鑄造用涂料技術(shù)知識

1、鑄造用涂料技術(shù)知識(一)、涂料強度不足怎么辦?涂料強度不足分兩種情況：一是常態(tài)烘干強度，二是高溫沖刷后的強度，二者不可互替，常態(tài)烘干強度高高溫強度高，誤解了就會出事。1、 烘干強度不足有3種原因：一是添加劑性能欠缺，二是添加劑加入量不足，三是骨料粉有問題。前二者易被人理解，后者則不見得能普遍真正弄得清。下面重點講骨料粉問題。 同一骨料粉過粗過細對涂層烘干后強度都會有所影響，最佳選擇范圍是180250目。 輕質(zhì)骨料粉(比重輕)往往不如比重大的骨料粉強度高，因為其形成的涂層致密度稍差，同等重量下其體積與覆蓋面顯然不同。 某些骨料粉因其中含有某種有害元素必將嚴重削弱涂層干強度，比如CaO、MgO等甚

2、至還有一些莫名其妙的成分，其含量越大則涂層強度越低，而且漿液存放時間越長則強度下降越明顯。2、 高溫強度不足根在添加劑性能低劣全世界常用的鑄造涂料幾乎都有一個致命的共性不能持久經(jīng)受高溫沖刷，往往1600超過40秒就頂不住了，所以搞什么瓷管澆道。真正要解決這個問題主要不在于骨料粉的耐火度，而關(guān)鍵在于添加劑的高溫強度：桂林5號涂料薄薄12mm的涂料在1600以上能任由長久沖刷，強度非但不減，而且澆注溫度范圍內(nèi)越高溫越強越硬，這就叫高溫陶瓷化，其勝于陶瓷管的高溫性能。(二)、涂料漿液有氣泡怎么辦?氣泡產(chǎn)生有如下原因不明其形成原因則打亂仗： 涂料中有起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的組元，如橄欖石粉、鋁釩土中含有C

3、aO等 涂料漿液易發(fā)酵而產(chǎn)生氣泡，此類氣泡原于添加劑無防腐能力，是添加劑本身在水液中產(chǎn)生細菌而發(fā)酵 攪拌操作不當導(dǎo)致添加劑粉料空隙中的氣體無法排溢而產(chǎn)生氣泡解決方法明白氣泡的來源則消除之方向簡單： 凡含CaO等有害物多的骨料慎用先與水浸潤后加添加劑攪拌 無防腐能力的種種“復(fù)合添加劑”慎用或不用。桂林5號一料通添加劑不含任何化工防腐劑，但配好的涂料漿液即使在炎熱廈天久置一個月也不會發(fā)酵，這是劉玉滿教授2013年攻克的國際性難題又一重大發(fā)明。 “稠”攪拌極利消除氣泡。稠攪拌有似于碾壓，實質(zhì)上是增加被浸潤的粉粒(團)之間的摩擦與擠壓，從而強化水對粉的濕潤，粉料百分百浸潤則無氣體藏身之處，當完全攪拌均

4、勻時再補加水調(diào)節(jié)所需濃度，則不易有氣泡在漿液中留存。如果“稀”攪拌，一旦添加劑與水先形成膠體之后，“粉團”中的氣體無法排溢。漿者乃膠體狀，一個綠豆大的氣泡被粘附力不小的膠體包圍于其中，消泡劑又如何沖破“膠體”把小氣泡奪出來，談何容易，涂料漿非牛頓流體，不要做這種無用功，且消泡劑臭不可聞。很多文章上推介的所謂消泡劑無非就是什么正丁醇、正戊醇之類的東西，加入涂料漿液中非但無法消泡，反而嚴重惡化涂料性能，而且有一種高度刺激性的惡臭，所謂消泡劑的使用不要走進誤區(qū)。(三)、涂料烘干后開裂怎么辦?涂料烘干開裂除了添加劑的強度和抗裂性不佳而不能克服烘干收縮力外，還有其他幾個因素值得注意： 骨料粉過細或不良成

