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淄博通普真空設(shè)備有限公司
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消失模與V法的質(zhì)量對(duì)比
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分類新聞動(dòng)態(tài) 發(fā)布：2015-9-24 15:12:13摘要：
1、消失模鑄件
消失模鑄件鑄鐵件預(yù)發(fā)泡一般尺寸較精確，變形幾率小，內(nèi)在質(zhì)量與砂鑄相比，氣孔少，表面光潔，能達(dá)到各種機(jī)械性能，在普通鑄鐵工藝上消失模是成熟的。
鑄鋼件的增碳，采用消失模生產(chǎn)鑄鋼件時(shí)，鑄件會(huì)發(fā)生表面增碳，體積增碳，局部增碳等不同情況，增碳主要發(fā)生在低碳鋼鑄件，一般碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.08-0.4%之間，鑄鋼件的增碳存在很大的不均勻性，鋼液成分不同的鑄件，相同的不同部位增碳也是不同的，取決于模樣材料，內(nèi)澆道位置，澆注速度的大小有關(guān)，鑄鋼件的增碳使鑄件機(jī)加工性能變差，給焊接熱處理帶來(lái)質(zhì)量影響，甚至鑄件報(bào)廢。
產(chǎn)生原因，在澆鑄過(guò)程中，模樣在高溫鋼液的作用下發(fā)生熱解氣化，部分熱解氣化物排出型外，另一部分熱解產(chǎn)物聚集在涂料層個(gè)鋼液間或模樣與鋼液間隙中。碳在鋼液液相和固相下擴(kuò)散系數(shù)為（6-8）*10-9㎡/s和5*10-14㎡/s
可見自由碳在鋼液和凝固界面上的擴(kuò)散活力遠(yuǎn)大于在充型和冷凝過(guò)程中擴(kuò)散系數(shù)，存在著碳向鋼液中的對(duì)流傳質(zhì)和擴(kuò)散傳質(zhì)，最終造成鑄件增碳。
怎樣防止增碳
影響鑄件增碳原因很多，根據(jù)不同的工藝措施減小增碳模樣采用EPMMA、STMMA共聚料發(fā)泡或低密度EPS，以減少增碳，減少熱解氣化含碳量。
提高鋼液溫度和澆注速度，盡可能使泡沫氣化速度相平衡，減少熱解物與鋼液接觸時(shí)間，加快氣化速度。增加涂層的透氣性與熱解物的潤(rùn)濕能力，事熱解物盡快排出型外。
選擇合適的真空度、氣流量可快速使氣化物排出型外，真空度的過(guò)高易造成粘砂現(xiàn)象發(fā)生，只要加大真空泵功率就有了氣流量，因?yàn)橄嗤恼婵斩取饬髁渴遣坏鹊摹?/span>
采用底注式澆注，從薄壁引入內(nèi)澆道，有利于熱解物聚在冒口內(nèi)，降低鑄鋼件增碳。
料中加入氧化成分，可預(yù)防鑄件表面增碳。
用含有氧化劑的泡沫也是減少增碳的方法。
隨著消失模鑄造的發(fā)展，最好的辦法還是空殼振動(dòng)澆注。中南鑄冶劉玉滿教授幾十年如一日，發(fā)明了空殼振動(dòng)澆注，鑄件增碳明顯減少，燒去了泡沫，90%的熱解物去除，在振動(dòng)下使鋼液化學(xué)成分穩(wěn)定均勻，同時(shí)結(jié)晶狀態(tài)和晶粒粗大也有了質(zhì)的提高。振動(dòng)澆注首先要有高強(qiáng)度、透氣性及綜合性能的涂料，桂林5號(hào)、6號(hào)在振動(dòng)澆注中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，耐火強(qiáng)度高，不塌箱，鑄件出箱后易剝落不粘砂。（一切性能前文已有，多寫重復(fù)）可以說(shuō)空殼振動(dòng)澆注，產(chǎn)品質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍。
2、V法鑄件
V法鑄件大部分以機(jī)床床身、叉車配重、變速器、箱體等很多批量大批量的鑄件，技術(shù)工藝上已相對(duì)成熟，且產(chǎn)品質(zhì)量比砂鑄用時(shí)少、效率高，在此不再多寫。
鑄鋼件在V法生產(chǎn)中有很多產(chǎn)品工藝上已經(jīng)突破并且有快速發(fā)展的現(xiàn)象，如汽車鑄鋼、車橋、變速箱、工程機(jī)械、汽車、輪胎諸多配件都是V法工藝完成的。V法的主要質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)在機(jī)械粘砂、氣孔等。
