什么是铸件“桔(jú)皮”? 产生原因?8项(xiàng)防止措施
发布时(shí)间(jiān): 2020-04-23 来源:洛阳PG电子和顺祥机械有限公司 点击:2189
1、铸件“桔皮”缺陷的特征(zhēng)
铸件“桔皮”是生产中反复出现的一种铸(zhù)造缺(quē)陷,它对铸件(jiàn)质量的(de)影响(xiǎng)较(jiào)大,缺陷出现在铸(zhù)件肥厚部位、热节及内浇道附近以及受热集中而冷却(què)又慢的部位。铸件表(biǎo)面有微凸的(de)小圆斑,呈“眼圈”状,这些表面粗糙,看起(qǐ)来(lái)象“桔子皮”的斑点,在多种(zhǒng)铸件中反(fǎn)复(fù)出现(xiàn),有时整(zhěng)批铸件均有,其在每个(gè)铸件上的数量少(shǎo)则几个,多至整个平面;小圆(yuán)斑(bān)有的(de)较大,有的小(xiǎo)至麻(má)点;有时是(shì)单个分(fèn)散的,有时也呈密(mì)集的(de)片状凸起物,高出铸件0.4-0.6mm,直径(jìng)3-5mm。据我公司统计,废(fèi)品中的15%是(shì)“桔皮”缺(quē)陷造成的,而且(qiě)碳钢件产生桔皮缺陷的机会更(gèng)多(duō)一些。
2、“桔皮”缺陷产生的原因分(fèn)析
导致“桔皮(pí)”产生的(de)根本的原因是涂料表面堆积、硬(yìng)化不(bú)充(chōng)分。型壳在焙烧后,其表面上(shàng)形成黄色或黄绿(lǜ)色玻璃体,浇注后与(yǔ)钢(gāng)液反应而形(xíng)成硅酸盐瘤粘附于(yú)铸件表面(miàn)。单纯地延(yán)长硬化(huà)时间,无(wú)助于zui终解决“桔皮(pí)”问题。通过实践,有以下(xià)几方面(miàn)的原因(yīn)。
2.1原材料(liào)方面(miàn)的影响(xiǎng)
众所周知,水玻璃涂料的粉(fěn)液(yè)比(bǐ)低,粉料分布不均匀。水玻璃的模数愈高,密度愈大,则涂料(liào)的粉液比愈低,粉料的分(fèn)布愈不均匀,也zui不(bú)易充分硬化。
(1)水玻璃的影响
水(shuǐ)玻璃的模数(shù)、密(mì)度以及杂质的(de)多(duō)少对(duì)涂料的流动性影(yǐng)响极大。随着(zhe)模数的增大(dà),水玻璃中亚(yà)胶粒子(zǐ)比例增(zēng)加,其(qí)粘(zhān)度会随(suí)之增加,涂料的流变性恶化(huà),当(dāng)模(mó)组涂挂时极易在表层造成局(jú)部涂料堆积。
水(shuǐ)玻璃参数不一致对(duì)涂料性能的(de)影响是(shì)很大的,这一点很容易(yì)被忽视。参数的不一致性表现在两个方面。
其(qí)一(yī)是模数的不一(yī)致性(xìng),刚进厂(chǎng)的水玻璃只有经过(guò)长时间的(de)静置(zhì)扩散(分散)后才能使同一批模数趋于一致,达到稳定的分(fèn)散状态;这一过程所需时间(jiān)在(zài)一星期(qī)以上(shàng),如果急于使(shǐ)用则不可能获得理想的涂料流变(biàn)性能。
其二是溶(róng)液密度的不一致性(xìng),在(zài)配涂料前通(tōng)常要对水玻璃溶液的密度进行调整,应该特别注意加(jiā)水搅拌后马(mǎ)上测得(dé)的密度(dù)是(shì)不真实的,因为液体分散(sàn)稳定的过程(chéng)尚未完成,与所希望的密(mì)度(dù)有一(yī)定(dìng)的(de)误差,据(jù)此配制的涂料,其(qí)粘度和流动性都有误差。
(2)耐火粉料的影响
耐火粉料颗粒的(de)分布和形状(zhuàng)对(duì)涂料流(liú)变性的影响较大,双峰粉涂料具有较好的流(liú)变(biàn)性是大家公认的;但即便(biàn)是粒度分布(bù)基(jī)本相同的双峰(fēng)粉,当(dāng)耐火(huǒ)粉料颗(kē)料形状分别为多角、尖(jiān)角(jiǎo)和片状的粉配(pèi)制涂料时,在粉液比和水玻璃模(mó)数相同的条件下其(qí)流变性也(yě)会有(yǒu)很大(dà)的差异。
当粉料形状越接近片状时(shí),其比表面(miàn)积也越大,颗(kē)粒间的摩擦力和作用力增大,涂料的粘度将大于多角形的粉料。
(3)水玻(bō)璃密(mì)度和粉液比的综合影响
水玻璃密度和粉液(yè)比的变化对表层涂(tú)料流变性的影响是非常(cháng)直(zhí)观的,水玻璃(lí)密度(dù)和粉液(yè)比过大时涂料(liào)粘度增加、流变性变差、涂(tú)层变厚会引起涂料在型壳表面局(jú)部堆积(jī),型壳硬化不良zui终导致“桔皮(pí)”问题。
