2023年6月清華大學(xué)熔模精密鑄造技術(shù)培訓(xùn)總結(jié)范文

圖文一.模料相關(guān)學(xué)問：模料根本要求〔熱物理性能、力學(xué)性能、工藝性能〕：①熱物理性能：〔熔化溫度、熱膨脹、耐熱性〕A:熔化溫度:常用熔點(diǎn)、滴點(diǎn)、環(huán)球軟化點(diǎn)等多種方法表示。B:熱膨脹：有體膨脹和線膨脹二種不同的表現(xiàn)形式，常用線收縮率、體膨脹率來衡量。說明：收縮率沒有標(biāo)準(zhǔn)值，主要依據(jù)產(chǎn)品構(gòu)造和依靠工程技術(shù)人員的閱歷；現(xiàn)在已開頭使用計(jì)算機(jī)模擬軟件試驗(yàn)，但還沒有取得成功。C：耐熱性：指模料承受較高環(huán)境溫度而不變形的力量。常用熱變形量或軟化點(diǎn)來衡量耐熱。②力學(xué)性能:〔強(qiáng)度、硬度〕A：強(qiáng)度：模料強(qiáng)度通常以抗彎強(qiáng)度(斷裂模量)來衡量。B：硬度〔針入度〕：在設(shè)定溫度〔2025℃〕和固定載荷(如100g)作用下，標(biāo)準(zhǔn)針在在規(guī)定時(shí)間(5)刺入模料外表的深度(以0.1mm為單位)。③工藝性能：〔蠟液粘度、蠟膏流淌性、灰分〕A：模料在液態(tài)下(例99℃)的粘滯性。B：蠟膏流淌性：蠟膏充填壓型型腔的力量。通常以設(shè)定溫度〔例如壓注溫度〕和恒定載荷〔2kg)作用下，試樣的變形程度代表蠟膏的流淌性C：灰分：模料經(jīng)高溫(900℃)焙燒后的殘留物含量。說明：鑄件的外表質(zhì)量主要靠原材料保證，肯定要把原材料管起來并且確保原材料的質(zhì)量肯定要合格，公司肯定要重視原材料的治理，蠟料較為重要〔病從口入〕。模料常用原材料(蠟質(zhì)材料、樹脂、高分子聚合物〕：①蠟質(zhì)材料：在常溫下為不透亮或半透亮的固體，有固定的熔點(diǎn)或狹窄的凝A：礦物蠟(如石蠟、微晶蠟、地蠟、褐煤蠟等)。B:動(dòng)植物蠟(如蜂蠟、蟲白蠟、棕櫚蠟等)。C:人造蠟(如硬脂酸)。②樹脂：指非晶態(tài)有機(jī)物，在常溫下為透亮的脆性固體，沒有固定的熔點(diǎn)，熔融后粘度較大。常用的有松香及其衍生物和其他自然或人造樹脂〔如石油樹脂、萜烯樹脂等〕。③高分子聚合物〔高聚物〕：指分子量大1EVA、聚苯乙烯等，其力學(xué)性能比蠟強(qiáng)韌得多，熔融后粘度大。說明：三類常用原材料中蠟和樹脂是模料的根本組分，高聚物是添加劑。精鑄模料通常是由上述二種或二種以上原材料按肯定比例混合而成的簡單混合物。配制模料的最終目標(biāo)是綜合各種原材料的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，以滿足熔模鑄造的要求。值得強(qiáng)調(diào)指出的是，液態(tài)無析出物應(yīng)作為模料配制是否成功的根本標(biāo)志。料分類及特點(diǎn)〔模樣模料、水溶性模料、特別用途模料〕：①模樣蠟：制作蠟?zāi)５南灒挚煞譃橄灮Ａ?、樹脂基模料、填料模料三種：A：蠟基模料：以石蠟－硬脂酸、石蠟－聚烯烴為代表。此類模料一般成分比較簡潔，本錢較低。通常液態(tài)下粘度小，便于脫蠟和回收。蠟膏屬多相體系，流淌性好，但制成蠟?zāi)５馁|(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性較差，多與水玻璃制殼工藝協(xié)作生產(chǎn)質(zhì)量要求較低的產(chǎn)品。B：樹脂基模料：此類模料一般成分比較簡單，本錢較高。通常液態(tài)下粘度較大，不利于脫蠟和回收。蠟膏屬均相體系，流淌性較差，但制成蠟?zāi)５馁|(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性好，多與硅溶膠或硅酸乙酯制殼工藝協(xié)作，用于生產(chǎn)質(zhì)量要求較高的軍用或商用精鑄件。國外模料大多屬此類型。C：填料模料：在上述二類模料本體中均勻混入肯定數(shù)量(20%~40%)與之不相溶的固體粉末或水作為填料，用以減小蠟?zāi)Ｊ湛s和縮陷，國外應(yīng)用較為廣泛。但本錢高，液態(tài)下粘度大，脫蠟較困難，也不便回收/再生，通常只能一次性使用，故國內(nèi)很少應(yīng)用。②水溶性模料：遇水溶解或潰散的材料制成的模料，主要用來制作蠟芯，成形蠟?zāi)５膬?nèi)腔和孔洞。有尿素基和聚乙二醇基二種類型，前者價(jià)格廉價(jià)，通常自由澆注成形，效率低、效果較差,多用于制作要求較低而外形簡潔的蠟芯；后者價(jià)格較貴，可壓注成形，效率高、效果好，多用于制作要求較高而外形簡單的蠟芯。③特別用途模料〔澆道蠟、粘結(jié)蠟、修補(bǔ)蠟、樣件蠟〕：A:澆道蠟:特地用來制作澆道的模料。其特點(diǎn)是熔點(diǎn)較低、粘度小。脫蠟時(shí)能快速流出或滲入型殼中，從而減輕了蠟?zāi)Ｅ蛎泴π蜌ぎa(chǎn)生的壓力，緩解了型殼開裂的問題。