呋喃树脂砂铸件常见缺陷及预防措施
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素呋喃树脂砂铸造是一种广泛应用于金属铸造领域的工艺，它将呋喃树脂作为粘结剂，与砂颗粒混合后形成用于模具制作的呋喃树脂砂。
在实际生产中，呋喃树脂砂铸造过程中会面临一系列的问题和影响因素，因此需要工程师和操作人员注意和及时解决。
本文将围绕呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素展开讨论，并提出相关的解决方法和改进措施。
1. 呋喃树脂砂的流动性问题。
在铸造过程中，呋喃树脂砂要求具有良好的流动性，以便于充填模具腔体。
但如果呋喃树脂砂的流动性不佳，则容易造成模具充填不均匀、气孔和缺陷等问题。
2. 呋喃树脂砂的固化问题。
呋喃树脂砂在模具中需要经过固化过程，以形成坚固的铸件。
如果固化时间过短或固化温度不足，则容易导致铸件强度不够，甚至出现裂纹和变形等问题。
3. 呋喃树脂砂的烧结问题。
在铸造完成后，呋喃树脂砂需要进行烧结以去除残留的有机物，从而得到理想的铸件表面和内部质量。
如果烧结温度过高或烧结时间过长，则容易导致铸件表面粗糙、氧化层增厚等问题。
4. 呋喃树脂砂的回收利用问题。
呋喃树脂砂在铸造过程中会产生废旧物料，如何进行回收利用成为一个需要解决的问题，以减少生产成本和环境污染。
除了上述问题外，呋喃树脂砂铸造过程中还会受到多种影响因素的制约，如原材料质量、生产工艺参数、操作人员技术水平等。
下面将分别对这些影响因素进行详细分析：1. 原材料质量。
呋喃树脂砂的质量直接影响到铸件的质量，包括呋喃树脂、固化剂、填料等原材料的质量。
如果原材料质量不合格，就容易导致铸件精度低、表面粗糙等问题。
2. 生产工艺参数。
生产工艺参数包括模具设计、制备、充填、固化、烧结等多个环节，每个环节都会对铸件质量产生影响。
通过优化和控制生产工艺参数，可以有效改善铸件的质量。
3. 操作人员技术水平。
呋喃树脂砂铸造过程需要操作人员具备一定的专业技术知识和操作经验。
如果操作人员技术水平不高，可能导致铸件质量不稳定、生产效率低下等问题。
呋喃树脂砂铸件常见缺陷及防止措施
防止办法： （ １） 提 高 型 （ 芯 ） 退 让 性 ， 如 在 型 砂 中 添 加 ２％～ ３％的 木 粉 等 溃 散 剂 。 （ ２） 造型（ 芯） 时， 背砂中埋入发泡聚苯乙烯块， 尽量减薄型（ 芯） 的吃砂量， 做空心芯等。 （ ３） 在易发生裂纹的部位用锆砂和铬铁矿砂代 替硅砂， 可明显减轻裂纹， 这是因为这二种材料热膨 胀系数低。 （ ４） 改变浇注系统， 使铸件达到同时凝固。 （ ５） 在允许条件下， 对铸件结构作合理修改。 （ ６） 适当降低浇注温度， 对减少裂纹有明显效果。 （ ７） 在易发生裂纹处设置防裂筋。 （ ８） 特殊情况下， 以磷酸代替硫酸类固化剂。 （ ９） 合理使用冷铁和其他激冷措施。
７６ 现代铸铁 ２００６ ／ ５
Ｍｏｕｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
造
型
材
料
（ ２） 使用浓度较低的挥发性涂料， 点火干燥后， 铸型中有残留醇分的危险。总之， 涂料的浓度调整到 “３０”波美以上。另外， 挥发性涂料溶剂中可能有变质 酒精或含水分较高的酒精， 点火干燥不彻底， 使铸型 内有残留水分， 这是产生气孔的重要原因， 故要求涂 料 中 溶 剂 含 水 分 不 大 于５％。除 了 应 注 意 涂 料 的 溶 剂 质量外， 合箱前还应对铸型进行喷火干燥处理。
（ ２） 原砂粒 度 偏 细 ， 透 气 性 降 低 （ 要 求 粒 度 是３０／ ７０， 原砂水分的质量分数低于０．２％） 。
收稿日期： ２００６－ ０８－ １５ 作 者 简 介 ： 季 文 华 （ １９３２－ ） ， 男 ， １９５５年 浙 江 大 学 机 械 制 造 专业毕业， 曾在哈尔滨汽轮机厂， 上海汽轮机厂， 杭州齿轮 箱厂从事铸造技术工作， １９９３年退休。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素【摘要】呋喃树脂砂铸造是一种常用的铸造工艺，但在实际应用过程中常常会遇到一系列问题和影响因素。
