三維柔性焊接平臺金屬液與鑄型的相互作用
2018年03月15日
新聞詳情
三維柔性焊接平臺（汽車實驗室底板）金屬液在充填鑄型和凝固過程中，與鑄型發生熱的、物理的、化學的和機械的作用。由于這些作用，鑄件可能產生夾砂、砂眼、氣孔、粘砂、表面氧化或脫碳等鑄造缺陷。
1:熱作用
1）、三維柔性焊接平臺鑄型水分遷移和鑄型強度的變化 砂型表面層中的水分受熱蒸發后，在砂型內層的空隙中凝結，并由溫度高處向低處移動，鑄型強度隨之發生變化
2）、三維(wei)柔性焊接平臺(tai)鑄(zhu)型(xing)產(chan)生(sheng)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)和(he)應力變(bian)形 鑄(zhu)型(xing)被加(jia)(jia)熱(re)(re)時的(de)(de)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)和(he)應力不僅與鑄(zhu)型(xing)本身的(de)(de)材質、加(jia)(jia)入的(de)(de)黏結劑和(he)附(fu)加(jia)(jia)物的(de)(de)種類有關(guan)，同時與加(jia)(jia)熱(re)(re)溫度、加(jia)(jia)熱(re)(re)速度以及膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)時的(de)(de)外界條件(jian)等(deng)因(yin)(yin)素有關(guan)。當砂(sha)型(xing)表面(mian)層受熱(re)(re)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)而產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)應力超過水分凝(ning)聚(ju)區的(de)(de)熱(re)(re)濕強(qiang)度時，砂(sha)型(xing)表層拱起開裂，是造成鑄(zhu)件(jian)夾砂(sha)的(de)(de)主(zhu)要原(yuan)因(yin)(yin)。
型砂(sha)中加入(ru)煤粉(fen)、渣油(you)、木屑等物(wu)質(zhi)可提高砂(sha)型的(de)退讓性，降低熱(re)壓(ya)應力；采用(yong)鈉基膨(peng)潤(run)土或(huo)將鈣基膨(peng)潤(run)土進行huohua處(chu)理(li)可提高型砂(sha)的(de)熱(re)濕拉(la)強度。
2：物理、化(hua)學作用
金(jin)屬(shu)液與鑄(zhu)型之間的物(wu)理、化學作用(yong)表現(xian)為，鑄(zhu)型中水(shui)分蒸發和youji物(wu)燒失(shi)、碳酸鹽fenjie等而產(chan)生大量(liang)的氣體(ti)；金(jin)屬(shu)液滲入鑄(zhu)型表面空隙；金(jin)屬(shu)液與鑄(zhu)型材(cai)料(liao)在(zai)高溫(wen)下發生化學反(fan)應而形(xing)成低熔點的化合(he)物(wu)等。這些(xie)作用(yong)使鑄(zhu)件產(chan)生氣孔、粘(zhan)砂以及鑄(zhu)件表面氧(yang)化或(huo)脫碳等缺陷。
1）粘砂
按三維柔性焊接平臺(tai)（汽(qi)車實(shi)驗室底板(ban)）鑄件表(biao)面粘(zhan)砂(sha)形(xing)成過(guo)程的不(bu)同，可分為機械粘(zhan)砂(sha)、化學(xue)粘(zhan)砂(sha)和熱粘(zhan)砂(sha)。實(shi)際(ji)上，鑄件表(biao)面粘(zhan)砂(sha)往(wang)往(wang)同時具(ju)有這(zhe)三種(zhong)類(lei)型的粘(zhan)砂(sha) 征(zheng)。
澆注(zhu)溫度高、金屬液(ye)對(dui)鑄型(xing)的(de)濕潤性大、金屬液(ye)的(de)靜壓力高以及(ji)砂型(xing)表面空隙(xi)度大等，是產(chan)生(sheng)粘砂的(de)重要原因。可采取(qu)鑄型(xing)表面涂刷涂料、提高砂型(xing)緊(jin)實(shi)度和盡可能降低澆注(zhu)溫度等措施(shi)來防止粘砂。
三維柔性(xing)焊接平(ping)臺金(jin)(jin)屬(shu)(shu)液在澆(jiao)注過程中形(xing)成的(de)氧化(hua)亞鐵(tie)（FeO）與鑄型(xing)(xing)材料反應形(xing)成低溶點的(de)熔融硅酸(suan)鐵(tie)，潤濕硅砂粒而(er)滲(shen)入砂型(xing)(xing)（芯）表面空(kong)隙，產生化(hua)學粘(zhan)砂。可在型(xing)(xing)砂中加(jia)入煤粉(fen)、渣油(you)、youji黏結劑等(deng)能燃燒(shao)形(xing)成還(huan)原(yuan)性(xing)氣氛(fen)的(de)附加(jia)物，以減少金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化(hua)，減輕(qing)粘(zhan)砂程度(du)。
原(yuan)砂(sha)(sha)的燒結點低(di)或粘(zhan)土加入(ru)量(liang)過多的鑄型，在(zai)澆注溫度(du)過高(gao)、鑄件厚度(du)過大(da)的情況(kuang)下(xia)(xia)，型腔表面易(yi)在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)燒結，生成熱粘(zhan)砂(sha)(sha)層。防止熱粘(zhan)砂(sha)(sha)的主(zhu)要措施是，采用(yong)耐火度(du)高(gao)的鋯砂(sha)(sha)、鎂砂(sha)(sha)、鉻鐵礦(kuang)砂(sha)(sha)等配制的面砂(sha)(sha)或以涂料(liao)涂覆(fu)型腔表面。
3：機(ji)械作(zuo)用
型腔(qiang)表(biao)面砂粒或涂料(liao)層(ceng)在流動的金屬液摩擦或動壓力作用下脫落，此種散(san)落物(wu)如留在鑄件(jian)中，則(ze)造成砂眼、渣氣(qi)孔(kong)、多肉(rou)等缺(que)陷。
為(wei)防止沖(chong)砂，除提(ti)高砂型表面強(qiang)度外，應合理(li)設計三(san)維柔性焊接(jie)平臺澆(jiao)注系統。
