粘土型(芯)砂

1、粘土型粘土型( (芯芯) )砂砂、粘土型、粘土型( (芯芯) )砂的性能及其影響因素砂的性能及其影響因素型砂應(yīng)具備的性能很多，其中直接影響鑄件質(zhì)量的型砂應(yīng)具備的性能很多，其中直接影響鑄件質(zhì)量的有：型砂的有：型砂的和和等。影響鑄件勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)也等。影響鑄件勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)也影響鑄件質(zhì)量的有：型砂的影響鑄件質(zhì)量的有：型砂的等。等。2 2一、強(qiáng)一、強(qiáng) 度度3 3( (一一) )濕強(qiáng)度濕強(qiáng)度影響因素：影響因素：(1)(1)粘土及水分粘土及水分4 4(2)(2)原砂顆粒特性原砂顆粒特性(3)(3)型砂緊實(shí)度型砂緊實(shí)度( (二二) )干強(qiáng)度干強(qiáng)度5 5影響型砂干強(qiáng)度的主要因素：影響型砂干強(qiáng)度的主要因素

2、：型砂經(jīng)烘干或硬化后的強(qiáng)度型砂經(jīng)烘干或硬化后的強(qiáng)度稱為稱為干強(qiáng)度干強(qiáng)度。干強(qiáng)度對(duì)干型、干。干強(qiáng)度對(duì)干型、干芯和表面干型在搬運(yùn)、合箱和澆注過(guò)程中具有重要意義。芯和表面干型在搬運(yùn)、合箱和澆注過(guò)程中具有重要意義。粘土型砂在烘干時(shí)，隨著溫度升高水分不斷蒸發(fā)，砂粒之間粘土型砂在烘干時(shí)，隨著溫度升高水分不斷蒸發(fā)，砂粒之間的距離不斷地減少，質(zhì)點(diǎn)間的附著力不斷增大，因而使的距離不斷地減少，質(zhì)點(diǎn)間的附著力不斷增大，因而使型砂型砂的干強(qiáng)度比濕強(qiáng)度大得多的干強(qiáng)度比濕強(qiáng)度大得多。6 6( (三三) )高溫強(qiáng)度高溫強(qiáng)度型砂高溫強(qiáng)度又稱型砂高溫強(qiáng)度又稱熱強(qiáng)度熱強(qiáng)度，是指型砂在高溫作用下的強(qiáng)是指型砂在高溫作用下的強(qiáng)度度影響

3、粘土型砂高溫強(qiáng)度的主要因影響粘土型砂高溫強(qiáng)度的主要因素有：素有：粘土的種類(lèi)及加入量、濕粘土的種類(lèi)及加入量、濕態(tài)含水量、附加物的性質(zhì)及加入態(tài)含水量、附加物的性質(zhì)及加入量等。量等。( (四四) )表面強(qiáng)度表面強(qiáng)度提高鑄型和砂芯的表面強(qiáng)度的兩種方法：一是采用顆提高鑄型和砂芯的表面強(qiáng)度的兩種方法：一是采用顆粒分散的原砂、增加粘土加入量、采用膨潤(rùn)土代替普粒分散的原砂、增加粘土加入量、采用膨潤(rùn)土代替普通粘土等以通粘土等以；二是在鑄型或砂芯；二是在鑄型或砂芯。( (五五) )熱濕拉強(qiáng)度熱濕拉強(qiáng)度型砂熱濕拉強(qiáng)度是衡量型型砂熱濕拉強(qiáng)度是衡量型砂砂7 7系指鑄型或砂芯的表層強(qiáng)度。系指鑄型或砂芯的表層強(qiáng)度。型砂試樣

4、型砂試樣在高溫急速加熱時(shí)在高溫急速加熱時(shí)所形成的水分凝聚區(qū)的拉伸所形成的水分凝聚區(qū)的拉伸強(qiáng)度稱強(qiáng)度稱為為熱濕拉強(qiáng)度熱濕拉強(qiáng)度。 二、透氣性二、透氣性( (一一) )影響型砂透氣性的因素影響型砂透氣性的因素8 89 91010( (二二) )透氣性的測(cè)定原理透氣性的測(cè)定原理三、可塑性與韌性三、可塑性與韌性 是指型砂在外力作用下變形，外力去除后仍保持是指型砂在外力作用下變形，外力去除后仍保持所賦予形狀的能力?？伤苄院玫男蜕?，造型起模修型方所賦予形狀的能力?？伤苄院玫男蜕?，造型起模修型方便，鑄件表面質(zhì)量較高。一般情況下，便，鑄件表面質(zhì)量較高。一般情況下，是指型砂抵抗外力破壞的性能。是指型砂抵抗外力破

5、壞的性能。韌性差的型砂起模時(shí)鑄型容易損壞。增。韌性差的型砂起模時(shí)鑄型容易損壞。增加粘土加入量和相應(yīng)地增加含水量可明顯地提高型砂的加粘土加入量和相應(yīng)地增加含水量可明顯地提高型砂的韌性。增加型砂中失效粘土和粉塵的含量，將使型砂的韌性。增加型砂中失效粘土和粉塵的含量，將使型砂的變形量顯著減小，韌性變差，起模困難。變形量顯著減小，韌性變差，起模困難。1111四、流動(dòng)性四、流動(dòng)性 型砂在外力和本身重力的作用下，顆粒質(zhì)點(diǎn)互相移動(dòng)的能力型砂在外力和本身重力的作用下，顆粒質(zhì)點(diǎn)互相移動(dòng)的能力稱為稱為。型砂流動(dòng)性好易于緊實(shí)，鑄型尺寸準(zhǔn)確，表面光。型砂流動(dòng)性好易于緊實(shí)，鑄型尺寸準(zhǔn)確，表面光潔，造型效率高，易于實(shí)現(xiàn)造