本文从呋喃树脂砂铸造的特点入手，探讨了在砂铸过程中经常出现的问题，包括浇注性能、强度和脱模性能等方面。
还分析了影响呋喃树脂砂铸造质量的因素。
总结了在呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题和影响因素，并提出了提升呋喃树脂砂铸造质量的建议。
通过本文的阐述，可以更好地了解和应对呋喃树脂砂铸造过程中的挑战，提高铸件的质量和生产效率。
【关键词】呋喃树脂砂铸造、问题、影响因素、砂型、浇注性能、强度、脱模性能、质量提升、建议。
1. 引言1.1 砂铸工艺简介砂铸工艺是一种常见的金属铸造工艺，它通过在模具中填充砂型，然后将熔化的金属倒入模具中，待金属凝固后，获得所需的铸件。
砂铸工艺具有成本低廉、适用范围广泛、生产效率高等优点，因此被广泛应用于各种机械零件、汽车零部件、建筑构件等领域。
在砂铸工艺中，砂型起着至关重要的作用。
砂型的制备需要考虑到金属液体的浇注性能、砂型的强度以及脱模性能等因素，以确保获得符合要求的铸件。
砂型的制备过程中还需考虑到砂铸过程中可能出现的问题，如气泡、缩孔、温度过高等，以避免影响铸件的质量。
呋喃树脂砂铸造是砂铸工艺中的一种重要分支，它利用呋喃树脂作为粘结剂，具有耐高温、抗水、抗粘性能优秀等特点，适用于铸造复杂形状、精密度要求高的铸件。
呋喃树脂砂铸造的发展为砂铸工艺的进步提供了新的思路和技术手段。
1.2 呋喃树脂砂铸造的特点呋喃树脂砂铸造是一种常见的铸造工艺，具有许多独特的特点。
呋喃树脂砂铸造具有优良的流动性和填充性能，能够有效填充铸型中的细小结构，使得铸件的表面质量更加平整光滑。
呋喃树脂砂铸造具有较高的抗压强度和耐高温性能，可以保证铸件在铸造过程中不易出现破损或变形现象，有利于提高铸件的质量和寿命。
呋喃树脂砂铸造还具有较好的模点燃性能，可以在砂型脱模时减少残留物的产生，提高生产效率和节约成本。
呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素用呋喃树脂砂所生产的铸件有诸多优点，所以国内有越来越多的企业选择呋喃树脂砂进行铸造，但在生产的过程中，仍然存在着诸多需要注意的问题，文章就呋喃树脂砂铸造过程中的问题和影响因素进行分析和解决。
标签：呋喃树脂砂；铸造；问题；影响在铸造企业中，呋喃树脂砂的应用在近几年都是比较普遍的，并且，随着社会经济的发展，其工艺已达到成熟水平，发展也越来越快。
在铸造的过程中也有诸多优点，如：表面光洁、尺寸精确高、棱角清晰、废品率低、造型效率高等。
但是，在应用的过程中，仍存在很多的问题，文章就影响呋喃树脂砂铸造因素和存在的问题进行分析和解决。
1 铸造工艺对呋喃树脂砂铸造的影响及注意事项1.1 铸造的工艺呋喃树脂砂在铸造生产过程中有瞬间发气量大，容易产生气孔，高温的溃散性好等特点，也易出现夹杂和冲砂现象。
而在设计浇注系统的过程中，要按照以下原则：快速平稳、封闭底注、保证压头、严格挡渣。
因此，在铸造工艺设计中，浇注系统的截面积要比粘土砂工艺大，内浇道要分散放置[1]。
为了提高浇注系统挡渣的能力，可以在横浇道加入陶瓷过滤网。
为了避免在浇注过程中出现冲砂现象，也可用陶瓷管做直浇道和底注的内浇道。
因为呋喃树脂砂的强度高，所以在铁水凝固过程中不容易在产生缩孔，同时为了避免产生气孔或夹渣，所以在浇注时铁水温度一般也不低于1320℃。
1.2 模型质量对于中小批量生产的复杂铸件一般选用放置较久的干木料作为模型制作材料。
为保证模板的刚性和平整度，型板的面板可选用较厚的多层板材料。
对于中大型板，可以加装焊接的“米”字型槽钢框架进行加固，避免出现模型放砂箱后型板变形现象。
如对模型的精度和寿命有更高要求，在已有成熟铸造工艺并可接受增加的模型成本，可以选择铝型或树脂型，但缺点是不易改型。
工程技术人员也要在投产前对模型尺寸是否符合图纸和缩率的要求、是否符合设计工艺、是否适宜车间操作使用等问题进行确认。
2 铸造材料对呋喃树脂砂铸造的影响及注意事项原砂和树脂固化剂是呋喃树脂砂铸造中重要的铸造材料，它们的质量好坏直接影响铸件质量好坏。
铸造论文 4、树脂砂球铁件表层球化不良的防止
树脂砂球铁件表层球化不良的防止摘要介绍呋喃树脂砂球铁件表层球化不良的原因和防止方法。
