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【行業(yè)知識】淺談造型線(xiàn)用型砂指標

2020-03-03 13:20:20 瀏覽次數:

        造型線(xiàn)粘土砂生產(chǎn)過(guò)程中,型砂的各項性能指標直接影響到鑄件在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的成品率,以下是針對型砂的各項指標進(jìn)行了詳細的閘述。

    一、含水量

    含水量指型砂所含水分。一般<4.8﹪

    含水量的計算:W=(M1-M2)/M1

    M1指烘干前型砂試樣的重量

    M2指烘干后型砂試樣的重量

    型砂試樣取樣時(shí)間至試驗時(shí)間不超過(guò)2分鐘,取樣容器密封。托盤(pán)天平稱(chēng)取50g±0.05g(20g)的型砂試樣,使用專(zhuān)用烘干機烘干。烘干溫度105-110℃、烘干時(shí)間8-10分鐘或(160-170℃)烘干時(shí)間8分鐘。

    含水量影響型砂韌性;

    含水量大鑄件會(huì )粘砂、皮下氣孔出現率增大;

    含水量影響透氣性、濕壓強度。原砂顆粒大小不同、舊砂比例不同、加入黏土和煤粉數量不同、吸水性不同所以含水量不是定值。一般根據緊實(shí)率判斷;

    高濕度砂型流動(dòng)性差、砂型硬度不均、造型困難;

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    二、透氣性

透氣性指型砂空隙透過(guò)氣體的能力。一般手工造型70-90機器造型40-100(0.0648GR格令=1克=1600毫升)

透氣性的檢測:先稱(chēng)取一定量(140g)的型砂試樣放入圓筒形標準試樣筒中,在錘擊試樣機上錘擊3次,制成高度為50mm±1mm的標準試樣。在透氣性測定儀處于測試狀態(tài)下,將內有試樣的試樣筒放到透氣性測定儀的試樣座上,并使兩者密合。旋鈕選到測試位置,從數顯屏或微壓表上直接讀取透氣性數值。(每種試樣的透氣性必須測定3次,其結果取平均值。但每次的測定值與平均值相差應不超過(guò)10﹪)

透氣性影響砂型澆注時(shí)漲箱、機械起模粘砂、鑄件產(chǎn)生氣孔、鑄件表面粗糙。透氣性好可在澆注時(shí)使水蒸氣盡快排出;

增加煤粉量會(huì )使透氣性降低,增加新砂可以增加透氣性;

緊實(shí)度越高則透氣性越低;

型砂顆粒大小不均勻影響透氣性,粗砂的透氣性比細沙高,砂粒尺寸分散度越大透氣性越低;

型砂中死黏土多會(huì )導致砂粒變大,灰粉太多會(huì )影響含水量及透氣性;

膨潤土含量和含水量增加時(shí)透氣性下降;

水分越低透氣性越高;

混砂時(shí)間過(guò)長(cháng)(型砂結塊)或過(guò)短均會(huì )影響型砂透氣性;

三、濕壓強度

濕壓強度是指型砂在常溫濕態(tài)勢的強度(型砂標準試樣在達到破壞時(shí)所能承受的最大壓力)在外力作用下型砂達到破壞時(shí)單位面積上所承受的力。一般為120-180Kpa.

濕壓強度的檢測:將型砂試樣裝入標準試樣筒在錘擊式試樣機上錘擊3次錘擊高度50mm,制成高度為50±1mm的標準試樣。將試樣置于濕壓夾具上,轉動(dòng)手輪或啟動(dòng)儀器逐漸加載直至試樣破裂。其濕壓強度值從壓力表上讀取。(測量3次,3個(gè)試樣測量值平均計算后為準。另每次的測量值與平均值相差不得超過(guò)10﹪).

濕壓強度影響起模、合型、塌箱,主要取決于膨潤土的質(zhì)量和加入量、含水量、原砂顆粒、緊實(shí)率、混砂質(zhì)量。

原砂顆粒越細、越不均勻則型砂質(zhì)點(diǎn)間接觸面越大濕壓強度越高;

含水量適當時(shí)膨潤土量增加型砂濕壓強度增高,最大值在水/水+黏土=20﹪Z,緊實(shí)率提高砂型質(zhì)點(diǎn)緊密排列相互接觸面增大膨潤土的粘結性更好發(fā)揮,提高濕壓強度。

型砂顆粒越大濕壓強度越低,型砂顆粒越小濕壓強度越高;

濕壓強度只是在一定程度上代表型砂中膨潤土膏的粘結力同時(shí)又反應受壓應力時(shí)砂粒之間的摩擦阻力,因而不能用濕壓強度值直接說(shuō)明型砂的粘接強度。型砂濕拉強度直接反應型砂粘接強度的好壞。會(huì )影響造型機起模。每個(gè)公司數值不一樣20-25、26-36

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四、型砂顆粒

型砂顆粒檢測是指粉體顆粒大小。選取測定過(guò)含泥量的烘干試樣檢測(篩分粒度、等效體積粒度等表示法)

篩分粒度:就是顆粒通過(guò)篩網(wǎng)的篩孔尺寸。對殘留在標準篩號篩上的砂用其對應的篩號表示。目數以1英寸(25.4mm)寬度的篩網(wǎng)內篩孔數表示

