球鐵件出現(xiàn)皮下氣孔,要怎么解決?
1. 缺陷分析及解決措施
根據(jù)氣孔的外觀,我們判斷為皮下氣孔并且分為兩種,一是內部發(fā)亮的皮下氣孔,二是內部發(fā)黑的渣氣孔。我們知道,金屬液與鑄型(包括型砂、砂芯、涂料、冷鐵),金屬液與熔渣,或金屬液內部某些元素、化合物之間發(fā)生反應形成的氣孔,稱為反應氣孔,這類氣孔一般位于鑄件表皮下面,稱為針孔或者皮下氣孔,在球墨鑄鐵件潮膜砂造型時,產(chǎn)生氣孔中的氣體為H2S、H2、鎂蒸氣等,這是形成種氣孔的原因;而第二種渣氣孔,我們分析是由于金屬液氧化造成的。根據(jù)上述分析,我們對熔煉及澆注、制芯、砂處理、造型等各工序進行了全面分析,并針對發(fā)現(xiàn)的問題制訂相應的解決措施。
2. 熔煉及澆注工序
(1)降低球化劑的加入量,將球化劑從占鐵液量的1.7%降低為1.5%,嚴格控制Mg含量,必須保持在wMg<0.05%。
(2)對澆包、孕育包進行嚴格烘干,對球化劑、孕育劑進行適當烘干,最大程度地保證其干燥。
(3)使用硅鋇孕育劑替換現(xiàn)用的硅鍶孕育劑,加入量保持不變。
(4)提高澆注溫度,將澆注溫度由1360~1370℃提高到1380~1390℃。
(5)加快出鐵、倒包速度,盡量減少鐵液被氧化的可能性。
3. 制芯工序
(1)該產(chǎn)品的砂芯僅有一件重約4kg的熱芯,我們主要是檢測熱芯的發(fā)氣量,并控制在16mL/g以下。此外,對于涂料的發(fā)氣量也要求控制在30mL/g以下,努力降低砂芯的發(fā)氣量。
(2)在砂芯芯頭位置鉆排氣孔,并控制排氣孔深度約為芯頭長度的1/2左右。同時注意檢查浸涂完畢的砂芯是否存在涂料堆積或排氣孔堵塞的現(xiàn)象。
4. 砂處理工序
(1)為了減少金屬液與鑄型界面上的化學反應,我們適當提高了型砂中的煤粉含量,保證型腔內充滿還原性氣體,判斷還原性氣體氛圍是否建立的依據(jù)是型砂灼減量應大于型砂含水量。
(2)在保證型砂有效膨潤土含量7.5%左右的前提下,適當降低型砂的緊實率,以降低型砂水分,減少鑄件表層的含氣量,減少皮下氣孔的發(fā)生概率。另外,計算舊砂的AFS為48~50,于是我們每碾增加了1%~2%粒度為0.224~0.106mm(70/140目)的擦洗砂,以改善型砂的粒度組成。
5. 造型工序
(1)在保證砂型水平面硬度>90,立面>85(B型硬度計檢測)的前提下,降低了上箱的壓實比壓,以便進一步提高排氣效率。
(2)嚴格控制涂料的波美度在37~39,并規(guī)范噴涂操作方法,既要噴涂到位又不能使涂料堆積,保證涂料層的厚度。
6. 實施效果
在實施了上述措施后,鑄件的皮下氣孔缺陷完全消除,產(chǎn)品質量得到了保證。通過這次工藝改進,我們發(fā)現(xiàn)如果生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)一點的偏差,匯總起來就會導致嚴重的質量問題,這就要求我們在生產(chǎn)中要嚴格控制,認真操作,不斷改善細節(jié),才能生產(chǎn)出優(yōu)質產(chǎn)品。