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壳芯内部及表面缺陷修复工艺
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2010/9/10 2:48:06 阅读:764次 【字体:

壳芯内部及表面缺陷修复工艺 责任编辑:双全机械

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由于壳芯生产具有生产效率高,生产周期短, 其壳芯的重量轻、强度高. 表面光
洁·尺寸精确等优点。目前在国内铸造行业中.被广泛的使用.
壳芯生产有独自的特点, 即因壳芯的几何形状各异.对壳芯生产操作中的一些因素
需要相应的调整;如:射砂时问、结壳时间及出砂时间等 要求操作者具有较丰富的生
产经验及较高的技术水平。
由于操作中多种因素的影响和国内使用的壳芯机的性能(壳芯机自动化程度低.大
帮 芩 还墨用 后的庳射方式)所限。生产的壳芯经常出现内帮挂砂不均.局部鲭壳
过薄及表面(特别是梭角处)缺损严重等缺陷.而使壳芯批量的报废.壳苍材料成本较
高.回用处理工作复杂。所以,怎样修复带有缺陷的壳芯使之在生产中得以使用是提高
企业经济效益的必要措施。

, 壳芯缺陷的修复原理及芯砂配方
(一)壳芯缺陷的修复原理
壳芯缺陷部位的修复工艺应用的是酚
醛树脂砂的固化原理: 即将线型树结构的
酚醛脂与六亚甲基四胺[亦称乌洛托品。
分子式为(CH ) N.)共同加热.则六
亚甲基四胺中的一CH:一基能将线型结构
的分子彼此联结成网型结构. 同时放出氮
气:并随即进一步结成体型分子结构。这
样就使树脂变为坚硬的固体,既使提高温
度也再不会软化。使之达到铸造生产的需
要。
(= )壳芯树脂砂的配方:
oH △

Oh

⋯ 。
C C

我厂使用酚醛树脂砂壳芯, 已有近二十年的历史我们根据铸件的不同要求及壳芯在使用
中的具体情况,对壳芯砂的配方傲了多次调整.经过多年的实践验证.确定了适用生产
要求的酚醛树脂砂配方。见表l
编 成 份(嘶) f
白市砂 酚醛树脂 乌洛托品 水与乌洛托 硬脂酸钙『配制方法 用途
号 粒度l用量 (占树脂重) 品的重量比

一l S100/200i 10o 6 1 6.5 l:1 o.25 j热法覆膜砂 壳芯砂般
2 slo2/2o0l 100 6.9 17.5 1:l—l:2 0.3 法覆膜砂 壳高强芯度砂
58

二、’:壳芯的修复工艺
_
( )壳芯内部薄壳部位的修复工艺
由于操作不当,风压不稳及设备性能不好等因素,导致壳芯内部壁厚不均或壳芯局
部过薄(生产实践证明:壳芯局部壁厚在3ram以下,就会产生钻芯铸造缺陷。)等缺陷。
。 我广每年由壳芯生产的铸件重量为3 5 0 0吨.仅以货车制动用GK三通阀体3#
芯为倒,经常出现内部壁厚不均及薄壳的部位为A面。(图1)以前.由此产生的废品率
为;1i.8嘶,次品率为:15.2萌。垒年总计造成的壳芯废品损失达万元以上。同时给生
产组织带来了很大的压力。
我们经过多次舶试验和摸索,制定了壳芯缺陷的修补工艺。经过4年多衄生产验
证,证实 这是一种切实可行,收效显著的工艺方法。具体工艺方法如下}
、将带有峡陷的壳芯装入1号酚醛树脂砂。其装入量以能覆盏壳芯薄壁缺陷表面.砂
厚为3一旨.mm为标准。装砂后,使修补表面朝下,晃动.使之均匀地疆盖缺陷袭面
(圈2).。将装好芯砂的壳芯缺陷部位朝下.装入匹壁具有孔洞的铁箱中(0.8mml厚的
废料铁板焊制即可)。然后将其装上窑车,推入温度为1 3o一150℃的窑内 封好窑门,
当窑温升甭l 8O一20p c肘恒温g0分钟 即可出窑送至FI序使用。,- ·
图1 t射砂方向
工艺流程图(见图3):
图3 工艺流程图
图2
l将有缺陷的壳芯装L—一-J壳芯缺陷部位向下 I将装有壳芯的铁箱
l丸11号芯砂 I l装入铁箱内 l装上窑车
}初始温度130~150~C l 升l 进 窑 温l温窑2温0分1 80钟~ 2o0℃恒 H 出 窑
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以上所给定的进窑温度较为重要。窑温过低.升温甜阎延长.使生产周期延长 进
窑温度过高.热损失随之增大.同时给操作带来不便.因此选择合理妁进窑温度是必要
的.
经过实际测定:在温度为1 30一l 5o℃ 下进窑,经过l 3分钟亮芯内舷温度为160'1(2左
右.选到树脂软化温度点以上.绂型结构的酚醛树脂在六亚甲基四胺的作用下,六亚甲
基四胺中的一CH,一基将线垫结构的分子彼此联成肉型结构.被修朴袁面就会逐;亭f形成
一层结合牢固,厚度均匀、强度近于未修补表面的覆盖层一对被修补表面起到了加强作
用。
那么被修补的壳芯会不会由于进窑加热,而使其来修补表瑶性能发生变仡睨?
我们来分析一下,由于窑温(最高温度200~U)低于壳芯在射制时自撅化温度24O一
280~(2,叉因为亮芯的硬化反应是一种不可逆的反应,所以不存在使其性能壤生变:亿的
条件.实践也充分地证明一此工艺处理的壳芯表面颜色 光洁度及强度,同原始状状相
比均不发生改变.
我厂使用的是45KW电阻窑.有效空间为2000×1900×900nun ,铁箱尺寸5o0l×350X
300ra m ’
. 每窑可处理壳芯24箱。
我厂4年多的生产实践证明:此种工艺方法的参数易于控制、操作简单,收效大.
是一种行之有效的新的工艺方法.
(二)壳芯表面缺陷部位的修复工艺
由于设备及工序中各种参数的影响,壳芯经常会产生表面琉松.掉砂、夹层等缺
陷.具有表面缺陷的亮芯,会使铸件内腔粗糙,内腔形状不符等铸造缺陷.产生废品或
次品铸件.所以修复壳芯表面缺陷也是非常必要的。
1.石墨垫修补膏的配方
我们所采用的修补材料是石墨型修补膏。在生产中,我们经过多次的实验及验证.
确定了合理的配方.其成分为固态酚醛树脂.浓度为98弼的工业酒精,土状石墨,六亚
甲基四胺。
酚醛树脂:酒精:石墨一1:20··45。
配制726克的石墨修补膏可使用下表配制。(2)
表2 石墨修补膏配方
成份 固态酚醛树脂 六亚甲基四胺I土状石鲞 滑<精浓度98西)
重量 l1克 1.8克 1 495克 220克
2.配制要点及说明
(1)我厂使用的是四平犁树县生产的酚醛树赡.若使甩生产厂家不回的树脂性能
会稍有差异.树脂的加入量可做微量的调整.这是由于生产厂家不同酚醛树脂中游离酚
莳含量不同所致.
(2)若酚醛树脂是颗粒状的,需要将其在称熏之前压碎.粒度在0.5ram~T。
0O