5、份過量(如鋁礬土生料等) 水浸潤后的骨料粉烘干時收縮率過大(如膨潤土) 干燥溫度不穩(wěn)定(如正面太陽曬，反而陰涼) 涂料厚薄懸殊(如轉(zhuǎn)角處堆積很厚，而兩側(cè)直面很薄，有似于鑄件熱節(jié)縮裂) 泡沫熟化不充分，烘干過程發(fā)生3次變形 熱氣流速度過快，導(dǎo)致各部位烘干應(yīng)力差異(比如烈日下刮大風(fēng)或烘房內(nèi)高溫強對流)防裂措施： 提高添加劑的抗裂性(比如增加抗裂纖維含量) 降低添加劑的收縮率(合理調(diào)節(jié)配方) 骨料粉不要過細或透氣性過低 烘房內(nèi)溫度均衡，太陽能利用不要簡單化“風(fēng)吹日曬” 白模轉(zhuǎn)角處的漿液不要流積過多過厚(軟毛刷處理或調(diào)換漿液流動方向) 白模必須充分烘干熟化 烘干溫度控制在60以下 必要時可添加23%的

6、硅溶膠增加抗裂性 不要亂選用不明不白的添加劑、粘結(jié)劑之類的物料(四)、涂料不掛膜怎么辦?不掛模就是涂掛性差，涂掛性差要從多方面去查原因： 涂料的添加劑本身涂掛性不良，這點易被人接受; 同樣的添加劑如骨料的目數(shù)粗必然涂掛性差; 同樣的添加劑和同樣的骨料，濃度過稀也必然涂掛性差; 同樣的骨料目數(shù)而不同的骨料比重，必然是骨料比重大的涂掛性差; 涂料宜攪拌態(tài)或流動態(tài)使用，久置靜態(tài)必然比流動或攪拌態(tài)涂掛性差; 久存發(fā)酵變質(zhì)或脫水分層的涂料必然涂掛性差。因此，出現(xiàn)涂料涂掛性不理想時，先究其原因再作對策，不要糊里糊涂下結(jié)論，然后糊里糊涂的調(diào)整來調(diào)整去，也許會越調(diào)越糟。以骨料比重而言，很多人忽視或片面認識，比

7、如寶珠砂之類，其比重是44.2g/cm3，而石英粉之其比重只2.22.4 g/cm3，很顯然如果骨料粉中寶珠砂粉占100%，其結(jié)果必然是相當差的涂掛性，所以在配制涂料時寶珠砂的比例一般不超過35%為宜。有一個誤區(qū)不要陷入，就是對波美度的認識。波美度=144.3-144.3/d，式中d是涂料漿液的密度，不同的骨料粉或同一骨料粉不同目數(shù)，其水份適應(yīng)性完全不同，因而也就必然得出不同的波美度值，所以各廠有各自的波美度，無統(tǒng)一參數(shù)，不要照套，更不要誤導(dǎo)。(五)、涂料脫水(離漿)怎么辦?涂料脫水是指涂料漿“收縮脫水”，又稱“離漿”，其表現(xiàn)形式是在涂料漿的表面，或涂料漿與料池壁面之間的界面上析出一層水。脫水

8、原因主要是涂料的懸浮體系不穩(wěn)定，放置一段時間后其自身的網(wǎng)狀膠凝結(jié)構(gòu)的體積發(fā)生收縮，尤其是配加有較大量鈉基膨潤土的涂料更易出現(xiàn)這種脫水離漿的現(xiàn)象。解決辦法 嚴格控制涂料組元的成分，少用或不用鈉基膨潤土之類的組元，不少論著推薦使用鈉基膨潤土作懸浮劑是片面的而且鈉基土絕大多數(shù)是純堿與普通膨潤土復(fù)合而成，面非天然鈉基。涂料中配加凹凸棒土防脫水效果較好。 提高涂料的粉液比，適當增加濃度 密度過大的比例適當減少 骨料粉的粒度不宜過粗 加入微量而恰當?shù)幕罨瘎?，以提高骨料的分散?有脫水的涂料往往在涂掛時易發(fā)生“破水”(流溝)缺陷，當脫水嚴重時，應(yīng)及時攪拌，并在攪拌態(tài)使用，或者添加適當組元調(diào)節(jié)合適后盡快使用，