6、型、制芯機(jī)械化。潔，造型效率高，易于實(shí)現(xiàn)造型、制芯機(jī)械化。型砂流動(dòng)性主要取決于型砂流動(dòng)性主要取決于等等五、發(fā)氣性五、發(fā)氣性型型( (芯芯) )砂在高溫作用下產(chǎn)生氣體的能力稱為發(fā)氣性，砂在高溫作用下產(chǎn)生氣體的能力稱為發(fā)氣性，一般用一般用來(lái)衡量。來(lái)衡量。1212六、不沾模性六、不沾模性型砂不沾附模樣及芯盒表面的性能稱為型砂不沾附模樣及芯盒表面的性能稱為。沾模性強(qiáng)的型砂，造型制芯不方便，生產(chǎn)率低，鑄沾模性強(qiáng)的型砂，造型制芯不方便，生產(chǎn)率低，鑄件表面質(zhì)量差。一般說(shuō)來(lái)，件表面質(zhì)量差。一般說(shuō)來(lái)，。七、其它性能七、其它性能1313八、水分、最適宜干濕程度和緊實(shí)率八、水分、最適宜干濕程度和緊實(shí)率 水分不足水分

7、不足，型砂太干時(shí)，型砂強(qiáng)度低，韌性和可，型砂太干時(shí)，型砂強(qiáng)度低，韌性和可塑性差，砂型易破碎，不易起模，鑄件易產(chǎn)生沖砂、塑性差，砂型易破碎，不易起模，鑄件易產(chǎn)生沖砂、砂眼等缺陷。砂眼等缺陷。水分高時(shí)水分高時(shí)，可塑性和韌性雖好，但濕，可塑性和韌性雖好，但濕強(qiáng)度卻較低，砂型易變形，鑄件薄處可能澆不足，強(qiáng)度卻較低，砂型易變形，鑄件薄處可能澆不足，厚處則表面粗糙，易產(chǎn)生夾砂缺陷。型砂過(guò)濕，干厚處則表面粗糙，易產(chǎn)生夾砂缺陷。型砂過(guò)濕，干強(qiáng)度和熱強(qiáng)度則過(guò)大，會(huì)使退讓性太差，鑄件產(chǎn)生強(qiáng)度和熱強(qiáng)度則過(guò)大，會(huì)使退讓性太差，鑄件產(chǎn)生裂紋，也使落砂困難。故裂紋，也使落砂困難。故1414判斷型砂干濕程判斷型砂干濕程度的

8、幾種方法：度的幾種方法：151516161717、濕型砂制備及質(zhì)量控制、濕型砂制備及質(zhì)量控制 在擬定型砂的配方之前，必須首先根據(jù)等因素確定。然后再根據(jù)各種造型原材料的品種和規(guī)格造型原材料的品種和規(guī)格、砂處理方法和設(shè)備性砂處理方法和設(shè)備性能能、砂鐵比砂鐵比和各項(xiàng)材料燒損比例各項(xiàng)材料燒損比例等因素。1818一、濕型砂的性能和配方特點(diǎn)一、濕型砂的性能和配方特點(diǎn)1鑄鐵件濕型砂鑄鐵件濕型砂用型砂的。由于鑄鐵型砂中含有，單一砂和面砂中又都有大量舊砂舊砂。型砂中，能吸收多量水份。所以，型砂(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。一般鑄鐵件的濕型砂，用發(fā)氣量測(cè)出的左右。但對(duì)于薄壁小件，型砂中有效煤粉只需3-4即可。煤粉含量是否適當(dāng)，可

9、可，如果鑄件表面有粘砂，可能是表面透氣性過(guò)高或有效煤粉不足。如鑄件表面光潔且呈藍(lán)色，則表明煤粉可能已過(guò)量，應(yīng)核對(duì)型砂的發(fā)氣量，并適當(dāng)減少煤粉加入量。 19192鑄鋼件濕型砂鑄鋼件濕型砂與鑄鐵相比，鑄鋼具有以下特點(diǎn)：，一般碳鋼比鑄鐵高150，達(dá)1450-1550以上，；一般是用漏包澆注和開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，； 3、；氣體在鋼液中溶解度大，鑄件易產(chǎn)生。2020鑄鋼型砂的特點(diǎn)鑄鋼型砂的特點(diǎn)： 為了，型砂中不含煤粉和煤粉燒損的殘型砂中不含煤粉和煤粉燒損的殘留物留物，因而。在同樣緊實(shí)率下鑄鋼型砂的水分低，有利于防止產(chǎn)生針孔或皮下氣孔針孔或皮下氣孔。 由于型砂中不含煤粉和含泥量低，單一砂和面砂的透透氣性容易偏

