泡沫陶瓷過濾網(wǎng)及其使用方法
泡沫陶瓷過濾網(wǎng)及使用方法
為了防止夾雜,提高鑄造件的內(nèi)在質(zhì)量,對(duì)一些要求表面粗糙度高和致密性好的鑄鐵件,在澆鑄系統(tǒng)中設(shè)置過濾網(wǎng)是十分必要的。泡沫
陶瓷過濾網(wǎng)是*有效的鐵水過濾。目前已廣泛作為鑄造工藝的新技術(shù)期間曾收集了泡沫陶瓷過濾網(wǎng)的技術(shù)資料,在此作簡(jiǎn)要介紹,以供同行參考。
1.泡沫陶瓷過濾網(wǎng)的構(gòu)造、材料及尺寸
泡沫陶瓷過濾網(wǎng)是把聚氨脂泡沫塑料切斷所要求的形狀,再用陶瓷漿浸泡、粘著,經(jīng)干燥和培燒而成的。
1-1構(gòu)造
泡沫陶瓷過濾網(wǎng)具有三元網(wǎng)目的連續(xù)通孔的骨架結(jié)構(gòu),約有85%的孔隙率。因此與鐵水接觸有大的骨胳狀表面積。
1-2 材料
為了能承受1400-1500 0C 高溫鐵水的沖擊并具有高溫強(qiáng)度以及作為回爐時(shí)對(duì)鐵水成分和爐襯腐蝕無**影響,其選用材料以碳化硅為主,并可添加礬土、硅石和磷酸鋁。
1- 3 型狀及規(guī)格
從過濾效果、使用強(qiáng)度及簡(jiǎn)化操作出發(fā),形狀為正方形、長(zhǎng)方形和圓形。
2泡沫陶瓷過濾網(wǎng)功能
泡沫陶瓷過濾網(wǎng)有過濾及整流兩大功能。
2.1 過濾
它是泡沫陶瓷過濾網(wǎng)的重要的功能,可歸納為如下三個(gè)方面:
(1)飄浮分離,從澆口杯澆入的鐵水,由于在直底或橫澆道片放了過濾網(wǎng),能瞬間停留,使密度小的以熔渣為主體的夾雜物與鐵水飄浮分離。這種現(xiàn)象在直澆道處于充滿狀態(tài)時(shí)還在繼續(xù)進(jìn)行。
(2)表面過濾(雙向過濾)沒有浮起的大的熔渣等夾雜物在鐵水通過過濾網(wǎng)時(shí)被過濾網(wǎng)表面捕捉。而且,被捕捉的夾雜物與過濾網(wǎng)形成更細(xì)小的濾孔。這樣捕捉后繼的夾雜物,進(jìn)而提高了過濾效果。
但這種表面過濾的同時(shí),促使濾孔堵塞,而使?jié)沧顩r善惡化。
(3)內(nèi)部過濾(三元過濾)內(nèi)部過濾是泡沫陶瓷過濾網(wǎng)**的過濾功能。經(jīng)上述兩項(xiàng)過濾功能未除的夾雜物在鐵水通過其內(nèi)部的曲折道路時(shí),與具有大表面積的過濾網(wǎng)骨架反復(fù)接觸碰撞,從而粘著和去除。并且,由于過濾網(wǎng)骨架表面的主要成分 SiC 在培燒中被氧化而變成極薄的玻璃質(zhì)SiO2, 在過濾過程中SiO2, 被鐵水的熱量鐵化,對(duì)夾物產(chǎn)生“粘蟲膠”效果,使與骨架撞擊和接觸的夾雜物難以逃脫。
2.2 整流
在澆注系統(tǒng)中設(shè)置過濾網(wǎng),不僅因有大的孔隙能避免澆鑄的緩慢,還由于它的三元骨架構(gòu)造而使鐵水流動(dòng)平衡,實(shí)現(xiàn)理想的“勻速澆注”簡(jiǎn)化了澆注技術(shù)。除此之外還具有下列作用:
(1)防止渦流 小容量的直澆道澆注時(shí)氣體比鐵水先充滿,設(shè)置過濾網(wǎng)可防止?jié)沧⒊跗阼F水在澆口相當(dāng)于產(chǎn)生渦流,避免空氣卷入,有利于夾雜物的浮起。
(2)緩和流速 鐵水流通過過濾網(wǎng)時(shí)與骨架撞擊,不僅流速變化,流動(dòng)方向也有所改變,鐵水均勻和平穩(wěn)地流入型腔,大大減低了鐵水的氧化程度。
(3)均勻攪拌 鐵水流通過過濾網(wǎng)骨架時(shí)不斷地被分開后又合攏,起到攪拌鐵水和均勻成分的作用,可使添加的合金、孕育劑和球化劑等分布更加均勻。所以對(duì)型內(nèi)孕育和球化處理有特別的效果。
