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消失模铸输送机刮板中部槽气孔缺陷的控制
发布时间：2013-08-25 08:20 来源：未知
刮板输送机是煤矿综采工作面必备的运输设备，是采区煤炭运输的关键。应用消失模整体铸造中部槽其质量关键是控制气孔缺陷的产生。经过长期质量管理掌握了气孔产生机理及控制方法。
一、气孔缺陷产生机理
由于中部槽特殊形体如图，气孔多位于槽体上部或复杂处的表皮下，气孔有时单独存在，有时多孔并存，孔壁呈黑色。
产生气孔的原因如下：
(1)槽体模样气化分解生成大量的气体及残留物不能及时排出铸型，是形成气孔缺陷的主要根源。
(2)由于浇注系统设计不合理，金属液充型速度不适宜，造成充型前沿将气化残留物包挟在金属液中，再次气化形成气孔。
(3)铸型涂料的透气性低不能及时排除型腔内气体及残留物，在充型压力作用下形成气孔。
(4)浇注温度低，充型前沿金属液不能使模样充分气化，未气化分解残留物来不及浮集到冒口而凝固在铸型中形成气孔。
(5)内浇道位置设计不合理，充型时形成死角区，由于型腔内气体反压力作用，使气体及残留物积聚在槽体复杂处形成气孔。
(6)浇注速度不合理产生断流，闪流卷入空气生成气孔。
(7)浇口杯容积太小，金属液形成涡流侵入空气生成气孔。
(8)型砂透气性不好，造成虚假负压度，使抽气量小于发气量，气化物不能及时抽离型腔形成气孔或皱皮。
以上是形成气孔缺陷的因素。
二、控制气孔缺陷的方法
1、选用适宜的模样材料
采用低密度高强度发气量小的泡沫塑料制作模型，选用18-22kg/m3的小珠粒并加有气化促进剂的EPS或EPMMA共聚泡沫塑料，要求在涂料干燥后刚度可达到50-55Kpa，气化完全，残留物少，无毒害，易加工。
2、浇注系统设计合理
槽体采用无横浇道的阶梯形浇注系统，槽体顶部设置补缩，集渣一体的暗冒口，利用均衡凝固技术及周界商法使冒口达到补缩，集渣节约的功能，实现槽体顺序凝固，杜绝气孔生产。
3、提高铸型涂料的透气性
涂料耐火骨料粒度适宜，采用复合悬浮剂，抗高温粘结剂。配制涂料具有高温强度好，而磨损刚度好，易干燥，易涂刷，排气能力大，透气性好，烧结均匀，易脱落，不与型砂润湿。槽体涂层厚度为1.2-1.5mm，透气率为0.415（m4/Pa.min），排气能力为2.172(m3／s)。
槽体涂料的质量管理十分关键，由于涂料具有相当大的附着强度，浇注时涂料层不能卷入金属液内部，完整的附着在铸件外表，当铸件冷却到临界温度时涂层自动剥离铸件。在大量生产时定期检测涂料透气性，及时调整涂料成分，合格的铸件是依靠最佳涂料保证�？刂仆苛现柿渴遣蝗莺鍪拥�。
4、控制适宜的浇注温度
槽体模样在浇注充型过程中，金属液的热作用受浇注温度的制约。当浇注温度高时，金属液热作用充分，模样的热解产物为气态，在负压场的作用下排除容易。当浇注温度低时，金属液热作用不充分，，模样的热解产物为液态堵塞涂料层气隙，热解产物排除受阻，型腔内形成反压力，充型流动性为此下降，生成气孔机率很高。经过实践证明，槽体的浇注温度夏季为1580℃，冬季为1620℃。
5、合理的浇注位置
槽体的最佳浇注位置是形体的所有表面被型砂紧密不断严实充填，浇注时获得良好的气化条件，便于排气除渣。选择浇注位置的原则是：模样最大尺寸的面应处于垂直或倾斜，也就是说立浇或斜浇。实践中表明，模样本身是不透气的，充型时模样热解产生的气体及残留物必须从模样与充型金属液面之间的间隙侧面排出，通过排出的侧表面积越大越有利，即所谓侧表面积最大的原则。
当浇注位确定后，能否铸出合格铸件，取决于内浇口引入位置。确定内浇口位置的原则是：充型顺利，均匀上升，无死角，气化充分。内浇口的形状应做成开放式，长度适宜，不喷溅，消除冷隔，阻止气孔产生。
6、合理的浇注速度和负压度
槽体的浇注工艺是以金属液充满浇口杯，封闭直浇口为准则。如果注入速度太快或太慢，使充型造成强烈紊乱并发生剧烈沸腾，将来不及气化的模型体包挟在金属液流中凝固形成气孔。理想的浇注速度是给铸型内型液置换提供足够的金属液，使金属液充型速度等于模型气化速度。工艺要点如下：
(1)直浇道制成中空防止喷溅
防止初浇时反溅发生，直浇道制成中空。先用小流金属液点通直浇道，再大流快速充满浇口杯封闭直浇口，保持真空度，当浇口杯金属液不再下沉时为止。
(2)用浇口杯注孔调整限制浇注速度
经过十几年的实践，我认为消失模工艺适宜的浇注系统形式是封闭式，封闭的浇注系统阻止气孔产生。什么是消失模工艺的封闭式浇注系统呢？就是在浇注充型的时间内，浇注系统所提供的金属液与模样气化消失速度同步时为封闭式浇注系统。在浇注温度一定时，模样的气化消失速度与模样的吸热有关，同一密度、同一壁厚的模样气化消失速度是一样的。由于槽体结构、壁厚是比较均匀的，模样吸热是一致的，所以，我用浇口杯注孔大小定量提供充型金属液获得适宜充型速度。浇注时金属液一直充满浇口杯，不外溢外溅破坏封闭薄膜，保证均衡负压场，使型砂的紧实度大于型砂对铸型的剪力，不塌箱、溃型。
(3)浇注过程中不许断流、闪流
在浇注过程中决不允许断流、闪流发生，一旦直浇口裸露在空气中，在负压作用下空气进入型腔形成气孔使铸件成为废品。
(4)确定合理的真空度
适宜的真空度是排气除渣的保证，也是防止粘砂的因素。适宜的真空度
是指浇注过程中负压场合理的建立，使抽气量大于发气量，紧固千砂，保证铸件几何尺寸，缩短凝固时间，阻止气孔扩散、长大。
(5)制作容量适宜的浇口杯
浇口杯是承接金属液的必备工具，浇注时使金属液不产生涡流，具备挡渣功能，把金属液中杂质浮集到口杯液面上部，阻止杂质充型生成气孔。
三、消失模整铸中部槽工艺是近无余量精确成型，是一门集塑料、化工、机械、冶炼、铸造为一体的多学科系统工程，由于本人水平有限，不妥之处希望指正。