10、高氣性容易偏高。單一砂的透氣性最好不超過(guò)最好不超過(guò)120，面砂的透氣性還應(yīng)更低才能生產(chǎn)出表面光潔無(wú)機(jī)械粘砂的鑄件。為此，可選用粒度15Q(或2lQ)的硅砂，不宜使用粒度為30Q的粗硅砂。2121為了防止鑄件表面產(chǎn)生化學(xué)粘砂，鑄鋼用原砂的鑄鋼用原砂的Si02含含量大多在量大多在96(質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上，以上，厚壁和澆溫高的鑄件要求硅砂SiO 2含量更高些。 由于硅砂含Si02高，型砂中又缺少煤粉等緩沖材料，因此。可采用活化膨潤(rùn)土或天然鈉質(zhì)膨潤(rùn)土來(lái)提高型砂的熱濕拉強(qiáng)度和抗夾砂結(jié)疤能力。 為了提高型砂的韌性和表面風(fēng)干強(qiáng)度，防止沖砂和砂孔，型砂中可加入適量的渣油液和淀粉類(lèi)材料(例如凍膠化淀粉、糊精

11、等)。必要時(shí)，需在砂型表面噴涂糖漿、紙漿廢液、水玻璃等的稀釋水镕液，或酚醛樹(shù)脂酒精溶液，以提高其表面強(qiáng)度。噴涂后應(yīng)經(jīng)停放幾小時(shí)或用噴燈表面噴燒后才能合箱。 22223有色合金用濕型砂有色合金用濕型砂生產(chǎn)中應(yīng)用最多的鑄造有色合金是。主要要求型砂能防止金屬液滲入鑄型和制得的鑄件表面光潔型砂能防止金屬液滲入鑄型和制得的鑄件表面光潔清晰美觀清晰美觀。原砂粒度大多較細(xì)，為原砂粒度大多較細(xì)，為10Q的硅砂或天然粘土砂的硅砂或天然粘土砂。天然粘土砂中加入適量水后具有良好的塑性和一定的濕強(qiáng)度。 ，使用天然粘土砂時(shí)要注意控制含水量使用天然粘土砂時(shí)要注意控制含水量，以免由于型砂透氣性低而造成嗆火和氣孔缺陷。鋁合金

12、的澆注溫度低，熱容量小，對(duì)砂粒和粘結(jié)劑的破壞少，型砂可反復(fù)應(yīng)用。 。過(guò)去在型砂中還要加入硼酸、硫磺和氮化物作保護(hù)劑，以形成保護(hù)性氣體和保護(hù)膜防止鎂被氧化和燃燒，但在澆注后產(chǎn)生大量有毒氣體。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)工廠已改用含有硼酸、菱鎂礦和烷基磺酸鈉等含有硼酸、菱鎂礦和烷基磺酸鈉等附加物的附加物的“無(wú)毒型砂無(wú)毒型砂”，其毒性小，煙氣少，對(duì)有良好的保護(hù)效果。23234高密度造型型砂高密度造型型砂(1)高密度造型特點(diǎn)高密度造型特點(diǎn) 高密度造型是指高密度造型是指提高造型緊實(shí)力制得較高緊實(shí)程度或較高提高造型緊實(shí)力制得較高緊實(shí)程度或較高密度砂型的造型方法密度砂型的造型方法而言而言。過(guò)去高密度造型只指各種。近十多年來(lái)，包

13、括動(dòng)力(機(jī)械)沖擊和氣流沖擊造型得到了越來(lái)越廣泛的開(kāi)發(fā)相應(yīng)用，也屬高密度造型。 一般認(rèn)為，壓實(shí)比壓高到壓實(shí)比壓高到0.7MPa以上稱為高壓造型以上稱為高壓造型，用此法生產(chǎn)出來(lái)的鑄件不僅尺寸精度高，表面粗糙度大大改善鑄件不僅尺寸精度高，表面粗糙度大大改善，而且能使鑄件更加致密，力學(xué)性能更高，加工余量減少，而且能使鑄件更加致密，力學(xué)性能更高，加工余量減少，鑄件質(zhì)量減輕，勞動(dòng)條件改善，生產(chǎn)率大大提高鑄件質(zhì)量減輕，勞動(dòng)條件改善，生產(chǎn)率大大提高等。高壓造型中，由于其不良的砂型強(qiáng)度分布；另外，隨著壓實(shí)比壓的提高，還可能引起“”，從而會(huì)出現(xiàn)等缺陷 。2424(2)高密度造型型砂特點(diǎn)高密度造型型砂特點(diǎn)高密度造

14、型的型砂性能具有以下特點(diǎn)： 1)濕強(qiáng)度。濕強(qiáng)度。為了提高砂型的硬度，避免澆注時(shí)型壁移動(dòng)，型砂應(yīng)當(dāng)具有高的濕強(qiáng)度，因?yàn)楦邼駨?qiáng)度是保證砂型高硬度的必要條件。為了保證高密度造型型砂的高濕壓強(qiáng)度，型砂型砂中中有效膨潤(rùn)土含量有效膨潤(rùn)土含量大多為大多為6.0-10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù))；最好選用質(zhì)質(zhì)地較純、吸藍(lán)量高和粘結(jié)能力強(qiáng)的膨潤(rùn)土地較純、吸藍(lán)量高和粘結(jié)能力強(qiáng)的膨潤(rùn)土供高密度造型使用 2)緊實(shí)率和含水量。緊實(shí)率和含水量。型砂比通常造型型砂稍干一些。型砂比通常造型型砂稍干一些。緊實(shí)率太低時(shí)型砂不易混勻，型砂的韌性低，起模性差，易掉砂，澆注時(shí)易沖砂。多觸頭高壓造型和氣流沖擊造型型砂的緊實(shí)率多數(shù)控制在404范