9、勿再久置。離漿脫水過于嚴重的涂料不宜使用，需配加一定量的添加劑調(diào)節(jié)合格后使用，如已變質(zhì)則予報廢不用。(六)、涂料清理不脫殼怎么辦?按傳統(tǒng)理論，涂料脫殼有兩個條件：一是內(nèi)層涂料不粘砂(化學(xué)粘砂、熱化學(xué)粘砂、機械粘砂滲透性粘砂)，二是整個涂層能燒結(jié)成硬片。傳統(tǒng)理論認為，鋼水表面的FeO過量滲集于涂料層而降低和改善涂料層的燒結(jié)度，形成“鍋巴層”。而對于還原型的骨料涂層，鐵水表面不易產(chǎn)生過量的FeO，所以無法燒結(jié)成“鍋巴層”，也就無法成片脫殼。采用新一代桂林5號生產(chǎn)鑄鋼件，即使骨料粉100%是石英粉也能理想脫殼，采用“改性石英粉”顯然就更漂亮了，不清自脫。按傳統(tǒng)理論，不論是石英粉還是抗粘砂能力最強的石

10、墨粉作骨料時，都極難成片脫殼，原因是石墨粉高溫下不燒結(jié)。當采用新一代桂林5號與石墨粉配制使用時，稍添加點石英粉就能實現(xiàn)高溫陶瓷化自行脫殼，或者內(nèi)層骨料用石墨粉，外層石英粉，則高溫下里外形成復(fù)合瓷片，極易脫殼，這就是涂料層陶瓷化自動脫殼的奧妙。不論是理想的燒結(jié)層還是高溫陶瓷層，要想不表自脫都是要具同樣的的先決條件涂料內(nèi)層不粘砂，那么內(nèi)層的添加劑和骨料粉的科學(xué)選擇是不可忽視的。(七)、涂料敷補澆道接口嚴重沖刷粘砂怎么辦?首先要明確指出，裝箱時用水涂料(或水泥巴)敷補接口是絕對錯誤的，是不允許的，否則此處在澆注高溫鋼鐵水時必生產(chǎn)“水氣”爆炸而使涂層開裂或松脫而沖刷，一旦沖開缺口，則鋼鐵水直接沖刷干砂

11、層，真可謂所兵敗如山倒，鑄件內(nèi)必有大量砂眼。澆道如咽喉，是鋼鐵水進入型腔的唯一通道，而且此處溫度最高，沖刷時間最長，沖力也最大，所以不管用什么東西去補澆道的粘接口，首先澆道應(yīng)采用能經(jīng)受長時間高溫沖刷的涂料，比如桂林5號涂料雖薄薄12mm的涂層厚度，即使35噸重的鑄件也根本不需陶瓷澆道。在整個澆道耐高溫耐沖刷的前提下，裝箱時的粘接口必須用同樣耐高溫的瓷化型醇基涂料膏(泥巴狀)去敷補，而決不可圖簡單省事隨便用水泥巴胡亂一抹了事。很多人錯誤地認為“醇基快干涂料中的粘結(jié)劑比如樹脂、松香等都不耐高溫，補之必易沖刷掉”。市場上品種繁多的醇基涂料確實是以樹脂和松香為粘結(jié)劑，高溫鋼鐵水一沖很快就溶化掉了，這種

12、醇基涂料是不能用于敷補澆口的。桂林5號瓷化型醇基涂料則相反，它在高溫下能在幾秒鐘內(nèi)快速硬化和瓷化。所謂瓷化就是陶瓷化轉(zhuǎn)變，變得如陶瓷薄片那樣耐高溫耐沖刷。這種醇基涂料用法很簡單：100g醇基5號粉+1000g骨料粉+300g左右濃度為90%的酒精，混合攪拌成爛泥巴狀往接口上抹涂即可。桂林5號醇基涂料與常見的醇基涂料根本差別就是粘結(jié)劑成分不同，并在多種組元之中含有能在高溫下促進骨料粉陶瓷化的材料高強度高溫瓷化型醇基涂料。(八)、涂層鼓起易脫落怎么辦?涂層鼓起往往象手指甲大小或更大面積，常出現(xiàn)在刷完最后一層涂料烘干之后，很易碰之即脫落。為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?如何解決?出現(xiàn)這種現(xiàn)象多屬操作問題。根