B：粘結(jié)蠟：組合模組時(shí)將需要連接處涂上這種蠟后便可相互粘結(jié)起來。C：修補(bǔ)蠟：在室溫下就松軟而具有可塑性，特地用來填補(bǔ)蠟?zāi)?、澆道外表或蠟?zāi)！獫驳澜雍咸幍目p隙、孔洞或修飾外表的針孔、流線等缺陷。D：樣件蠟：這種模料不但堅(jiān)韌，能經(jīng)受機(jī)械加工過程中必需的裝卡、夾持，還具有優(yōu)良的切削加工性能，可以用刀具便利地制作單件或少量蠟?zāi)６鵁o需模具〔壓型〕，所以令本錢大幅度下降。模料回收和再生：①蠟基模料(石蠟－硬脂酸)的回收處理：A:目的:除水、除塵、復(fù)原皂化物B：方法:沉降分別和過濾以去除水分和粉塵。酸處理復(fù)原皂化物。C：預(yù)防模料變質(zhì)的措施:關(guān)鍵是防止硬脂酸皂化和模料過熱。②樹脂基模料的回收處理：A：目的:除塵、脫水B：方法:靜置沉降分別，蒸發(fā)脫水；過濾和離心分別。說明：傳統(tǒng)的脫水方法存在防止模料過熱與脫水效率的沖突。圖示脫水機(jī)較好地解決了這一沖突，脫水溫度掌握在＜110℃。20的多層過濾。前面的濾網(wǎng)由金屬絲編織而成，過濾較粗大的顆粒和氧化樹脂；后面的則是一次性使用的紙質(zhì)纖維材料，過濾細(xì)小顆粒。離心分別：承受高速離心機(jī)將粉塵和水分別出去，獲得灰分＜0.05%的純潔蠟液，較之于過濾法，此法效率較高，且無需特地除水工序，更適合生產(chǎn)廠家現(xiàn)場使用。離心機(jī)需常常清理，定期去除附著在內(nèi)壁上的固體沉積物。③模料回收和再生：在回收舊蠟中參加適量的原材料，使其性能經(jīng)嚴(yán)格檢測到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。由此所得產(chǎn)品稱為再生蠟。通常必需檢測4二.制模工藝相關(guān)學(xué)問：1.蠟膏制備：①蠟基模料制膏方法要點(diǎn)：蠟液+蠟屑---快速攪拌 保溫靜置。②樹脂基模料制膏方法要點(diǎn)：A：小容積蠟缸:蠟液長期保溫靜置B:大容積蠟缸:分區(qū)溫度掌握，慢速攪拌。說明：具有足夠的制冷力量、恰當(dāng)?shù)臄嚢璺椒?、?yán)格的分區(qū)溫度掌握，以便最終獲得溫度適宜、狀態(tài)均勻的連續(xù)膏條，是樹脂基模料制膏的關(guān)鍵?！蚕旅孢@張圖片為宣傳設(shè)備的廣告圖片，說明設(shè)備的精良且穩(wěn)定〕2.制模工藝參數(shù)對蠟?zāi)Ｍ獗碣|(zhì)量的影響：①壓蠟溫度：與蠟膏物理性能和狀態(tài)直接相關(guān)，掌握模料流淌充型性能，影響蠟?zāi)Ｍ獗碣|(zhì)量;與模料膨脹/收縮總量有關(guān)，進(jìn)而對蠟?zāi)Ｍ獗砜s陷產(chǎn)生影響。②壓注壓力：壓力是蠟膏流淌的直接驅(qū)動(dòng)力。掌握模料流淌速度,影響蠟?zāi)Ｍ獗碣|(zhì)量，同時(shí)，供給壓實(shí)和補(bǔ)縮壓力，提高蠟?zāi)Ｍ獗韽?fù)制壓型型腔的力量，減小縮陷。③流淌速度：指壓型射蠟嘴處蠟膏流淌的線速度。過快造成紊流、噴濺，過慢則造成冷隔。④充型時(shí)間：指從開頭壓注到布滿壓型型腔所需的時(shí)間。它與流淌速度有直接關(guān)系，但又是二個(gè)不同的概念。蠟?zāi)３湫屯ǔＲ钥煨楹茫蕴岣吣Ａ系膹?fù)形力量和蠟?zāi)Ｍ獗砉饣?。充型之所以宜快，是由于蠟?zāi)Ｇ宄妮喞?、光滑的外表是在布滿型腔的最終瞬間才完成的。此時(shí)，模料必需保持足夠的流淌性，外表任何部位都不能結(jié)有硬皮。說明：以適當(dāng)?shù)牧魈仕俣容^快地充型，這就存在一個(gè)注蠟口大小和型腔體積及蠟?zāi)１诤裣嗥ヅ涞膯栴}。⑤壓型溫度：對蠟?zāi)＠鋮s速度有直接影響，與蠟?zāi)Ｍ獗砬宄暾欠癞a(chǎn)生縮陷、變形或開裂相關(guān)。3.制模工藝參數(shù)對蠟?zāi)３叽绲挠绊憿賶合灉囟龋簻囟仍礁呤湛s越大，蠟基模料尤甚。②壓注壓力：壓力增大收縮率減小。壓力小時(shí)影響大，壓力超過1.2MPa影響不明顯。③流淌速度：流淌速度對蠟?zāi)３叽鐭o明顯影響。④充型時(shí)間：充型越快收縮越大。⑤壓型溫度：壓型溫度越高收縮越大。⑥起模時(shí)間：起模時(shí)間越長，收縮率越小。說明：工藝參數(shù)主要靠設(shè)備精度來保障，留意選擇設(shè)備時(shí)要慎重！！三、制模設(shè)備：制模設(shè)備分類：壓蠟設(shè)備常分為氣壓和液壓兩大類型。一般認(rèn)為氣壓設(shè)備構(gòu)造較簡潔，價(jià)格廉價(jià)，但壓力受限制(<0.6MPa)，主要適用于蠟基模料；而液壓設(shè)備價(jià)格較貴，但壓力大(通常>1MPa)，構(gòu)造緊湊，主要適用于樹脂基模料。