15、圍內(nèi)，取得良好的效果。擠壓造型型砂緊實(shí)率擠壓造型型砂緊實(shí)率則大體在范圍內(nèi)。各國(guó)高密度造型型砂的含水量很不一致，大多數(shù)工廠3-4%。25253)透氣性。透氣性。高密度造型的砂粒排列比較密實(shí)，所以要求透氣性稍微高些。多數(shù)集中于100-120。4)抗夾砂結(jié)疤能力?？箠A砂結(jié)疤能力。高密度造型的緊實(shí)程度高，所以希望型砂具有較好的抗夾砂結(jié)疤能力，工廠根據(jù)鑄件的特點(diǎn)不同，對(duì)型砂的熱濕拉強(qiáng)度有不同的要求。普通鑄件用型砂熱濕拉強(qiáng)度一般為1.0-2.0kPa，較敏感鑄件用型砂有時(shí)要求25kPa。因此在選用粘土?xí)r，可以混合使用鈣質(zhì)和鈉質(zhì)膨潤(rùn)土，或是全部采用質(zhì)量?jī)?yōu)良的鈉質(zhì)膨潤(rùn)土或活化膨潤(rùn)土。5)抗機(jī)械粘砂能力?？箼C(jī)械

16、粘砂能力。由于高密度造型的砂型比較緊實(shí)，生產(chǎn)鑄鐵件時(shí)可以降低型砂中的有效煤粉含量。這對(duì)于防止嗆火和火爆炸粘砂也有好處。一些工廠使用的型砂實(shí)際煤粉含量大體在3-6(質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)，典型的為揮發(fā)物約2o，灼燒減量約6o。 2626二、濕型砂的混制工藝二、濕型砂的混制工藝有些工廠常用的加料順序加料順序是先將回用砂和新砂、粘土粉、回用砂和新砂、粘土粉、煤粉煤粉等干料混勻干料混勻，再加水混合至要求的水分加水混合至要求的水分。如果型砂中含有渣油液渣油液，則渣油液應(yīng)在加水混勻后加入渣油液應(yīng)在加水混勻后加入。加渣油液后的混碾時(shí)間不要太長(zhǎng)，只要混勻即可。這種先加干料后加水的順序會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題，當(dāng)回用砂較干時(shí)則

17、更是這樣。因?yàn)楦闪虾茈y混勻，在碾盤(pán)邊緣會(huì)遺留一些粉料未被混合。這些粉料吸水后，在混碾的后期和卸砂時(shí)才脫落，使在型砂中混有一些粘土和煤粉團(tuán)塊。如果先向回用砂中加水，如果先向回用砂中加水，則水可在砂粒上形成水膜，再加入粘土就能更快地分散在則水可在砂粒上形成水膜，再加入粘土就能更快地分散在砂粒上，強(qiáng)度的發(fā)展較快。砂粒上，強(qiáng)度的發(fā)展較快。此外，先混干料會(huì)使粉塵飛揚(yáng)，惡化勞動(dòng)條件。因此，可以更快地達(dá)到預(yù)定的型砂性能，縮短混砂時(shí)間。2727對(duì)濕型砂而言，混砂時(shí)嚴(yán)格控制加水量嚴(yán)格控制加水量是必要的。工廠中常用的加水量控制辦法有以下幾種：人工加水。人工加水。定量水箱、定量水表、時(shí)間繼電器控制定量水箱、定量水表

18、、時(shí)間繼電器控制電磁水閥。邊測(cè)量、邊控制。電磁水閥。邊測(cè)量、邊控制。2828三、型砂的質(zhì)量檢驗(yàn)和控制三、型砂的質(zhì)量檢驗(yàn)和控制通過(guò)型砂的質(zhì)量檢驗(yàn)和宏觀控制，這樣就能及早采取措施，保證型砂符合要求和保持穩(wěn)定，保證鑄件質(zhì)量，預(yù)防缺陷產(chǎn)生。試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析 每次取樣測(cè)出的型砂性能，常在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，故一次試驗(yàn)結(jié)果還不能說(shuō)明問(wèn)題，。 292930303131砂處理系統(tǒng)砂處理系統(tǒng)包括：包括：回收砂的處理、回收砂的處理、新砂及輔助材新砂及輔助材料的加入、料的加入、型砂的混制型砂的混制型砂性能的監(jiān)型砂性能的監(jiān)控?？亍Ｕ惩翝裥蜕凹捌淇刂埔c(diǎn)粘土濕型砂及其控制要點(diǎn)鑄鐵濕型單一砂循環(huán)過(guò)程示意圖

