,绝不是强度高就好。强度愈高的型砂,造型时舂实所需的能量愈大。现在,不少铸造厂型砂的强度都太高。一些手工造型或震机造型用的型砂,湿抗压强度高到130-170kPa。用这样的型砂,震压机造型或手工造型,难以将铸型舂得很紧实,结果,铸件的表面质量不好,也容易产生缩松缺陷。特别是制造球墨铸铁件时,因缩孔、缩松而报废的铸件会明显增多。在各种性能检测的频次方面,建议如下:
每小时检测一次的项目:
·可紧实性
·湿抗压强度
·水分
每一工作日检测一次的项目:
·活性膨润土含量;
·湿抗拉或抗劈强度;
·透气性(结果供参考)
每一周检测一次的项目:
·含泥量;
·系统砂的粒度分布;
·灼烧减量;
·有效煤粉含量。