①氣壓壓蠟機(jī)〔氣力式壓蠟機(jī)、氣動(dòng)活塞式壓蠟機(jī)〕：A：氣力式壓蠟機(jī)：B:氣動(dòng)活塞式壓蠟機(jī)②液壓壓蠟機(jī)(換缸壓蠟機(jī)、免換蠟缸壓蠟機(jī)、全自動(dòng)壓蠟機(jī))A:換缸壓蠟機(jī):B:免換蠟缸壓蠟機(jī):C:全自動(dòng)壓蠟機(jī):2.制模設(shè)備掌握系統(tǒng)：掌握系統(tǒng)是壓蠟機(jī)的神經(jīng)中樞，也是評判其優(yōu)劣的關(guān)鍵所在。①溫度掌握:制模過程溫度掌握要求準(zhǔn)確牢靠〔控溫精度±0.25℃〕，反響靈敏。例如，先進(jìn)的壓蠟機(jī)壓蠟溫度顯示的應(yīng)是蠟溫而不是油溫，設(shè)置轉(zhuǎn)變后響應(yīng)要快〔1℃/min)。壓型溫度應(yīng)顯示出壓型中靠近型腔部位的溫度，而不僅是壓板溫度。②壓力和流淌掌握:近期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)壓力和流淌相互獨(dú)立，各自單獨(dú)掌握。中期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)依據(jù)流速變化進(jìn)展壓力補(bǔ)償，同時(shí)實(shí)現(xiàn)分段式壓力掌握〔關(guān)鍵是找準(zhǔn)切換點(diǎn)〕。長期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)掌握。四、熔模鑄造型芯技術(shù)：熔模鑄造型芯的根本要求〔耐火度、熱膨脹率、化學(xué)穩(wěn)定性、強(qiáng)度、易脫除〕：①耐火度：型芯應(yīng)具有足夠高的耐火度，以保證它在鑄造高溫下不軟化和變形，一般狀況下用于精鑄鑄鋼件的型芯耐火度應(yīng)到達(dá)1400℃以上。②熱膨脹率：型芯在加熱過程中熱膨脹應(yīng)小而均勻，以免造成型芯開4310－6〔1/℃〕。③化學(xué)穩(wěn)定性：型芯在高溫下與金屬液不產(chǎn)生化學(xué)反響，避開污染合金，防止鑄件外表產(chǎn)生化學(xué)粘砂或反響性氣孔。涂料流淌性差將很難形成厚薄均勻的涂層，難以順當(dāng)流入蠟?zāi)５暮唵涡颓唬苛铣?huì)滯留、積存造成枯燥〔或硬化〕不透，使型殼在該處脫蠟或焙燒時(shí)產(chǎn)生裂紋，引起穿鋼、披鋒等缺陷，尤其對于中大件〔W>10-200kg〕或簡單件，流淌性更是涂料最根本的性能要求。②掩蓋性的影響：100%掩蓋，則鑄件外表會(huì)有“結(jié)疤”、“桔皮”等缺陷。涂層〔外表層或背層〕均應(yīng)有肯定厚度要求，過厚則難枯燥〔硬化〕透，型殼易分層、開裂，造成鑄件外表“夾砂”、氣孔〔透氣性差〕；涂層過薄則在撒砂較粗時(shí)會(huì)使型殼外表消滅“蟻孔”，造成鑄件外表“毛刺”，同時(shí)由于枯燥或“硬化”過度會(huì)使型殼外表產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致鑄件外表披鋒，飛翅、流紋等缺陷消滅。第一二層型殼的厚、薄打算了鑄件外表質(zhì)量，背層涂層則打算了型殼整體強(qiáng)度。③致密性的影響：外表層涂料致密性凹凸，直接影響型殼及鑄件外表質(zhì)量。高致密度涂層能獲得平坦、光滑無蟻孔、美觀的型殼內(nèi)外表，鑄件相應(yīng)外表粗糙度細(xì)、缺陷少，可大大降低鑄件返修率〔少焊補(bǔ)、打磨〕。背層致密度高則型殼強(qiáng)度高，不易開裂，固然，過高的致密性涂料會(huì)增加本錢〔粉料多〕，加速涂料“老化”〔粘結(jié)劑薄膜過薄〕。粘結(jié)劑過少時(shí)型殼強(qiáng)度低，外表易消滅微裂紋，背層型殼易開裂、漏鋼。④穩(wěn)定性的影響：涂料“老化”，即粘結(jié)劑在制殼前已有“凝膠”存在，會(huì)使型殼外表層缺陷增多：分層、結(jié)疤、開裂、落砂、夾砂、粗糙等。而且型殼整體強(qiáng)度下降〔背層涂料也老化時(shí)〕，還會(huì)影響涂料其他工藝性能：流淌性下降，掩蓋性增大，致密性大大降低。⑤均勻性的影響：外表層均勻性凹凸直接影響到鑄件外表質(zhì)量。由于涂掛性差會(huì)產(chǎn)生“結(jié)疤”。均勻性差會(huì)引起局部外表“毛刺”；干凈度差〔涂料中有蠟屑、粉粒、粗砂〕會(huì)產(chǎn)生麻坑、毛刺。不均勻的的涂層型殼平面上易開裂〔硬化或枯燥后〕，鑄件外表會(huì)產(chǎn)生披鋒、“流紋”。背層均勻性差，型殼澆注、焙燒時(shí)易開裂。均勻性是涂料質(zhì)量的根本要求之一。⑥懸浮性影響：涂料〔桶〕上下工藝性能不全都，直接會(huì)導(dǎo)致型殼涂層厚薄及致密性不同。硅溶膠涂料懸浮性差，粉料沉降快，為保持涂料的懸浮性，必需24涂料，邊攪拌邊涂掛是最抱負(fù)、合理的涂制方法。3.