19、鑄鐵濕型單一砂循環(huán)過(guò)程示意圖3232一、粘土濕型砂的特性一、粘土濕型砂的特性粘土濕型砂理想的砂粒結(jié)構(gòu)粘土濕型砂理想的砂粒結(jié)構(gòu)用新砂配制的粘土濕型砂砂粒結(jié)構(gòu)示意圖用新砂配制的粘土濕型砂砂粒結(jié)構(gòu)示意圖粘土濕型砂的砂粒結(jié)構(gòu)粘土濕型砂的砂粒結(jié)構(gòu)粘土膏屬半固態(tài)性質(zhì)，粘度很高，難以混勻粘土膏屬半固態(tài)性質(zhì)，粘度很高，難以混勻3333粘土濕型砂的混砂效率粘土濕型砂的混砂效率當(dāng)前高水平的混砂設(shè)備，混砂效率也不過(guò)是6070%。另一方面，從要求型砂適于造型的可緊實(shí)性看來(lái)，也不應(yīng)該讓所有的活性粘土都充分吸水并混合均勻。還要特別指出的是：如果型砂中的活性粘土全部都起作用，都充分吸水了，造好的砂型澆注時(shí)，金屬/砂型界面處

20、的水向內(nèi)部遷移，形成水分凝聚層時(shí)，由于此處粘土已經(jīng)充分吸水，不能再吸收水分，水分凝聚層的強(qiáng)度將會(huì)非常之低，鑄件上就極易于產(chǎn)生膨脹缺陷。所以，從這方面看來(lái)，追求過(guò)高的混砂效率也是不可取的，一切事物都是有兩面性的。3434粘土濕型砂一些主要性能參數(shù)之間的關(guān)系例如，某鑄造廠粘土濕型砂的例如，某鑄造廠粘土濕型砂的濕抗壓強(qiáng)度為濕抗壓強(qiáng)度為178 kPa，可緊，可緊實(shí)性為實(shí)性為42%，水分為，水分為3.5%。從。從縱坐標(biāo)上濕抗壓強(qiáng)度為縱坐標(biāo)上濕抗壓強(qiáng)度為178 kPa一點(diǎn)畫(huà)水平直線，由此直一點(diǎn)畫(huà)水平直線，由此直線上水分為線上水分為3.5的一點(diǎn)，可知型的一點(diǎn)，可知型砂中的活性膨潤(rùn)土含量約為砂中的活性膨潤(rùn)土含

21、量約為7.5%。再由此水平直線與代表可緊實(shí)性的一組斜線的交點(diǎn)，即可求得型砂的有效膨潤(rùn)土含量為4.4%。3535隨著高壓造型技術(shù)和各種造型設(shè)備的發(fā)展，粘土濕型砂砂處理工藝和設(shè)備也在不斷改善。由于回收砂的性狀對(duì)型砂質(zhì)量的影響很大，很多技術(shù)開(kāi)發(fā)的著眼點(diǎn)都在于改善回收砂的處理，主要幾點(diǎn)是：u落砂以后，盡可能早地給回收砂加水，使已干燥的落砂以后，盡可能早地給回收砂加水，使已干燥的膨潤(rùn)土有時(shí)間充分吸水；膨潤(rùn)土有時(shí)間充分吸水；u加強(qiáng)回收砂的冷卻，使其中的水分穩(wěn)定；加強(qiáng)回收砂的冷卻，使其中的水分穩(wěn)定；u增加預(yù)混工序，使水和粘土混配更為均勻增加預(yù)混工序，使水和粘土混配更為均勻 3636型砂在使用過(guò)程中的變化常規(guī)

22、粘土濕型砂砂粒結(jié)構(gòu)示意圖常規(guī)粘土濕型砂砂粒結(jié)構(gòu)示意圖3737砂粒表面包覆惰性膜示意圖砂粒表面包覆惰性膜示意圖1-原砂原砂 2-經(jīng)過(guò)幾次澆注經(jīng)過(guò)幾次澆注 3-經(jīng)過(guò)多次澆注經(jīng)過(guò)多次澆注3838澆注、落砂后回收砂的處理澆注、落砂后回收砂的處理1、回收砂溫度的控制、回收砂溫度的控制 熱砂對(duì)鑄件質(zhì)量的負(fù)面影響，主要由于以下幾個(gè)方面：熱砂對(duì)鑄件質(zhì)量的負(fù)面影響，主要由于以下幾個(gè)方面：由于熱砂使水分蒸發(fā)，混砂時(shí)無(wú)論怎樣注意，也難以控制由于熱砂使水分蒸發(fā)，混砂時(shí)無(wú)論怎樣注意，也難以控制型砂的性能型砂的性能; 將熱型砂送往造型機(jī)的過(guò)程中，由于水分損失，型砂性能將熱型砂送往造型機(jī)的過(guò)程中，由于水分損失，型砂性能改變

23、，造型時(shí)實(shí)際上用的型砂，其性能與混砂時(shí)測(cè)定的有所不改變，造型時(shí)實(shí)際上用的型砂，其性能與混砂時(shí)測(cè)定的有所不同；同；造型時(shí)，熱型砂的水分容易在模樣表面上凝結(jié)，導(dǎo)致型砂造型時(shí)，熱型砂的水分容易在模樣表面上凝結(jié)，導(dǎo)致型砂粘模；粘模；合型后，熱砂的水分蒸發(fā)，凝結(jié)在冷的芯子上，會(huì)使芯子合型后，熱砂的水分蒸發(fā)，凝結(jié)在冷的芯子上，會(huì)使芯子的強(qiáng)度降低，鑄件也易于產(chǎn)生氣孔；的強(qiáng)度降低，鑄件也易于產(chǎn)生氣孔；如果回用砂要貯存在砂斗中備用，則熱砂容易粘附在砂斗如果回用砂要貯存在砂斗中備用，則熱砂容易粘附在砂斗壁上。壁上。 3939多高溫度的砂算是熱砂多高溫度的砂算是熱砂?判斷熱砂的溫度界限，是看其判斷熱砂的溫度界限，是

