三維柔性焊接平臺金屬液與鑄型的相互作用
2018年03月15日
新聞詳情
三維柔性焊接平臺（汽車實驗室底板）金屬液在充填鑄型和凝固過程中，與鑄型發生熱的、物理的、化學的和機械的作用。由于這些作用，鑄件可能產生夾砂、砂眼、氣孔、粘砂、表面氧化或脫碳等鑄造缺陷。
1:熱作用
1）、三維柔性焊接平臺鑄型水分遷移和鑄型強度的變化 砂型表面層中的水分受熱蒸發后，在砂型內層的空隙中凝結，并由溫度高處向低處移動，鑄型強度隨之發生變化
2）、三(san)維(wei)柔性焊接平臺鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)產生膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)和應力變形 鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)被加(jia)熱時(shi)的膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)和應力不(bu)僅(jin)與鑄(zhu)型(xing)(xing)(xing)本身的材質、加(jia)入的黏(nian)結(jie)劑和附加(jia)物的種(zhong)類有關，同時(shi)與加(jia)熱溫度(du)、加(jia)熱速度(du)以及膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)時(shi)的外界條件(jian)等因素有關。當砂(sha)(sha)型(xing)(xing)(xing)表(biao)面(mian)層(ceng)受熱膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)而產生的熱應力超過水(shui)分凝聚區的熱濕強度(du)時(shi)，砂(sha)(sha)型(xing)(xing)(xing)表(biao)層(ceng)拱起(qi)開裂，是造成鑄(zhu)件(jian)夾砂(sha)(sha)的主要原因。
型(xing)砂中加入(ru)煤粉、渣油、木屑等(deng)物質(zhi)可(ke)提(ti)高砂型(xing)的退讓性，降低熱(re)壓應力；采用鈉基(ji)膨潤土或將(jiang)鈣基(ji)膨潤土進行huohua處理(li)可(ke)提(ti)高型(xing)砂的熱(re)濕(shi)拉強度。
2：物理、化學作(zuo)用
金屬(shu)(shu)液(ye)與鑄型(xing)之(zhi)間的物理、化學作用(yong)表現為，鑄型(xing)中水分蒸發和(he)youji物燒失、碳(tan)酸鹽fenjie等而(er)(er)產生(sheng)大量的氣體；金屬(shu)(shu)液(ye)滲入鑄型(xing)表面空隙(xi)；金屬(shu)(shu)液(ye)與鑄型(xing)材料在高溫下(xia)發生(sheng)化學反(fan)應而(er)(er)形成低熔點的化合物等。這些作用(yong)使鑄件(jian)產生(sheng)氣孔、粘砂以及鑄件(jian)表面氧化或脫碳(tan)等缺陷。
1）粘砂
按三維柔性焊(han)接平臺（汽車實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)底(di)板）鑄件(jian)表面(mian)粘(zhan)(zhan)(zhan)砂(sha)形(xing)成過程的不同，可分(fen)為機械(xie)粘(zhan)(zhan)(zhan)砂(sha)、化(hua)學粘(zhan)(zhan)(zhan)砂(sha)和熱粘(zhan)(zhan)(zhan)砂(sha)。實(shi)(shi)際上，鑄件(jian)表面(mian)粘(zhan)(zhan)(zhan)砂(sha)往往同時具有這三種類型的粘(zhan)(zhan)(zhan)砂(sha) 征。
澆(jiao)注溫度高(gao)(gao)、金(jin)屬液對鑄(zhu)型(xing)的濕潤性大、金(jin)屬液的靜壓力高(gao)(gao)以及砂型(xing)表(biao)面空隙度大等，是產生粘(zhan)砂的重(zhong)要原因(yin)。可(ke)(ke)采取鑄(zhu)型(xing)表(biao)面涂刷涂料、提高(gao)(gao)砂型(xing)緊(jin)實度和盡可(ke)(ke)能(neng)降低澆(jiao)注溫度等措施來防止(zhi)粘(zhan)砂。
三維柔性(xing)焊接平(ping)臺金屬(shu)液(ye)在(zai)澆注過程中形(xing)(xing)成(cheng)的(de)氧化亞鐵(tie)（FeO）與鑄型(xing)(xing)材(cai)料反(fan)應形(xing)(xing)成(cheng)低溶點的(de)熔(rong)融硅(gui)酸鐵(tie)，潤濕硅(gui)砂(sha)(sha)粒而滲入砂(sha)(sha)型(xing)(xing)（芯(xin)）表面(mian)空隙，產生化學粘(zhan)(zhan)砂(sha)(sha)。可在(zai)型(xing)(xing)砂(sha)(sha)中加(jia)(jia)入煤粉(fen)、渣油、youji黏結(jie)劑等(deng)能燃燒形(xing)(xing)成(cheng)還原性(xing)氣氛的(de)附加(jia)(jia)物，以(yi)減少金屬(shu)氧化，減輕(qing)粘(zhan)(zhan)砂(sha)(sha)程度。
原砂的(de)(de)燒結點低或粘(zhan)土(tu)加入量(liang)過多的(de)(de)鑄(zhu)型(xing)，在澆注溫(wen)度過高(gao)、鑄(zhu)件(jian)厚度過大(da)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，型(xing)腔表(biao)面易在高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)燒結，生成熱粘(zhan)砂層(ceng)。防止(zhi)熱粘(zhan)砂的(de)(de)主要措施是，采用(yong)耐火度高(gao)的(de)(de)鋯砂、鎂砂、鉻鐵礦(kuang)砂等配制(zhi)的(de)(de)面砂或以涂(tu)料(liao)涂(tu)覆(fu)型(xing)腔表(biao)面。
3：機(ji)械(xie)作用
型(xing)腔表面砂粒或涂料層在流動的金屬液摩擦(ca)或動壓(ya)力(li)作用下脫落，此種散落物(wu)如留在鑄件中(zhong)，則造成(cheng)砂眼(yan)、渣氣(qi)孔、多(duo)肉(rou)等缺陷。
為(wei)防(fang)止沖砂(sha)，除提高砂(sha)型表(biao)面(mian)強度(du)外，應(ying)合(he)理設計三維柔性焊接(jie)平臺澆注系統。