涂料工藝性能要求：①較好的流淌性L〔包括良好的流平性，肯定的流淌性〕②適當(dāng)?shù)难谏w性δ〔100%的涂掛性的前提下〕③較高的致密性K〔即n〕④較好的穩(wěn)定性〔ρ涂增高慢，使用壽命長〕⑤良好的均勻性〔均勻而干凈〕⑥較高或穩(wěn)定的懸浮性〔f%值穩(wěn)定〕七、硅溶膠粘結(jié)劑：硅溶膠涂料：①硅溶膠涂料種類：A、面層涂料：面層涂料及撒砂保證型殼內(nèi)外表質(zhì)量直接影響鑄件外表質(zhì)量。B、過渡層涂料：過渡層涂料是將面層和背層結(jié)實(shí)的粘結(jié)好避開分層，提高型殼強(qiáng)度。C、背涂料：背層涂料制殼是保證型殼的凹凸溫度強(qiáng)度，保證鑄件不變形和尺寸精度。D、半層涂料：半層涂料不撒砂，主要防掉砂和提高型殼強(qiáng)度②硅溶膠涂料組成:A.面層涂料：由耐火材料、粘結(jié)劑、潤濕劑、消泡劑等組成。B.過渡層涂料：由耐火材料、粘結(jié)劑組成。C.背層涂料：由耐火材料、粘結(jié)劑、選擇性改性材料〔石墨粉等〕組成。D.半層涂料：由耐火材料、粘結(jié)劑和改性材料組成。③潤濕劑介紹：A、潤濕劑的作用:潤濕劑是一種外表活性劑，其分子一般由兩種性質(zhì)不同的原子基因組成：一種是非極性的親油基因，另一種是極性的親水基因。如聚氧乙烯烷基醇醚〔JFC〕B、潤濕劑作用示意圖：外表活性劑〔潤濕劑〕有一薄層即可，用量為硅溶膠的千分之一左右。外表活性劑親油基因在熔模外表的定向排列如下圖：C、國內(nèi)常用潤濕劑種類:國內(nèi)使用最多的潤濕劑〔外表活性劑〕為JFC，又稱滲透EA，全名聚氧乙稀烷基醇醚。同時(shí)還有潤濕劑T10〔OP-10〕130100、還有烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等，武漢研制的ZF–401④消泡劑介紹：A、參加潤濕劑后，涂料的外表強(qiáng)力下降了，攪拌過程中易將空氣卷入形成氣泡，為此，需參加消泡劑來消泡，消泡劑一般為有機(jī)添加劑，如硅樹脂、醇類。B、消泡劑作用使氣泡外表膜被拉伸變薄而使氣泡破滅〔見以下圖〕：⑤粉液比：A、配方中耐火材料和粘結(jié)劑〔硅溶膠〕的重量比稱之為粉液比。它直接影響涂料及型殼的性能。應(yīng)加以嚴(yán)格掌握。涂料粉液比高，所制型殼內(nèi)外表致密，鑄件外表質(zhì)量好。涂料粉液比高，所制型殼內(nèi)外表強(qiáng)度高，鑄件精度高。粉液比高，型殼枯燥時(shí)間長。B、粉液比高、低取決于硅溶膠的粘度和耐火粉料的粒度及粒度級配。2.硅溶膠涂料的配制：①涂料配制說明：②涂料配制，需長時(shí)間均勻攪拌，特別配涂料，嚴(yán)格掌握攪拌時(shí)間，到時(shí)方可測定涂料流杯度和涂片厚度。A：流杯粘度：肯定容積的涂料流盡的秒數(shù)。Zahn4#〔#004〕5#〔#005〕號杯。44ml，出口孔徑分別為：4#〔#004〕4.27、5#〔#005〕5.28，大4#〔#004〕居多。B:涂掛試片的測試:涂料層厚度可用涂掛試片測定其重量。涂片重是40mm340mm32mm厚。流杯粘度與涂片重協(xié)作使用，可以更好的反映硅溶膠涂料性能。八、硅溶膠型殼介紹：1.熔模鑄造型殼的性能根本要求：①型殼強(qiáng)度：強(qiáng)度是型殼最主要、最根本的要求〔常溫強(qiáng)度；高溫強(qiáng)度；殘留強(qiáng)度〕；性能良好的優(yōu)質(zhì)型殼應(yīng)具有較高的常溫強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)母邷貜?qiáng)度和較低的殘留強(qiáng)度。②型殼的高溫透氣性：要有良好的高溫透氣性；③型殼的熱膨脹性，是型殼的重要指標(biāo)，熱膨脹要小；④導(dǎo)熱性：型殼的導(dǎo)熱性要好，有利補(bǔ)縮、晶粒細(xì)化。⑤熱振穩(wěn)定性：熱振穩(wěn)定性要好、抗高溫鋼水沖擊力量較強(qiáng)。⑥熱化學(xué)穩(wěn)定性好：良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性，不能形成高溫化學(xué)粘砂和氧化；⑦脫殼性好：模殼要有良好的脫殼性。2.快干硅溶膠簡介：①高分子有機(jī)物快干硅溶膠：快干硅溶膠膠中參加高分子有機(jī)物，它本身就是一種強(qiáng)粘結(jié)劑，如乳膠和PVA等高聚物增加材料，高聚物改性硅溶膠會(huì)更早到達(dá)膠凝濃度，但并非真正膠凝，只是早期建立濕強(qiáng)度，溶膠不回溶，可以連續(xù)涂掛下一層，從而縮短制殼時(shí)間。②離子改性型快干硅溶膠：參加離子改性在堿性硅溶膠溶液中，通常用鋁、錫、鉛，但是多數(shù)用鋁，鋁Al3+離子參加會(huì)發(fā)生水解反響生成Al(OH)3溶膠的粘結(jié)力，有利于使型殼在下一層掛漿前建立足夠的強(qiáng)度。③纖維增加劑型快干硅溶膠：纖維增加快干硅溶膠與一般的高聚物改性硅溶膠不同，它不是靠參加聚合物，而是靠中參加不溶于的有機(jī)纖維〔尼龍絲〕來增加的，在涂料中參加直徑約20um，長約1mm的尼龍纖維。