24、看其是否使混砂、造型及鑄件質(zhì)量方面出現(xiàn)問(wèn)題。是否使混砂、造型及鑄件質(zhì)量方面出現(xiàn)問(wèn)題。為保證型砂的性能穩(wěn)定，溫度應(yīng)保持在為保證型砂的性能穩(wěn)定，溫度應(yīng)保持在50以下。以下。使型砂冷卻，最有效的辦法是加水，但是，簡(jiǎn)單的加水使型砂冷卻，最有效的辦法是加水，但是，簡(jiǎn)單的加水，效果是很差的，一定要吹入大量空氣使水分蒸發(fā)，才能有，效果是很差的，一定要吹入大量空氣使水分蒸發(fā)，才能有效地冷卻。因?yàn)樗恼舭l(fā)熱是其比熱的效地冷卻。因?yàn)樗恼舭l(fā)熱是其比熱的540倍。倍。40402、增加回收砂與水分作用的時(shí)間、增加回收砂與水分作用的時(shí)間采用較多的方式是：回收砂送入冷卻裝置之前，先加入足采用較多的方式是：回收砂送入冷卻裝

25、置之前，先加入足夠的水，使回收砂冷卻之后的水分僅略低于混成砂的預(yù)期夠的水，使回收砂冷卻之后的水分僅略低于混成砂的預(yù)期水分。也有些鑄造廠在落砂之后立即向回收砂中加水。水分。也有些鑄造廠在落砂之后立即向回收砂中加水。41413、回收砂的粒度、回收砂的粒度4、吸水細(xì)粉的含量、吸水細(xì)粉的含量4242四、混砂時(shí)補(bǔ)加的新砂及附加材料四、混砂時(shí)補(bǔ)加的新砂及附加材料五、混砂和型砂主要性能的控制五、混砂和型砂主要性能的控制混砂的主要作用是：混砂的主要作用是：將型砂中各組分混合均勻，盡可能地使水分潤(rùn)濕將型砂中各組分混合均勻，盡可能地使水分潤(rùn)濕膨潤(rùn)土，成為粘土膏，并使粘土膏涂布在砂粒表面膨潤(rùn)土，成為粘土膏，并使粘土

26、膏涂布在砂粒表面上。目標(biāo)是使型砂具有與造型方法和所用設(shè)備相適上。目標(biāo)是使型砂具有與造型方法和所用設(shè)備相適應(yīng)的性能。應(yīng)的性能。目前，需要嚴(yán)加控制的性能主要是目前，需要嚴(yán)加控制的性能主要是。4343l、混砂時(shí)的加料順序、混砂時(shí)的加料順序?yàn)榱藴p少混砂所需的能量，采用合理的加料順序合理的加料順序是很重要的。很多工廠混砂時(shí)都習(xí)慣于先加干料（砂和膨潤(rùn)土先加干料（砂和膨潤(rùn)土），干混一些時(shí)間，然后加水混勻），干混一些時(shí)間，然后加水混勻。這種操作方法有三個(gè)缺點(diǎn)：（1）混干料時(shí)粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境且有害于工人）混干料時(shí)粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境且有害于工人的健康；的健康；（2）混砂機(jī)抽塵會(huì)損失大量有效粉料；）混砂機(jī)抽塵會(huì)損

27、失大量有效粉料；（3）需要較長(zhǎng)的混砂時(shí)間。）需要較長(zhǎng)的混砂時(shí)間。在混勻了的干料中加水，即使水加得很分散，也是一滴一滴在混勻了的干料中加水，即使水加得很分散，也是一滴一滴地落在干料中。因?yàn)榈芈湓诟闪现?。因?yàn)閷⑦@些粘土球壓碎并使它涂布在砂粒表面上是比較困難的，將這些粘土球壓碎并使它涂布在砂粒表面上是比較困難的，需要的能量也比較大。需要的能量也比較大。4444如果如果，因?yàn)樗逊稚ⅲ驗(yàn)樗逊稚?，沒(méi)有較大的水滴，加入膨潤(rùn)土后只能形成大量較小，沒(méi)有較大的水滴，加入膨潤(rùn)土后只能形成大量較小的粘土球。壓開(kāi)這些小粘土球是比較容易的，需要的的粘土球。壓開(kāi)這些小粘土球是比較容易的，需要的能量也較小。能量也較小。

28、1先加干料；2先將水和砂混勻后再加膨潤(rùn)土加料順序?qū)焐靶Ч挠绊懠恿享樞驅(qū)焐靶Ч挠绊?5452、型砂可緊實(shí)性的控制、型砂可緊實(shí)性的控制干、凈的硅砂干、凈的硅砂流動(dòng)性好，在未經(jīng)緊實(shí)的狀態(tài)下的松密度高，流動(dòng)性好，在未經(jīng)緊實(shí)的狀態(tài)下的松密度高，大約可到大約可到1.51.7 g/cm3，而可緊實(shí)性則很低。，而可緊實(shí)性則很低。，砂粒表面的粘土膏阻礙砂粒的流動(dòng)，其松密度隨之降低。，砂粒表面的粘土膏阻礙砂粒的流動(dòng)，其松密度隨之降低。砂粒表面上的粘土和水調(diào)和程度越好，則型砂的可緊實(shí)性越高，砂粒表面上的粘土和水調(diào)和程度越好，則型砂的可緊實(shí)性越高，流動(dòng)性越差，松密度也就越低。流動(dòng)性越差，松密度也就越低。采用采