3 泡沫陶瓷過濾網(wǎng)的使用方法
3.1 泡沫陶瓷過濾網(wǎng)的選擇
使用過濾網(wǎng)時(shí)必須根據(jù)所希望過濾的效果及過濾網(wǎng)的過濾能力(澆注重量)來選擇適宜的網(wǎng)眼 大小及尺寸規(guī)格。也應(yīng)當(dāng)考慮被過濾金屬液中夾雜物的含量和性質(zhì)以及金屬液的種類及溫度。
由于使用泡沫陶瓷過濾網(wǎng)比未使用時(shí)澆注時(shí)間慢10%-20% ,因此對(duì)要求快速澆注的排氣管及薄壁而形狀復(fù)雜的鑄件宜采用大網(wǎng)眼、大尺寸的過濾網(wǎng)。
3.2泡沫陶瓷過濾網(wǎng)使用上的注意點(diǎn)
為了防止過濾后金屬液產(chǎn)生紊流,一般應(yīng)采用弱封閉’半封閉或開放式的澆鑄系統(tǒng)。它在澆注系統(tǒng)中有水平、垂直和傾斜多種放置方法。一箱多件時(shí)為了減少過濾網(wǎng)的成本,以在直澆道底部水平放置為多;
一箱一件時(shí)宜垂直放置在靠近鑄件的橫澆道上。
為避免因放置過濾網(wǎng)而導(dǎo)致澆注溫度下降和澆注速度緩慢,終須加強(qiáng)對(duì)金屬液溫度的管理且不能忽視澆注前的除渣作業(yè)。
此外,在工藝方案上為了不在過濾網(wǎng)處產(chǎn)生鐵水漏流和型砂掉落,以及避免澆注速度的過度緩慢,必須注意如下幾點(diǎn)。
(1)過濾網(wǎng)的模型尺寸過濾網(wǎng)大1mm 以留間隙、使過濾網(wǎng)完全下落至過濾網(wǎng)座上(過慮網(wǎng)的尺寸精度:長(zhǎng)寬+1,、-1.5、厚+0、-2.5)
(2)為了提高過濾效果,防止?jié)沧⑺俣冗^低,過濾網(wǎng)前后澆口要擴(kuò)大,保證過濾面積為直澆道或橫澆道斷面的3-4倍。
(3)過濾網(wǎng)應(yīng)放于有壓頭效果的位置,如分型面。放在澆口盆或澆口杯下,澆注壓頭低,易造成澆不足。
(4)橫澆道中設(shè)置過濾網(wǎng)應(yīng)盡量放于靠近鑄件的位置。過濾網(wǎng)以后的澆口可盡量簡(jiǎn)單,尺寸短,以使鐵水勻速流入型腔,也能提高工藝出品率。
(5)在直澆道底部放置時(shí),若澆包與過濾網(wǎng)之間落差大或直澆道直徑太大時(shí),為了防止鐵水直接沖壞過濾網(wǎng),可略錯(cuò)開直澆道放置。
(6)一塊過濾網(wǎng)的過濾能力*多為幾百公斤,如放置多個(gè)過濾網(wǎng)可生產(chǎn)20噸左右的鑄件。此時(shí),過濾網(wǎng)放在多道的內(nèi)澆口上,因澆口截面積擴(kuò)大約2倍,可有效地改善鑄件的表面質(zhì)量。
(7)在垂直分型工藝上應(yīng)用時(shí),為了不影響生產(chǎn)效率,簡(jiǎn)易、快速而準(zhǔn)確地放置過濾網(wǎng),可將過濾網(wǎng)預(yù)先安放在用樹脂砂制作的環(huán)座上,現(xiàn)地與型芯一起下入鑄型。
4 泡沫陶瓷過濾網(wǎng)的使用效果
(1)能有效地除氣和擋渣,這不僅降低了鑄件廢品率,還提高了鑄件的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。
(2)在澆注系統(tǒng)前部設(shè)置過濾網(wǎng)排除了雜質(zhì),澆注系統(tǒng)后部設(shè)計(jì)可短而簡(jiǎn)單化,節(jié)省鐵水,提高工藝出品率。
(3)由于使用泡沫陶瓷過濾網(wǎng)凈化了鐵水,能棕合地改善鑄件的力學(xué)性能和切削性能。還可以減少加工余量,縮短加工工時(shí)減少刀具的消耗。