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消失模球墨铸铁管件的缺陷与克服方法

时间:2019-7-21 14:19:46

在自来水管道工程上沿用数十年的灰铸铁刚性接口管,由于其强度低、重量大、施工费力及使用寿命短等缺点,已经基本上被柔性接口球墨铸铁管取代。

消失模是干砂、负压实型铸造工艺的简称。模样用聚苯乙烯(简称EPS,有的EPMMASTMMA)泡沫塑料制成。经内外表面涂耐火涂料并烘干后,粘接浇注系统,置入特制砂箱、震实,模样无须取出,将砂箱用塑料膜密闭。浇注前预先抽负压,使干砂达到所需紧实度,即可浇注。浇注时继续抽负压,浇注过程中模样气化,气化由负压管道排出,铁液凝固后形成铸件。由于模样一次性使用,起初多用于单件生产。随着该工艺的不断发展和完善,已广泛用于成批生产。

用消失模工艺铸出的球墨铸铁管件与砂型相比外观质量有明显的提高,但也出现了一些意想不到的缺陷,现将这些缺陷形成的原因及克服的方法介绍如下:

1 承插口椭圆度超标

消失模所用的涂料是水基涂料,浸涂时使泡沫塑料模样变湿,降低了刚度,烘干后产生变形,造成了球墨铸铁管件变形。这种变形如生产在承插口部位,可使其公差尺寸或椭圆度超标,使球墨铸铁管件报废。这种缺陷一度是造成废品的最主要原因。后来用铝制或聚氯乙烯定型环的方法得到了解决,即在涂料前将定型环放入承插口内径,在第一次涂料烘干后,消失模的刚度明显增加再涂第二次涂料,即可消除变形。

2 型壁位移

在一个浇注系统有两个以上的球墨铸铁管件时,在相邻的两个铸件中,其中一个铸件的壁厚增加而另一个铸件的壁厚减小,更有甚者两个铸件一个铸件出现大孔洞,而另一个铸件局部增厚一倍。

这种缺陷只有消失模中有,这是由它的充型特殊性造成的。如前所言,消失模属实型,造型材料使用干砂,砂粒之间没有粘结剂,铸型的形状是由消失模维持的,充型过程是在浇注时铁液流动前沿,将靠近它的消失模逐次不断气化,不断充型。消失模气化过早会使铸型溃散;过迟,气化后的气体不断排出。

当一个浇注系统的两个球墨铸铁管件充型速度不同时,充型速度较慢的铸件的消失模会有相对较多的气休,两个相邻的铸件铁液液位高度不同时,在铁液压力的作用下型壁移向另一方,造成此类缺陷。所以须严格注意两件浇注系统的合理分配,以避免此类缺陷出现。

3 塌箱

塌箱现象与空腔砂型铸造不尽相同,严重的型壁位移会塌箱,浇注过程中负压中断,断流都会形成塌箱。

4 跑火

消失模没有分型面不会发生空腔铸造中所说的跑火现象,它是伴随着塌箱出现的,其危害更大,它会使铁液流入砂箱负压气室或负压管路,严重损坏砂箱或负压系统,要特别注意。

5 渣气孔

一般气孔内壁光滑,而此类缺陷内壁含有碳黑状物质,呈蜂窝状,成片聚集,经分析认为此缺陷是在铁液充型过程中部分泡沫塑料包裹在铁液中未能排出,待铁液凝固后所形成。应从合理设计浇注系统,使铁液顺畅充型来避免,当形状复杂时,可在形成缺陷处设置排气冒口。

6 其他

一般球墨铸铁铸件的缺陷如砂眼、气孔、冷隔等,消失模铸件中也会出现,可用保证浇注温度等一般措施加以克服。


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