29、用手工造型工藝手工造型工藝時(shí)，由人工舂實(shí)，只要型砂的強(qiáng)度不太高時(shí)，由人工舂實(shí)，只要型砂的強(qiáng)度不太高，流動(dòng)性差一點(diǎn)影響不大，所以型砂的可緊實(shí)性可以高些。，流動(dòng)性差一點(diǎn)影響不大，所以型砂的可緊實(shí)性可以高些。采用采用震壓式造型機(jī)造型震壓式造型機(jī)造型，型砂是靠震擊時(shí)的慣性和機(jī)器施壓，型砂是靠震擊時(shí)的慣性和機(jī)器施壓而緊實(shí)的，如果型砂的流動(dòng)性太差，就難以制得緊實(shí)度高而又比而緊實(shí)的，如果型砂的流動(dòng)性太差，就難以制得緊實(shí)度高而又比較均勻的砂型，所以可緊實(shí)性不宜太高。較均勻的砂型，所以可緊實(shí)性不宜太高。型砂的可緊實(shí)性太高，砂型不容易充分緊實(shí)，各處的型砂的可緊實(shí)性太高，砂型不容易充分緊實(shí)，各處的緊實(shí)度也不均勻，會(huì)

30、使鑄件的表面質(zhì)量惡化。緊實(shí)度也不均勻，會(huì)使鑄件的表面質(zhì)量惡化。型砂的可緊實(shí)性太低，即水分不夠，粘土未能形成足型砂的可緊實(shí)性太低，即水分不夠，粘土未能形成足夠的粘土膏，會(huì)導(dǎo)致鑄件上沖砂、夾雜物等缺陷增多。夠的粘土膏，會(huì)導(dǎo)致鑄件上沖砂、夾雜物等缺陷增多。4646（1）混砂時(shí)控制可緊實(shí)性）混砂時(shí)控制可緊實(shí)性混砂時(shí)，控制可緊實(shí)性是控制型砂質(zhì)量的關(guān)鍵?；焐皶r(shí)，控制可緊實(shí)性是控制型砂質(zhì)量的關(guān)鍵。用同一條造型生產(chǎn)線，用同一條造型生產(chǎn)線，回收砂的性能可能因多種因素而改變回收砂的性能可能因多種因素而改變，例如：，例如：時(shí)，砂型中的時(shí)，砂型中的改變，進(jìn)入回收砂中的改變，進(jìn)入回收砂中的芯砂量也不相同。砂芯砂量也不相

31、同。砂-鐵比降低，則回收砂中的干砂和死粘土增鐵比降低，則回收砂中的干砂和死粘土增多，混砂時(shí)就需補(bǔ)加較多的粘土和水；進(jìn)入的芯砂量多，則回多，混砂時(shí)就需補(bǔ)加較多的粘土和水；進(jìn)入的芯砂量多，則回收砂中的有效粘土量和水分都相對(duì)降低，也需要補(bǔ)加較多的粘收砂中的有效粘土量和水分都相對(duì)降低，也需要補(bǔ)加較多的粘土和水。土和水。，已澆注的砂型中，已澆注的砂型中鑄件停留時(shí)間延長(zhǎng)，型砂吸熱量增多，會(huì)導(dǎo)致回收砂中死粘土鑄件停留時(shí)間延長(zhǎng)，型砂吸熱量增多，會(huì)導(dǎo)致回收砂中死粘土增多。增多。，也都會(huì)導(dǎo)致回收砂，也都會(huì)導(dǎo)致回收砂性能改變。性能改變。從這方面看來(lái)，要保持型砂的質(zhì)量穩(wěn)定、一致，從這方面看來(lái)，要保持型砂的質(zhì)量穩(wěn)定、一

32、致，。4747（2）型砂送往造型機(jī)過(guò)程中可緊實(shí)性的變化）型砂送往造型機(jī)過(guò)程中可緊實(shí)性的變化通常，在運(yùn)送過(guò)程中，可緊實(shí)性的數(shù)值可能降低通常，在運(yùn)送過(guò)程中，可緊實(shí)性的數(shù)值可能降低3 36 6個(gè)單個(gè)單位，在回收砂質(zhì)量控制不好的情況下可能還會(huì)更大的差異。位，在回收砂質(zhì)量控制不好的情況下可能還會(huì)更大的差異。實(shí)際生產(chǎn)中，在混砂機(jī)內(nèi)混砂的時(shí)間很短實(shí)際生產(chǎn)中，在混砂機(jī)內(nèi)混砂的時(shí)間很短，混砂時(shí)所加，混砂時(shí)所加入的水不可能均勻地分布在所有的粘土中，只能潤(rùn)濕粘土入的水不可能均勻地分布在所有的粘土中，只能潤(rùn)濕粘土顆粒的表面，或砂粒上粘土膜的表層，顆粒的表面，或砂粒上粘土膜的表層，混砂終了時(shí)測(cè)定的混砂終了時(shí)測(cè)定的可緊實(shí)