④一種乳膠增加型快干硅溶膠：乳膠增加型快干硅溶膠是推出的一種快干硅溶膠，乳膠增加型快干硅溶膠在高溫下的燒失，被燒失的乳膠成分在型殼中留下微觀孔隙，進(jìn)而降低了型殼的殘留強(qiáng)度并增加型殼的透氣性。3.硅溶膠型殼特點(diǎn)：①硅溶膠是一種典型的硅溶膠體溶液；②硅溶膠的性能指標(biāo)：SiO2%、Na2O%、PH、密度、運(yùn)動(dòng)粘度、膠體粒徑；③硅溶膠涂料分三種：面層、過渡層、背層；④面層涂料中必需加潤濕劑、消泡劑。⑤硅溶膠制殼工藝簡潔，每層為：上涂料、撒砂、枯燥；⑥硅溶膠型殼通過水分蒸發(fā)，SiO2枯燥是影響型殼質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)；⑦影響硅溶膠型殼枯燥的因素有：溫度、濕度、風(fēng)力，需嚴(yán)格掌握。⑧現(xiàn)在國內(nèi)對溫度掌握嚴(yán)格，對風(fēng)力影響尚重視不夠。⑨快干硅溶膠可防止面層型殼開裂，避開鑄件產(chǎn)生毛刺，可加快制殼速度⑩硅溶膠型殼制殼工藝為綠色型殼制殼工藝應(yīng)加以推廣。九、熔模鑄造件常見缺陷和型殼的關(guān)系：1.氣孔：型殼培燒溫度低，保溫時(shí)間缺乏，型殼過厚透氣性不好。2.皮下氣孔：型殼內(nèi)外表與金屬液發(fā)生反響。3.渣氣孔：型殼焙燒缺乏?？s松：型殼溫度過低，冷卻速度過快。熱裂：型殼溫度低，冷卻速度過快，型殼強(qiáng)度過高，退讓性差，阻6.金屬刺：面層涂料粉液比低，流杯粘度低，涂料與蠟?zāi)Ｍ獗頋櫇裥圆睿鎸由斑^粗。粘砂：層涂料用耐火材料和撒砂材料雜質(zhì)含量高，耐火材料及耐結(jié)劑選用不當(dāng)。外表麻坑：耐火材料中雜質(zhì)含量過高。夾雜物：型殼面層枯燥硬化不良，型殼涂層結(jié)合不良、面層剝落。型殼強(qiáng)度低，承受不了金屬液沖擊。型殼脫蠟后放置時(shí)間過短，水分多升溫過快，澆口杯掉砂。型殼膨脹〔鑄件變形〕：型殼耐火材料雜質(zhì)含量過高，耐火材料煅燒溫度低，粘結(jié)劑高溫性能差。4.非真空感應(yīng)爐熔煉技術(shù)(3①惰性氣體掩蓋保護(hù)在非真空感應(yīng)電爐熔煉中的應(yīng)用.惰性氣體掩蓋保護(hù)法的根本原理是,在熔爐熔池的外表,形成一層不被合金吸取又不與合金反響的惰性氣幕,從而保持合金在熔化過程的純潔度②感應(yīng)爐內(nèi)氬氣精煉.感應(yīng)爐內(nèi)氬氣精煉是將高純度的氬氣，通過安裝在坩堝底部可更換的透氣磚〔只透過氣體不會(huì)滲漏出鋼液〕導(dǎo)入鋼液。氬氣被分散成很多分散度高、具有較大上升速度的氣泡流，通過鋼液時(shí)將會(huì)對鋼液產(chǎn)生精煉作用。③剛玉-鎂鋁尖晶石爐襯的應(yīng)用。以鎂鋁尖晶石為連接橋的型爐襯。爐襯材料的組成都是由粗細(xì)不同的顆粒和粉狀材料進(jìn)展合理級配組成，以提高其緊實(shí)密度。粗細(xì)顆粒為骨料，肯定量的細(xì)粉料填充著大小顆粒料之間的間隙，成為連接橋，在高溫下這些細(xì)粉料會(huì)先于顆粒料燒結(jié)，形成三維網(wǎng)狀構(gòu)造，其目的是依靠骨料抵擋高溫侵蝕，到達(dá)提高爐襯的使用壽命，而改善起連結(jié)橋作用的網(wǎng)狀構(gòu)造的材質(zhì)將會(huì)提高爐襯的整體壽命。因而在剛玉質(zhì)的爐襯材料中參加肯定量的電熔鎂粉，其目的就是為了形成鎂鋁尖晶石的連接橋網(wǎng)絡(luò)。下表為剛玉-鎂鋁尖晶石爐襯的配方。鎂鋁尖晶石爐襯的缺乏〔2〕：由于剛玉-鎂鋁尖晶石軟化點(diǎn)比氧化鎂低，故高溫下爐壁較軟，加料時(shí)需要留意，否則簡潔碰撞出凹坑。1700℃時(shí)，爐襯壽命會(huì)縮短?？梢杂秒娙垩趸V-鎂鋁尖晶石爐襯熔煉溫度要求高的金屬。5.感應(yīng)電爐的原理及種類：①無芯感應(yīng)電爐的根本原理是電磁感應(yīng)原理和電流熱效應(yīng)原理，即是利用電磁感應(yīng)在金屬內(nèi)部形成的感應(yīng)電流來加熱和熔化金屬。它是由變頻電源、電容器、感應(yīng)圈的坩堝中的金屬爐料等組成的根本電路。②用法拉第的電磁感應(yīng)原理及焦耳楞茨的電流熱效應(yīng)定律描述感應(yīng)加熱：當(dāng)交變頻率的電流通過坩堝外側(cè)螺旋形水冷線圈時(shí),在線圈包圍的空間和四周產(chǎn)生了交變的磁場,其中一部份磁力線穿透感應(yīng)圈內(nèi)坩堝中的金屬爐料,從而金屬爐料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,它在閉合回路內(nèi)流淌時(shí).要抑制金屬爐料導(dǎo)體的電阻而使金屬爐料溫度上升,由電能轉(zhuǎn)化為熱能,使金屬爐料被加熱和熔化。