機(jī)械粘砂產(chǎn)生的原因
1、負(fù)壓度太高、氣流量小；
2、涂料耐火強(qiáng)度不夠；
3、砂粒與砂粒之間間隙過(guò)大；
4、澆注溫度過(guò)高；
5、鐵、鋼水與砂型滲透能力強(qiáng)
防止粘砂措施
選擇合適的負(fù)壓度與氣流量，在V法生產(chǎn)中一般500公斤以的鑄件可根據(jù)鑄件體積大小來(lái)選擇合適的真空度。例2BE-303配55kw電機(jī)，每分鐘氣流量在36立方左右，在澆注時(shí)，一般真空度在0.04mPa-0.06mPa為佳，這樣可以避免機(jī)械性能粘砂和鋼液的滲透性。
涂料要選耐火強(qiáng)度高，有適量的透氣性，這樣不僅粘砂幾率小，氣孔也相對(duì)減少。
型砂規(guī)格為硅砂（SiO2）≥95，含泥量小于0.5%，粒度為70-150目水洗石英砂，盡量減少砂粒與砂粒之間的間隙，以防鋼水滲透造成粘砂。
澆注溫度盡量高溫出爐，低溫澆注，給鋼液留出鎮(zhèn)靜時(shí)間3-5分鐘，就有利于鋼液中雜質(zhì)上浮減少夾渣，也有利于鑄件出箱后的清砂。
為了預(yù)防鋼液的滲透力，砂和涂料之間有很大關(guān)系，澆注溫度的控制也首當(dāng)其中，總而言之預(yù)防粘砂在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中也需要操作工的細(xì)心控制，才能達(dá)到理想的效果。
氣孔的產(chǎn)生與控制
V法鑄件的氣孔在鑄鐵上是由于涂料不干，澆冒系統(tǒng)不合理，造成的主要解決方法，把涂料烘干，采取底注或澆注鑄鋼件，首先對(duì)鋼水脫氧，合理的澆注速度，以上已有氣孔的解決方法，V法鑄件的質(zhì)量好壞與滌料和原材料有直接的關(guān)系。
由此可見，消失模和V法兩種工藝同為真空鑄造，有剪不斷的共同相似之處，也有各不相同的地方，消失模對(duì)于中小件有很大優(yōu)勢(shì)，一箱多出造型簡(jiǎn)便易行，V法鑄造對(duì)于中大件，縮短了生產(chǎn)周期提高了生產(chǎn)效率，兩種工藝各有所長(zhǎng)。
在質(zhì)量上，由于精密要求嚴(yán)格的鑄件，消失模實(shí)施了空殼振動(dòng)澆注，本人認(rèn)為兩種鑄件的質(zhì)量是對(duì)等的，在設(shè)備上，V法鑄造的設(shè)備完全適合消失模鑄造，兩種工藝的互補(bǔ)在一定程度上成倍的提高了鑄件產(chǎn)量，質(zhì)量上也有了很大突破。
兩種工藝的經(jīng)濟(jì)狀況
設(shè)備投資費(fèi)，對(duì)主要設(shè)備的投資費(fèi)做有意義的比較是不容易的，通常一套完整的V法設(shè)備其生產(chǎn)速度每天6-12箱鑄型，鑄件尺寸1-3m之間，包括砂處理和除塵裝置以及真空系統(tǒng)在內(nèi)，比普通砂鑄投資比幾乎是對(duì)等的，消失模裝備和樹脂砂及原材料相比投資費(fèi)用要低20-30%之間，生產(chǎn)成本也比樹脂砂低10%左右。勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)環(huán)境都是樹脂砂和普通砂鑄要低得多，消失模雖然有白區(qū)的運(yùn)作，但是生產(chǎn)環(huán)境還是比樹脂砂相對(duì)較好。V法造型生產(chǎn)周期短，效率高，產(chǎn)量是任何工藝都不能比擬的，單從V法和消失模兩種鑄造方法相比，產(chǎn)量是對(duì)等的。消失模有白區(qū)作業(yè)，相同V法模具成本也不低，所以兩者投資不相上下，從經(jīng)濟(jì)上分析，效益都很可觀（在鑄件滿足生產(chǎn)條件下）單從理論上V法在一定的生產(chǎn)周期內(nèi)，批量生產(chǎn)，效益比消失模要高一些，長(zhǎng)時(shí)間在技術(shù)相對(duì)成熟時(shí)，消失模鑄造也有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，效益相當(dāng)可觀。湖南津市（常德地區(qū)）用消失模生產(chǎn)玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪罩殼（蠕墨鑄鐵）產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，成品率每天都在95%以上，一套自動(dòng)化生產(chǎn)線在6個(gè)月內(nèi)收回了所有投資。