33、性數(shù)值是這種較濕的粘土膏所賦予的可緊實(shí)性數(shù)值是這種較濕的粘土膏所賦予的。，這些較濕的粘土膏中的水既向大氣中，這些較濕的粘土膏中的水既向大氣中揮發(fā)，又會(huì)向深層的粘土中擴(kuò)散，揮發(fā)，又會(huì)向深層的粘土中擴(kuò)散，。要想型砂運(yùn)送過(guò)程中可緊實(shí)性數(shù)值不改變是不可能的，要想型砂運(yùn)送過(guò)程中可緊實(shí)性數(shù)值不改變是不可能的，我們所應(yīng)該努力的是：我們所應(yīng)該努力的是：48483、型砂強(qiáng)度的控制、型砂強(qiáng)度的控制強(qiáng)度愈高的型砂，強(qiáng)度愈高的型砂，造型時(shí)使型砂緊實(shí)所需的能量愈大。造型時(shí)使型砂緊實(shí)所需的能量愈大。 一些手工造型或震壓機(jī)造型用的型砂，濕抗壓一些手工造型或震壓機(jī)造型用的型砂，濕抗壓強(qiáng)度高到強(qiáng)度高到130-170 kPa13

34、0-170 kPa。用這樣的型砂，震壓機(jī)造。用這樣的型砂，震壓機(jī)造型或手工造型，很難得到型或手工造型，很難得到緊實(shí)度高而各處緊實(shí)度緊實(shí)度高而各處緊實(shí)度又比較均勻的砂型又比較均勻的砂型。結(jié)果，鑄件的表面質(zhì)量不好，。結(jié)果，鑄件的表面質(zhì)量不好，內(nèi)部也容易產(chǎn)生縮松缺陷。特別是制造球墨鑄鐵內(nèi)部也容易產(chǎn)生縮松缺陷。特別是制造球墨鑄鐵件時(shí)，因縮孔、縮松而報(bào)廢的鑄件會(huì)明顯增多。件時(shí)，因縮孔、縮松而報(bào)廢的鑄件會(huì)明顯增多。4949各種工藝條件下對(duì)粘土濕型砂性能的要求各種工藝條件下對(duì)粘土濕型砂性能的要求型砂性能型砂性能手工造型手工造型震壓機(jī)造型震壓機(jī)造型高壓造型高壓造型射壓造型射壓造型氣沖造型鑄鐵用氣沖造型鑄鐵用鑄

35、鐵用鑄鐵用鑄鋼用鑄鋼用鑄鐵用鑄鐵用鑄鋼用鑄鋼用鑄鐵用鑄鐵用鑄鋼用鑄鋼用有砂箱有砂箱無(wú)箱無(wú)箱濕抗壓強(qiáng)度濕抗壓強(qiáng)度(kPa)(kPa)60-7560-7565-8065-8045-5545-5550-7050-7090-12090-12090-12090-120120-120-150150170-170-220220170-210170-210濕抗拉強(qiáng)度濕抗拉強(qiáng)度(kPa)(kPa)- - - - - 11.011.0 15.015.0 20.020.0 19.019.0濕抗劈強(qiáng)度濕抗劈強(qiáng)度(kPa)(kPa)- - - - - 17.017.0 23.023.0 31.031.0 29.029.

36、0可緊實(shí)性可緊實(shí)性( () )45-6045-6040-5540-5535-4535-45水分水分( () )4.5-5.54.5-5.54.0-5.04.0-5.04.5-5.54.5-5.54.0-5.04.0-5.0不具體限定，以保證可緊實(shí)性為原則不具體限定，以保證可緊實(shí)性為原則含泥量含泥量( () )8-108-109-119-118-108-109-119-1110-1410-1410-1310-1311-1411-1410-1310-13活性膨潤(rùn)土活性膨潤(rùn)土( () ) 5 5 6 6 6 6 8 8透氣性透氣性 5050 7070 5050 7070 7070 505092592

37、5灼減灼減量量( () )- - - - -3.5-7.53.5-7.53.5-6.53.5-6.53.5-7.53.5-7.55050在各種性能檢測(cè)的頻次方面，建議如下：在各種性能檢測(cè)的頻次方面，建議如下：每次混砂都應(yīng)檢測(cè)每次混砂都應(yīng)檢測(cè)可可緊實(shí)性和濕抗壓強(qiáng)度緊實(shí)性和濕抗壓強(qiáng)度。每小時(shí)每小時(shí)檢測(cè)一次檢測(cè)一次水分水分。每一工作日每一工作日檢測(cè)一次的項(xiàng)目：檢測(cè)一次的項(xiàng)目： 活性膨潤(rùn)土含量活性膨潤(rùn)土含量： 濕抗拉或抗劈強(qiáng)度濕抗拉或抗劈強(qiáng)度； 透氣性透氣性(結(jié)果供參考結(jié)果供參考)。每一周每一周檢測(cè)一次的項(xiàng)目：檢測(cè)一次的項(xiàng)目： 含泥量：含泥量： 系統(tǒng)砂的粒度分布：系統(tǒng)砂的粒度分布： 灼燒減量：灼燒減量： 有效煤粉含量。有效煤粉含量。 一些工廠受試