13、本原因是涂第一層涂料時，漿液未能與白模表面發(fā)生充分的浸潤，未能把白模表面微小溝凹中的氣體充分趕走，在烘干過程中，微小溝凹中的氣體受熱并集結(jié)膨脹，由于第一層涂料很薄，能較好透氣，所以往往沒有明顯的鼓起現(xiàn)象。但涂到第二或第三層情況就不同了，涂第二、三層時，水份滲至第一層，而第一層下面的溝凹中的氣體依然存在，而涂完第三層之后，涂層厚度增大，且內(nèi)外層干燥程度不同，外層的漿液在烘房內(nèi)先結(jié)成膜，而內(nèi)層尚處濕態(tài)，此時透氣性處最差時段，內(nèi)層被外層滲入的水濕潤之后，與白模間的粘附力亦處最弱狀況，此時內(nèi)層之下的氣體受熱膨脹則必把局部(手指甲般大小)涂層鼓起(12mm左右)，這就是“鼓泡”的形成之根本原因。當然，“

14、鼓氣”的來源與殘留于白模表面的脫模劑的量及種類也大有關(guān)系，它的存在本身就消弱了涂料漿液的滲透性和粘附性，而且受熱易揮發(fā)產(chǎn)生氣體，這點往往被人忽視。解決辦法： 第一層涂料一定要盡量與白模表面多摩擦手摩擦、反復(fù)淋涂、刷涂、流動狀態(tài)浸涂等均行之有效。 對白模表面受脫模劑污染的現(xiàn)象，宜用洗滌劑或酒精把白模表面擦一遍。 適當提高涂料的粘附性和滲透性，加入23%硅溶膠有效。弄清其形成原因和氣的來源，消除之則輕而易舉，此現(xiàn)象全國很普遍，但不難解決。(九)、涂料層出現(xiàn)針孔怎么辦?針孔與氣泡有別，氣泡往往指1mm的“泡”，針孔(針眼)指1mm的微孔，涂料層出現(xiàn)的針孔通常0.51mm，影響涂層的致密性和鑄件的表面

15、粗糙度。產(chǎn)生針孔的原因： 涂料中有關(guān)組元之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生微氣體 粉料未充分被水浸潤，表面的凹溝或內(nèi)部微孔吸附有氣體被涂料漿液膠體所封閉，而當漿液靜置若干時間后，即聚集成微“氣泡”，烘干時即留下微孔。 白模在浸涂時速度過快，粗糙的白模表面上所吸附的氣體未能及時排出而分散于漿液涂層之下，干燥過程形成微孔 涂料攪拌過程操作不當而使空氣卷入漿液內(nèi)針孔消除辦法： 浸涂貪快，涂料漿液與白模表面摩擦欠缺不到位是普通被忽視的操作誤區(qū)，可稱“偷工減料” 高速攪拌貪快，烘溫過高貪快，欲速則不達，效果反之 三種易產(chǎn)生微氣孔的骨料要慎用：鋁礬土(內(nèi)部有微孔)、鎂橄欖石粉(不僅有微孔且含少量CaO)、高嶺圭煅燒后亦與鋁礬土類同。如選用這些骨料，一是使用比例要合適，二是攪拌前最好先用水浸潤一段時間，要在漿液膠體形成之前讓微孔中的氣體排出，讓CaO先與水反應(yīng)充分。(十)、涂料層在烘干過程濕態(tài)脫落怎么辦?涂料層在烘干過程濕態(tài)成片脫落的現(xiàn)象在一些單位時有發(fā)生，尤其是涂得越厚時越易濕態(tài)脫落，第一層脫落往往少見，2或3層脫落為多見。很明顯，是涂層自身重力作用超過其與白模表面粘附力時而引起成片脫落，而且完全可以肯定白模是平面朝下的部位脫落，不可能是上表面的涂層脫落。既然如此，就應(yīng)糾正一下操作了： 涂層烘干增厚之后，再次浸涂時千萬不要把模樣在漿池中浸泡太久，避免本已烘干的第一層也浸潤成“