首尾篩號法:以主要粒度組成的三篩或四篩的首尾篩號表示。如:50∕100或50∕140、70∕140(表示集中殘留在70/100/140三個(gè)篩號上的砂其中斜線(xiàn)前面篩號上的砂殘留量多于后者)。

擦洗砂制作工藝:兩次擦洗、兩次除泥、三至六次篩選

砂粒粗細的分布情況。

型砂顆粒平均細度檢測的計算:平均細度=∑pn×Xn/∑pn

    Xn指細度因數

    n指篩號

    ∑pn指各篩號停留砂粒質(zhì)量百分數的總和

篩號

6

12

20

30

40

50

70

100

140

200

270

底盤(pán)

細度因數

3

5

10

20

30

40

50

70

100

140

200

300

篩孔尺寸

3.35

1.7

0.85

0.6

0.425

0.3

0.212

0.150

0.106

0.075

0.053

    取50±0.01g樣品洗含泥量后,將剩余物質(zhì)烘干后倒入震擺式篩沙機最上部的篩網(wǎng)上,蓋上蓋開(kāi)始篩分。振幅設為1.0振動(dòng)時(shí)間設為15分鐘。篩分完畢取下套篩稱(chēng)量每一個(gè)篩網(wǎng)上的砂量(每個(gè)篩子及底盤(pán)上的砂子質(zhì)量與含泥量總和不應超過(guò)50±1g)。計算出篩上停留的砂粒質(zhì)量占砂樣總量的百分數再乘以相應的細度因數,然后將各乘積相加。用乘積總和除以各篩號停留砂粒質(zhì)量百分數的總和。

    五、含泥量

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    含泥量是指型砂中直徑小于20微米的細粉含量。(有效膨潤土、有效煤粉、無(wú)效灰分:被燒損的膨潤土和煤粉及型砂雜質(zhì))【≤1-0.7、≤0.7-0.3、≤0.3】

含泥量計算:X=(G1-G2)/G1

            G1檢測前試樣的質(zhì)量g

            G2洗砂烘干后試樣的質(zhì)量g

    取樣50±0.01g烘干后放入600ml的專(zhuān)用洗砂杯中,加入蒸餾水390ml和10ml的焦磷酸鈉液開(kāi)始洗砂,中間換清水洗砂后直到洗砂杯中的水達到透明為準。型砂通過(guò)定性濾紙過(guò)濾后烘干稱(chēng)重。

    六、緊實(shí)率

    緊實(shí)率是指濕態(tài)的型砂混合料在移動(dòng)緊實(shí)力的作用下其體積變化的百分率,用試樣機緊實(shí)前后高度變化的百分數來(lái)表示。一般擠壓造型為35-40﹪

    緊實(shí)率的檢測:V=(H0-H1)/H0        C=B/A×100﹪

    H0指試樣筒高度(緊實(shí)前試樣高度)   B指型砂被緊實(shí)的距離

    H1指緊實(shí)后試樣的高度        A指試樣筒高度(緊實(shí)前試樣高度)

    將被測型砂通過(guò)篩子(6號)和漏斗裝滿(mǎn)試樣筒(篩孔直徑4.8-6.4mm),刮去多余型砂后在錘擊試樣機上錘擊3次或1Mpa壓力下試樣體積的壓縮程度即為緊實(shí)率。

    緊實(shí)率是綜合指標反應型砂中水分和膨潤土的比例1:(0.4-0.5);

    緊實(shí)率影響皮下氣孔;

    緊實(shí)度過(guò)高型砂水分就低,緊實(shí)度稍高強度會(huì )上升,型砂脆性大。但由于水分低會(huì )使砂型過(guò)快干燥產(chǎn)生表面活砂。澆注時(shí)有沖砂現象,鑄件結疤、粘砂、裂紋等。

    含水量不變時(shí)膨潤土的加入量越小緊實(shí)率越高;

    緊實(shí)率不變水分、強度正常透氣性下降說(shuō)明型砂中細沙和灰分增多;

    緊實(shí)率不變水分、強度都低、透氣性高表明型砂中有效膨潤土偏低;

    緊實(shí)度低和含水量高的原因是含泥量大、灰分大;

    七、其他

    一般試樣機重錘6670Kg、試樣筒120mm高50mm內徑

    一般型砂有效膨潤土6.5-7﹪、有效煤粉3.5-4.5﹪

    機器造型舊砂90-95膨潤土0.8-1.2新砂5-10煤粉0.3-0.5

    手工造型舊砂90-95膨潤土0.6-0.9新砂5-10煤粉0.2-0.4

    膨潤土常見(jiàn)的有鈣基和鈉基兩種。應該選用鈉基膨潤土,天然鈉基膨潤土作為粘結劑使用吸附性強,吸水能力比其他物質(zhì)高幾倍?;焐皶r(shí)間比其他黏土長(cháng)。優(yōu)質(zhì)膨潤土呈純白色一般也有灰色或淺黃色。

    球墨鑄鐵沖天爐出爐溫度1400-1500℃,澆注時(shí)溫度1380-1420℃;

    膨潤土燒結溫度950-1000℃;