(3)将酚醛脂钟倒入酒精中。搅拌使之溶解.
(4)将酚醛树脂一一酒精溶液倒入石墨中搅拌, 使之呈糊状.
(5)修补膏配制温度在20— 30℃较为适宜.温度过低,树脂的溶解度下降。在溶
液中会存有未溶树脂.导致修补膏的干强度下降.
(6)土状石墨应洁净.不能混有尘土、油污及其他杂物。
(7)石墨修补膏中酒精古量较大.挥发速度快.在使用和存放中发现修补膏太干
时.可补充酒精,将修补膏调整到工艺需要的状态.
3, 壳芯表面缺箔的修补方法
先将具有疏松 掉砂、夹层 皱纹等缺陷的壳蕊表面结合不牢的蕊砂清理干净然后
将石墨修补膏涂抹在壳芯表面的缺陷部位,被涂抹表面要符合壳芯表面的形状爰尺寸要
求. 待自然干燥6—10分钟后,用棉布或废布针织手配轻擦修补表面,使之达列光滑平
整.修好的壳芯需放在通风处,自然干燥8小时之后(稻精挥发后)即可使用.
4、修补壳芯表面缺箔的几点说明:
(1)对于缺陷部位深度超过3ram的部位.需要进行两次以上修补,每次涂抹厚度
不得超过2ram.涂抹间隔10分钟以上。这样才能保证涂抹处不发生裂纹和适宜的强度要
求。
(2 )对于存有夹层缺陷的壳芯应当先将夹层及夹层中浮砂靖理干净,然后再做修
补.
(3)那幺被修补表面会不会因修补膏的存在而使铸铁件产生气孔呢?
修补膏中的主要发气,物质是酒精和树脂。但从修补流程来看,被修补的壳芯,经
8小时干燥后,酒精已基本全部挥发(用测定型砂水份的方法,测定经过上述工艺流程
处理的修补膏中的酒精残留量仅为1.4% ).树脂在修补膏中的古量甚微发气量极小。
其主要成分石墨是发气量极少(石墨中的微量杂质所致)的耐高温材料。而壳芯内部的
排气通道排气性能又极其优跃.因此修补膏不会造 置使铸铁件产生气孔的条件。这一点
在我们五年多的生产实践中已得到了充分的证实。
我们五年的生产实践证明:运用此种工艺方法修补的壳蕊,其被修补表面的强度、
光洁度均能满足铸造生产的要求.
壳芯内部及表面缺陷的修复工艺,在我厂几年来的生产应用中。不仅缓解了壳芯生
产的紧张局面,而且减少了六量的壳苍废品,每年可减少废品损失4万余元.

 
 

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