總而言之，無(wú)論消失模，還是V法首先要看產(chǎn)品，選工藝，適合什么工藝，選擇什么裝備，只有這樣自己的企業(yè)才有發(fā)展前景及競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)作下應(yīng)立于不敗之地。
消失模鑄件鑄鐵件預(yù)發(fā)泡一般尺寸較精確，變形幾率小，內(nèi)在質(zhì)量與砂鑄相比，氣孔少，表面光潔，能達(dá)到各種機(jī)械性能，在普通鑄鐵工藝上消失模是成熟的。
鑄鋼件的增碳，采用消失模生產(chǎn)鑄鋼件時(shí)，鑄件會(huì)發(fā)生表面增碳，體積增碳，局部增碳等不同情況，增碳主要發(fā)生在低碳鋼鑄件，一般碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.08-0.4%之間，鑄鋼件的增碳存在很大的不均勻性，鋼液成分不同的鑄件，相同的不同部位增碳也是不同的，取決于模樣材料，內(nèi)澆道位置，澆注速度的大小有關(guān)，鑄鋼件的增碳使鑄件機(jī)加工性能變差，給焊接熱處理帶來(lái)質(zhì)量影響，甚至鑄件報(bào)廢。
產(chǎn)生原因，在澆鑄過(guò)程中，模樣在高溫鋼液的作用下發(fā)生熱解氣化，部分熱解氣化物排出型外，另一部分熱解產(chǎn)物聚集在涂料層個(gè)鋼液間或模樣與鋼液間隙中。碳在鋼液液相和固相下擴(kuò)散系數(shù)為（6-8）*10-9㎡/s和5*10-14㎡/s
可見自由碳在鋼液和凝固界面上的擴(kuò)散活力遠(yuǎn)大于在充型和冷凝過(guò)程中擴(kuò)散系數(shù)，存在著碳向鋼液中的對(duì)流傳質(zhì)和擴(kuò)散傳質(zhì)，最終造成鑄件增碳。
怎樣防止增碳
影響鑄件增碳原因很多，根據(jù)不同的工藝措施減小增碳模樣采用EPMMA、STMMA共聚料發(fā)泡或低密度EPS，以減少增碳，減少熱解氣化含碳量。
提高鋼液溫度和澆注速度，盡可能使泡沫氣化速度相平衡，減少熱解物與鋼液接觸時(shí)間，加快氣化速度。增加涂層的透氣性與熱解物的潤(rùn)濕能力，事熱解物盡快排出型外。
選擇合適的真空度、氣流量可快速使氣化物排出型外，真空度的過(guò)高易造成粘砂現(xiàn)象發(fā)生，只要加大真空泵功率就有了氣流量，因?yàn)橄嗤恼婵斩取饬髁渴遣坏鹊摹?/span>
采用底注式澆注，從薄壁引入內(nèi)澆道，有利于熱解物聚在冒口內(nèi)，降低鑄鋼件增碳。
料中加入氧化成分，可預(yù)防鑄件表面增碳。
用含有氧化劑的泡沫也是減少增碳的方法。
隨著消失模鑄造的發(fā)展，最好的辦法還是空殼振動(dòng)澆注。中南鑄冶劉玉滿教授幾十年如一日，發(fā)明了空殼振動(dòng)澆注，鑄件增碳明顯減少，燒去了泡沫，90%的熱解物去除，在振動(dòng)下使鋼液化學(xué)成分穩(wěn)定均勻，同時(shí)結(jié)晶狀態(tài)和晶粒粗大也有了質(zhì)的提高。振動(dòng)澆注首先要有高強(qiáng)度、透氣性及綜合性能的涂料，桂林5號(hào)、6號(hào)在振動(dòng)澆注中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，耐火強(qiáng)度高，不塌箱，鑄件出箱后易剝落不粘砂。（一切性能前文已有，多寫重復(fù)）可以說(shuō)空殼振動(dòng)澆注，產(chǎn)品質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍。
2、V法鑄件
V法鑄件大部分以機(jī)床床身、叉車配重、變速器、箱體等很多批量大批量的鑄件，技術(shù)工藝上已相對(duì)成熟，且產(chǎn)品質(zhì)量比砂鑄用時(shí)少、效率高，在此不再多寫。
鑄鋼件在V法生產(chǎn)中有很多產(chǎn)品工藝上已經(jīng)突破并且有快速發(fā)展的現(xiàn)象，如汽車鑄鋼、車橋、變速箱、工程機(jī)械、汽車、輪胎諸多配件都是V法工藝完成的。V法的主要質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)在機(jī)械粘砂、氣孔等。
機(jī)械粘砂產(chǎn)生的原因
1、負(fù)壓度太高、氣流量小；
2、涂料耐火強(qiáng)度不夠；