③感應(yīng)熔煉設(shè)備的種類：〔3〕：工頻感應(yīng)爐(50(150赫~10(10~300)B：依據(jù)熔煉環(huán)境分〔2〕：－3非真空感應(yīng)爐；真空感應(yīng)爐〔510〕C：等離子感應(yīng)爐：D:爐襯材料和坩堝配料:十二、熔模鑄造澆冒系統(tǒng)設(shè)計(jì)：7削減內(nèi)應(yīng)力和變形；便利制殼；排蠟通暢；提高工藝出品率。1、冒口的設(shè)計(jì)：冒口是鑄型內(nèi)用于儲(chǔ)存金屬液的空腔，習(xí)慣上把冒口所鑄成的金屬實(shí)體也稱為冒口。(4點(diǎn))：A：補(bǔ)償鑄件凝固時(shí)的收縮。設(shè)在最終凝固部位、使縮孔移入冒口、防止鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷。B：調(diào)整鑄件凝固時(shí)的溫度分布，掌握鑄件的凝固挨次。C：排氣、集渣作用。D:精鑄件的大型鑄件可利用明冒口觀看型腔內(nèi)金屬液的充型狀況。②設(shè)計(jì)冒口應(yīng)遵循的根本條件：A：冒口應(yīng)有足夠大的體積，以保證有足夠的金屬液補(bǔ)充鑄件的液態(tài)收縮和凝固收縮，補(bǔ)償澆注后型腔擴(kuò)大的體積。B:冒口的凝固時(shí)間應(yīng)大于或等于鑄件〔被補(bǔ)縮局部〕的凝固時(shí)間。C:在鑄件整個(gè)凝固過程中，冒口與被補(bǔ)縮部位之間的補(bǔ)縮通道應(yīng)當(dāng)暢通，即：使擴(kuò)張角始終向著冒口。D:對于結(jié)晶溫度間隔較寬，易于產(chǎn)生分散性縮松的合金鑄件，還需要留意將冒口與澆注系統(tǒng)、工藝補(bǔ)貼、保溫措施、激冷措施等協(xié)作使用，使鑄件在較大的溫度梯度下，自遠(yuǎn)離冒口的末端區(qū)漸漸向著冒口方向?qū)崿F(xiàn)明顯的挨次凝固。③補(bǔ)縮通道擴(kuò)張角:A:鑄件的凝固過程，由于凝固是從下部和壁的四周同時(shí)推動(dòng)的，這樣在液相線之間便形成了向冒口方向擴(kuò)張的夾角Φ，角Φ張角。B:Φ，Φ大，通道越暢通、補(bǔ)縮越簡潔;向著冒口方向的溫度梯度越大，Φ大;反之Φ④冒口的有效補(bǔ)縮距離:冒口作用區(qū)長度與末端區(qū)長度之和稱為冒口有效補(bǔ)縮距離。冒口有效補(bǔ)縮距離與合金種類、鑄件構(gòu)造、以及鑄件凝固方向上的溫度梯度有關(guān)，也和凝固時(shí)析出氣體的壓力及冒口的補(bǔ)縮壓力有關(guān)。⑤確定冒口的重要原則〔4〕:A:先確定鑄件的熱節(jié)位置，側(cè)冒口應(yīng)就近設(shè)在熱節(jié)的上方或側(cè)旁。B:冒口應(yīng)盡量設(shè)在鑄件最高、最厚的部位。C:對于壁厚均勻鑄件，需依據(jù)冒口的有效補(bǔ)縮距離來確定冒口的位置和數(shù)量。D:冒口的安放應(yīng)便于鑄件的清理、切割、打磨等操作。最重要的是要記住(2冒口應(yīng)比鑄件〔或被補(bǔ)縮部位〕凝固的晚冒口應(yīng)有足夠的金屬液補(bǔ)償鑄件凝固時(shí)的收縮2、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：①定義：澆注系統(tǒng)是鑄型中金屬流入型腔的通道，通常由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道、冒口、緩沖窩、出氣口、集渣包等單元組成。②澆注系統(tǒng)的功能：充填、補(bǔ)縮、排蠟、配熱、其它③對澆注系統(tǒng)的根本要求〔4點(diǎn)〕：A：應(yīng)在肯定的澆注時(shí)間內(nèi)保證布滿型殼,獲得輪廓清楚的鑄件，防止產(chǎn)生澆缺乏。B:應(yīng)能掌握液體金屬流入型腔的速度和方向，盡可能使金屬液平穩(wěn)流入型腔，防止發(fā)生沖擊、飛濺和漩渦等不良現(xiàn)象，以免鑄件產(chǎn)生氧化夾渣、氣孔等缺陷。C:應(yīng)能把混入金屬液中的熔渣和氣體擋在澆注系統(tǒng)里，防止產(chǎn)生夾渣和氣孔缺陷。D:應(yīng)能掌握鑄件凝固時(shí)的溫度分布，削減或消退鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋和變形等缺陷。E:澆注系統(tǒng)構(gòu)造力求簡潔，便于清理、切割和削減液體金屬的消耗。〔4〕:液態(tài)金屬在型腔中流淌時(shí)呈現(xiàn)出如下的水力學(xué)特性：A:粘性流體流淌：水力學(xué)爭論的對象通常是無粘性的抱負(fù)流體，而液態(tài)金屬則是有粘性的流體。其粘性與成分有關(guān)，在流淌中又隨金屬溫度的降低而不斷增大，當(dāng)液態(tài)金屬中消滅晶體時(shí)，液態(tài)的粘度急劇增加，液態(tài)金屬流淌過程中假設(shè)有氧化夾渣混入，液流的粘度還會(huì)進(jìn)一步增加。