2.2工艺方(fāng)面的影响
(1)表(biǎo)面(miàn)层风干不充分。表面层(céng)风干(gàn)是涂料(liào)的(de)再均匀化过程,同时,也(yě)是(shì)水玻璃脱(tuō)水固化过(guò)程,如风干时间过短,表面层涂料在熔模表面(miàn)分布不均匀,造成其后的硬化不充(chōng)分,脱蜡后将在型壳内表面(miàn)形成团状聚集物,局部形成钠盐杂质。
(2)过度滴(dī)控。过度滴控(kòng)指表面(miàn)层(céng)浸挂涂料时(shí),单方向流动未能及时粘砂,将导(dǎo)致涂料在熔模表面局部方(fāng)向上的堆积,造(zào)成(chéng)其后的(de)硬化不(bú)完全。
(3)型壳层间硬化不(bú)良(liáng)。由于(yú)涂(tú)料层尤其是(shì)前两层中存在未(wèi)硬(yìng)化部分,未硬化的涂(tú)料在脱蜡和焙烧后造成型壳内表面(miàn)的钠盐聚集(jí),与钢水反应后生成“桔皮”缺陷。
2.3环境(jìng)方面(miàn)的影响
在寒冷的冬季(jì),过低(dī)的室温使涂料流动(dòng)性变差造成涂料堆积,过厚(hòu)堆积的涂(tú)料(liào)又不能完全硬化;此外硬化液的温度(dù)随室温的降低也会造成硬化过程(chéng)的缓慢和不完全。环境湿度的影响则主要发生在雨(yǔ)季(jì),空气湿度(dù)的增加会影响风干过程,常因(yīn)为(wéi)风干不足而出现“桔皮(pí)”问题(tí)。
3、避免(miǎn)“桔皮(pí)”缺陷的措施
3.1原料选用
(l)水玻璃在模(mó)数合适的情况下,必须严格控制杂质含量;应根据环境的温度(dù)、湿度、铸件的结构特点(diǎn)以(yǐ)及所配粉料的特点调整水(shuǐ)玻璃密度。
(2)粉料在粒度符合使用要求的条件下(xià),其(qí)粒形至关重要,球形和多角形粉料是较(jiào)理想的(de),而片状粉料不能使用。
3.2工(gōng)艺对策
(1)水玻(bō)璃密度(dù)的调整。密度的合适(shì)与否(fǒu)将直接影响铸件的表(biǎo)面质量,密度过大会导致涂料流动性差而造成分层和(hé)“桔皮(pí)”缺陷(xiàn),密度过小又会形成铸件表面的黄瓜刺;合适的密度通常与环境温(wēn)度、粉(fěn)料的粒度、微观形状及铸件(jiàn)的结构(gòu)特点(diǎn)有关系(xì)。密度一般(bān)控(kòng)制(zhì)在1.27-1.29g/cm3之间,其调(diào)整原则是:
①环境温度高时增加密度(dù),低时减小(xiǎo)密度;
②粉料粗且片状比例小时增加密度,粉料细且片状比(bǐ)例大时减小密度;
③结构简单涂料(liào)易流动的铸件可适当(dāng)增加密度(dù),反之减小密度(dù)。
(2)粉(fěn)液(yè)比(bǐ)的确定(dìng)。粉液比也是影响铸件表面质量的重要因素(sù)之(zhī)一,比例过大(dà)则会因涂料的流动性差导致涂挂不均匀而产生分层(céng)和(hé)涂料堆(duī)积;而太小则会产(chǎn)生铸件表面的(de)黄瓜(guā)刺。其配比原则是(shì)在保证涂料(liào)流动性(xìng)的前提下尽(jìn)量(liàng)提高粉(fěn)液比。
(3)硬化(huà)液的浓度、温度(dù)与硬(yìng)化(huà)时间。一般情况下,氯化氨质(zhì)量分数在25%以上的(de)硬化剂(jì)才会有较好的硬化效果;如果氯化铵含量低,靠延长时间(jiān)是不(bú)能改善硬化效果的。
(4)涂挂(guà)操作(zuò)方式。实(shí)际生(shēng)产中(zhōng)有相(xiàng)当一部分“桔(jú)皮”问题是由于(yú)操作不当(dāng)造成的,涂料的单方(fāng)向(xiàng)流动极易产生堆积而造成硬化不充分,所以在蜡模(mó)浸挂涂料之后的滴控直到撒砂完毕的(de)整个过程中,必须不断改变(biàn)模组的方向。
(5)脱蜡工艺(yì)。在(zài)脱蜡热水中补充适当(dāng)的硬化剂,由于(yú)硬化剂的(de)吸热作用和反应(yīng),会进一步使得表面层所滞留的(de)反(fǎn)应产物(wù)NaCl溶(róng)于脱蜡水中而大部分去(qù)除,此时,型(xíng)壳(ké)表面形成的是(shì)一层(céng)低(dī)钠硅胶层,有利于防止“桔(jú)皮(pí)”缺(quē)陷的产生。
(6)环境温度。环(huán)境(jìng)温度偏低(dī)会导致涂料流动性差(chà),造成涂挂不均匀(yún)而形成桔(jú)皮及其他制壳缺陷,制壳(ké)工序(xù)的(de)环境温度应控(kòng)制(zhì)在15℃以上。