3、砂粒與砂粒之間間隙過(guò)大；
4、澆注溫度過(guò)高；
5、鐵、鋼水與砂型滲透能力強(qiáng)
防止粘砂措施
選擇合適的負(fù)壓度與氣流量，在V法生產(chǎn)中一般500公斤以的鑄件可根據(jù)鑄件體積大小來(lái)選擇合適的真空度。例2BE-303配55kw電機(jī)，每分鐘氣流量在36立方左右，在澆注時(shí)，一般真空度在0.04mPa-0.06mPa為佳，這樣可以避免機(jī)械性能粘砂和鋼液的滲透性。
涂料要選耐火強(qiáng)度高，有適量的透氣性，這樣不僅粘砂幾率小，氣孔也相對(duì)減少。
型砂規(guī)格為硅砂（SiO2）≥95，含泥量小于0.5%，粒度為70-150目水洗石英砂，盡量減少砂粒與砂粒之間的間隙，以防鋼水滲透造成粘砂。
澆注溫度盡量高溫出爐，低溫澆注，給鋼液留出鎮(zhèn)靜時(shí)間3-5分鐘，就有利于鋼液中雜質(zhì)上浮減少夾渣，也有利于鑄件出箱后的清砂。
為了預(yù)防鋼液的滲透力，砂和涂料之間有很大關(guān)系，澆注溫度的控制也首當(dāng)其中，總而言之預(yù)防粘砂在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中也需要操作工的細(xì)心控制，才能達(dá)到理想的效果。
氣孔的產(chǎn)生與控制
V法鑄件的氣孔在鑄鐵上是由于涂料不干，澆冒系統(tǒng)不合理，造成的主要解決方法，把涂料烘干，采取底注或澆注鑄鋼件，首先對(duì)鋼水脫氧，合理的澆注速度，以上已有氣孔的解決方法，V法鑄件的質(zhì)量好壞與滌料和原材料有直接的關(guān)系。
由此可見，消失模和V法兩種工藝同為真空鑄造，有剪不斷的共同相似之處，也有各不相同的地方，消失模對(duì)于中小件有很大優(yōu)勢(shì)，一箱多出造型簡(jiǎn)便易行，V法鑄造對(duì)于中大件，縮短了生產(chǎn)周期提高了生產(chǎn)效率，兩種工藝各有所長(zhǎng)。
在質(zhì)量上，由于精密要求嚴(yán)格的鑄件，消失模實(shí)施了空殼振動(dòng)澆注，本人認(rèn)為兩種鑄件的質(zhì)量是對(duì)等的，在設(shè)備上，V法鑄造的設(shè)備完全適合消失模鑄造，兩種工藝的互補(bǔ)在一定程度上成倍的提高了鑄件產(chǎn)量，質(zhì)量上也有了很大突破。
兩種工藝的經(jīng)濟(jì)狀況
設(shè)備投資費(fèi)，對(duì)主要設(shè)備的投資費(fèi)做有意義的比較是不容易的，通常一套完整的V法設(shè)備其生產(chǎn)速度每天6-12箱鑄型，鑄件尺寸1-3m之間，包括砂處理和除塵裝置以及真空系統(tǒng)在內(nèi)，比普通砂鑄投資比幾乎是對(duì)等的，消失模裝備和樹脂砂及原材料相比投資費(fèi)用要低20-30%之間，生產(chǎn)成本也比樹脂砂低10%左右。勞動(dòng)強(qiáng)度及生產(chǎn)環(huán)境都是樹脂砂和普通砂鑄要低得多，消失模雖然有白區(qū)的運(yùn)作，但是生產(chǎn)環(huán)境還是比樹脂砂相對(duì)較好。V法造型生產(chǎn)周期短，效率高，產(chǎn)量是任何工藝都不能比擬的，單從V法和消失模兩種鑄造方法相比，產(chǎn)量是對(duì)等的。消失模有白區(qū)作業(yè)，相同V法模具成本也不低，所以兩者投資不相上下，從經(jīng)濟(jì)上分析，效益都很可觀（在鑄件滿足生產(chǎn)條件下）單從理論上V法在一定的生產(chǎn)周期內(nèi)，批量生產(chǎn)，效益比消失模要高一些，長(zhǎng)時(shí)間在技術(shù)相對(duì)成熟時(shí)，消失模鑄造也有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，效益相當(dāng)可觀。湖南津市（常德地區(qū)）用消失模生產(chǎn)玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪罩殼（蠕墨鑄鐵）產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，成品率每天都在95%以上，一套自動(dòng)化生產(chǎn)線在6個(gè)月內(nèi)收回了所有投資。
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