B:不穩(wěn)定流淌：在充型過程中由于液態(tài)金屬溫度不斷降低，鑄型溫度不斷上升，使兩者之間的熱交換呈不穩(wěn)定狀態(tài)。隨著溫度下降粘度增加，流淌阻力也隨之增加；加之充型過程中液流的壓頭的增加和削減，液態(tài)金屬的流速和流態(tài)也在不斷變化著，所以說液態(tài)金屬在充型過程能中的流淌是不穩(wěn)定的。C:多孔管中流淌：由于型殼具有透氣性，可把型腔看作是多孔的管道和容器。液態(tài)金屬在“多孔管”中流淌時(shí)，往往不能很好的貼附于管壁，此時(shí)可能將外界氣體卷入液流，形成氣孔或引起金屬液的氧化，形成氧化夾渣。D:紊流流淌：液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中流淌時(shí)，其雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)，屬于紊流流淌。對于水平澆注的簿壁鑄件或厚大鑄件的充型，液流上升速度很慢，也有可能得到層流流淌。:A:澆口杯的作用(3承接來自澆包的金屬液，防止金屬液飛濺和溢出，便于澆注；減輕液流對型腔的沖擊，分散渣滓和氣泡，阻擋其進(jìn)入型腔；增加充型壓力頭。B:澆口杯的構(gòu)造外形(2漏斗形澆口杯：構(gòu)造簡潔，擋渣作用差，金屬液易產(chǎn)生繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的渦流，易于卷入氣體和熔渣。池形澆口杯：精鑄澆注系統(tǒng)一般不用，該澆口杯不形成渦流，有利于防止卷氣和夾渣.⑥液態(tài)金屬在直澆道中的流淌狀況:A:直澆道的功用:從澆口杯引導(dǎo)金屬液向下進(jìn)入橫澆道、內(nèi)澆口或直接導(dǎo)入型腔?；蛘邚臋M澆道引導(dǎo)金屬液向下進(jìn)入內(nèi)澆口、或直接導(dǎo)入型腔。B:液態(tài)金屬在直澆道中的流態(tài)(2布滿式流淌：在上大下小的錐形直澆道中液流呈布滿狀態(tài)，該狀態(tài)無負(fù)壓和吸氣現(xiàn)象。非布滿式流淌：在等截面的圓柱形和上小下大的倒錐形直澆道中液流呈非布滿狀態(tài)。流股自上而下呈漸縮形，流股外表壓力接近大氣壓，微呈正壓。流股外表會(huì)帶動(dòng)氣體向下運(yùn)動(dòng)，并能沖入型內(nèi)上升的金屬液內(nèi)。⑦液態(tài)金屬在橫澆道中的流淌狀況:A:橫澆道的功用:主要有穩(wěn)流、安排液流和擋渣作用。是澆注系統(tǒng)的重要單元。B:液流在橫澆道中的流淌狀況:對于收縮式澆注系統(tǒng)，從直澆道下落的液流可馬上把橫澆道布滿；對于擴(kuò)張式澆注系統(tǒng)〔鋁合金鑄造常用〕，橫澆道并不馬上被布滿，C:橫澆道的分流作用:液流布滿橫澆道時(shí)，即由橫澆道安排給各個(gè)內(nèi)澆道。同一個(gè)橫澆道上有多個(gè)等截面的內(nèi)澆道時(shí)，各內(nèi)澆道的流量不等。一般狀況下遠(yuǎn)離直澆道的流量大，近直澆道的流量小。當(dāng)合金液柱較高，橫澆道不格外長時(shí)，從直澆道流入橫澆道的合金液，大局部流入距直澆道較遠(yuǎn)的內(nèi)澆道；D:橫澆道的擋渣作用〔以黑色合金熔渣密度低于合金液的狀況為例〕:⑧液態(tài)金屬在內(nèi)澆道中的流淌狀況:A：內(nèi)澆道是澆注系統(tǒng)中把液體金屬引入型腔的一個(gè)單元，其功能是：掌握充型速度和方向，安排液態(tài)金屬，調(diào)解鑄件各部位溫度分布和凝固次序，并對鑄件有肯定的補(bǔ)縮作用。B:內(nèi)澆口的放置位置原則〔6〕:一般狀況下內(nèi)澆道應(yīng)放置在鑄件的厚大部位的熱節(jié)處，使液態(tài)金屬與鑄件凝固區(qū)域保持暢通，形成補(bǔ)縮通道。對于體型較大的鑄件，假設(shè)鑄件壁厚較大而又均勻時(shí)，為了保證鑄件同時(shí)凝固，合金液應(yīng)從四周通過較多的內(nèi)澆道導(dǎo)入，在鑄件的最終凝固設(shè)置冒口以便補(bǔ)縮。體型較大的鑄件，在不破壞鑄件挨次凝固的前提下，內(nèi)澆道數(shù)量宜多些，并分散均勻布置，以避開集中導(dǎo)入合金液引起鑄件產(chǎn)生局部過熱。對于帶有陶瓷型芯的鑄件，內(nèi)澆道應(yīng)避開垂直對著陶瓷型芯，以防合金液沖擊造成露芯、偏芯。內(nèi)澆道不要開設(shè)在鑄件機(jī)加工初基準(zhǔn)面上，以避開澆道切割殘留量影響鑄件的夾持和定位。內(nèi)澆道的位置最好選擇在鑄件平面或凸出部位上，不要阻礙切割、打磨、清理等工序。⑨澆注系統(tǒng)的類型〔4〕：A:頂注式澆注系統(tǒng)及其特點(diǎn):以澆注位置為準(zhǔn)，金屬液從鑄件型腔頂部,導(dǎo)入的澆注系統(tǒng)稱為頂注式澆注系統(tǒng)。頂注式澆注系統(tǒng)特點(diǎn)〔4〕：在鑄件澆注和凝固過程中，鑄件上部溫度高于下部，有利于自下而上挨次凝固，能夠有效的發(fā)揮頂部冒口的補(bǔ)縮作用。在液態(tài)金屬的整個(gè)充型階段始終有一個(gè)不變壓頭，液流流量大、充型時(shí)間短，充型力量強(qiáng)。澆注系統(tǒng)和冒口消耗金屬少，澆注系統(tǒng)切割清理簡潔。缺點(diǎn):液態(tài)金屬從高處落下進(jìn)入型腔，對型殼沖擊大，簡潔導(dǎo)致金屬液飛濺、氧化和卷入氣體，形成氧化夾渣和氣孔缺陷。B:底注式澆注系統(tǒng)及其特點(diǎn):內(nèi)澆道設(shè)在鑄件底部的澆注系統(tǒng)稱為底注式澆注系統(tǒng)。(3合金液從下部充填型腔，流淌平穩(wěn)，不易產(chǎn)生沖擊、飛濺、氧化和卷入氣體，便于排解型腔中的氣體。橫澆道根本工作在布滿狀態(tài)，有利于擋渣。缺點(diǎn):充型后鑄件的溫度不利于自下而上的挨次凝固，補(bǔ)縮作用差；鑄件底部內(nèi)澆口四周簡潔過熱，使鑄件產(chǎn)生縮松、縮孔、晶粒粗大等缺陷；充型力量較差，對大型薄壁鑄件簡潔產(chǎn)生冷隔和澆缺乏的缺陷；組樹工藝簡單，金屬消耗量大。C:階梯〔側(cè)注〕式澆注系統(tǒng)及其特點(diǎn):在鑄件不同高度上開設(shè)多層內(nèi)澆道的澆注系統(tǒng)稱為階梯式澆注系統(tǒng)。〔5〕:金屬液自下而上充型，充型平穩(wěn)，型腔內(nèi)氣體排出順當(dāng)。充型后上部金屬溫度高于下部，有利于挨次凝固，鑄件組織致密。充型力量較強(qiáng)，易于避開冷隔和澆缺乏等鑄造缺陷。利用多內(nèi)澆道，可減輕內(nèi)澆道四周的局部過熱現(xiàn)象。缺點(diǎn)：組樹工藝簡單，簡潔消滅上下各層內(nèi)澆道同時(shí)進(jìn)入金屬液的“亂澆”現(xiàn)象，或底層進(jìn)入金屬液過多，形成下部溫度高的過熱現(xiàn)象。D:復(fù)合式澆注系統(tǒng):大型簡單鑄件承受一種澆注系統(tǒng)，往往難于得到理想的充型過程，故承受兩種或兩種以上類型的澆注系統(tǒng)，以取長補(bǔ)短。復(fù)合式澆注特點(diǎn)(2和收縮式恰恰相反，其主要優(yōu)點(diǎn)是金屬液在橫澆道和內(nèi)澆道中流速較慢，在進(jìn)入型腔時(shí)流淌平穩(wěn)。缺乏之處是橫澆道在充填初期不易布滿，開頭階段浮渣作用較差。十三、熔模鑄件缺陷類型及工藝特點(diǎn)：1.熔模鑄件缺陷類型〔6類〕：①:鑄件尺寸精度超差②:鑄件外表粗糙③:鑄件外表缺陷：粘砂、夾砂、鼠尾與凹陷、麻點(diǎn)、鼓脹、金屬刺、金屬珠④:孔洞類缺陷：縮孔、縮松、氣孔、渣氣孔⑤:裂紋缺陷：冷裂、熱裂⑥:其它缺陷：鑄件脆斷、變形、外表脫碳。2.熔模鑄造工藝過程及特點(diǎn)：①：熔模鑄造工藝過程：②:熔模鑄造的工藝特點(diǎn)(3A:使用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)，不用開型起模，無分型面。B:承受涂料漿制型殼，涂層對蠟?zāi)！惨兹勰！硰?fù)印性好。C:承受熱殼澆注,金屬液充型性好。③熔模鑄造工藝的局限性(5A:工藝過程簡單、工序多，影響鑄件質(zhì)量的工藝因素多。B:原輔材料種類多，不宜掌握其質(zhì)量的好壞，不同程度的影響鑄件質(zhì)量。C:適宜中小型鑄件，有肯定的限制。D:生產(chǎn)周期長。E:鑄件冷卻速度較慢，易產(chǎn)生鑄件晶粒粗大，碳鋼件還簡潔形成外表脫層。(5A:優(yōu)質(zhì)的、脫氧的、高溫的、去除了有害雜質(zhì)的、并符合鑄件用途的材質(zhì)；B:良好的造型材料：強(qiáng)度、壓潰性、透氣性、耐火性、熱傳導(dǎo)性、膨脹性等；C:正確的造型工藝設(shè)計(jì)，工藝收得率：40~70%；D:適宜的熱處理；F:合理的鑄件構(gòu)造設(shè)計(jì)。十四.熔模鑄件缺陷缺陷分析及對策1.鑄件尺寸超差：①影響熔模鑄件尺寸變化的因素有五個(gè)方面:鑄件外形、大小和構(gòu)造；壓型尺寸〔模具尺寸〕；制易熔模〔模料及制模工藝〕；型殼〔模殼材料和工藝〕；澆注工藝。②模料及制模工藝對鑄件尺寸的影響：A：模料的影響：填充蠟，非填充蠟，再生蠟。B:造成熔模尺寸偏差的制模工藝因素：壓蠟設(shè)備、壓蠟溫度、壓注壓力、流淌速度，保溫時(shí)間、壓型溫度、開型時(shí)間、冷卻方式、室溫等因素波動(dòng)而造成。壓注時(shí)間：壓注時(shí)間包括充型，壓實(shí)，和保壓三個(gè)時(shí)間段。延長壓注時(shí)間可減小收縮率。壓蠟溫度;壓注時(shí)間短時(shí)，壓蠟溫度上升收縮率增大;但壓注時(shí)間長〔增35〕隨著壓蠟溫度上升蠟?zāi)Ｊ湛s率反而變小。壓注壓力：壓力增大收縮率略有減小，壓蠟溫度高時(shí)壓力增大的效果會(huì)更明顯一些。〔但延長壓注時(shí)間會(huì)減小壓力的影響〕流淌速度:轉(zhuǎn)變壓蠟機(jī)模料流速的設(shè)定，如轉(zhuǎn)