通过降再生砂灼烧减量(<2%）、降低浇铸温度(1350℃以下)以及增加残余Mg含量(0.04～0.06%)，将球化衰退层控制在1mm以下。
关键字球化不良；灼烧量；浇注温度；Mg含量1 生产现象通过金相，发现铸件表面球化不良，异常组织为片状石墨层，厚度在3～5mm，而且在片状石墨与球形石墨之间存在一极薄蠕虫状石墨过渡区，如图1所示。
通过资料，发现许多文献对采用树脂自硬砂工艺生产的球铁件表面出现的片状石墨缺陷进行了报道，说明这种缺陷是一种普遍现象。
图1 铸件表层金相2 原因分析一般情况下,球铁中出现片状石墨的主要原因是铁液凝固时球化元素不足（Mg）,或存在干扰元素，如S等。
我厂采用的树脂为XY86-A呋喃树脂，其技术指标如表1所示,加入量为1.0%(占砂) ；固化剂为SQ-A和SQ-B，加入量为30～50%（占树脂）。
SQ-A和SQ-B均为磺酸固化剂，都含有S元素，其技术指标如表2所示。
通过实验发现再生砂中的S元素含量较高，一般为0.1%左右，而球化后的铁液中S元素含量则较低，小于0.02%。
高温下，砂型和铁液组成的固/液界面之间，存在S元素的浓度梯度，S元素由砂型向铁液中传递，差值越大，扩散能力越强。
表1 固化剂的技术指标型号粘度(20℃≤MPa.s )密度(20℃g/cm3)含氮量%≤游离甲醛%≤应用范围保质期XY86-A 20 1.15～1.18 3 0.3 球墨铸铁件1年表2 固化剂的技术指标型号粘度(20℃≤MPa.s )密度(20℃g/cm3)总酸含量（%）游离酸含量（%）硫含量（%）保质期SQ-A 10～20 1.17～1.35 32.5～35 9～12 18～19 1年SQ-B 2～3 0.90～1.10 6～8 0～2 8～9 1年在高温状态下，S元素以SO2气体形式或者S2-、SO32-离子形式通过涂料层，进入铁液中，增加了表层铁液中干扰元素的含量。
树脂砂使用中的常见缺陷及防止措施
树脂砂使用中的常见缺陷及防止措施树脂自硬砂铸造工艺和其它工艺一样，有自身的规律，如果在原材料选用、工艺设计、制型(芯)操作，生产管理等方面控制不当，将会出现一系列铸造缺陷，降低铸件质量。
本文将对呋喃树脂自硬砂使用过程中若干问题进行分析。
一、树脂砂使用中的常见缺陷及防止措施呋喃树脂自硬砂若使用不当，常出现气孔、机械粘砂、粘模等铸造缺陷。
1、气孔的产生及防止措施金属凝固过程中，陷入金属液中的气泡在铸件中形成孔洞，称之为气孔。
通过观察孔洞的形状、孔壁特征、表面形貌及产生部位等特征可区别于缩孔、缩松、砂眼、渣孔等铸造缺陷。
防止气孔产生的主要措施如下：a.选择合适的树脂种类，适当减少树脂加入量树脂或固化剂加入量过多，树脂含氮量过高，都要引起发气量增加，因此，要防止气孔产生应选用低氮树脂，尽量降低树脂和固化剂的加入量。
b.提高再生砂的质量，降低其灼烧减量和微粉含量若旧砂再生不良，使旧砂的灼烧减量失控，微粉尘含量过高，会造成型(芯)砂发气量增大，透气性降低，出现这种现象时应适当加大新砂比例，同时改进旧砂再生设备，使再生砂达到要求指标。
c.严格控制涂料的涂刷时间和烘干工艺砂型、砂芯硬化不良，涂刷涂料或烘干不当，涂料质量不好或干燥不充分，均使砂型(芯)中残留水分过多，发气量增大。
d.改进铸造工艺设计，合理设置砂型(芯)中的排气通道改进铸造工艺设计，适当提高压头，使砂芯排气通畅；砂型合理设置排气孔，合型时应将砂芯出气道与砂型气眼连通并引出，防止出气道被砂堵塞或浇注时铁液进入芯头出气道；控制浇注速度，避免浇注过慢，使浇注系统金属液充满。
e.调整原砂粒度适当调整原砂粒度，在保证铸件表面质量的前提下，原砂适当粗些可提高砂型的透气性。
f.适当控制浇注温度控制最佳的浇注温度范围，确保既不出气孔，又不至于引起粘砂。
2、机械粘砂的产生及防止措施机械粘砂是金属液在压力作用下渗入铸型型壁砂孔隙中产生金属和砂粒互相掺和、互相粘结的现象。
树脂砂铸造铸件产生气孔的原因及防止
树脂砂铸造铸件产生气孔的原因及防止概述：面对不断增长着的生产优质铸件的压力，同时又面临缺少有专长的劳动力的局面。
时至今日，国内越来越多的公司(或企业)选择由粘土砂干型铸造工艺转为呋喃树脂砂铸造工艺。
与粘土砂干型铸造工艺相比，呋喃树脂砂铸造工艺具有下述优点：铸件表面质量好、尺寸精度高、废品率低，适用范围广、对工人技术水平要求低，大大减轻了工人的劳动强度和改善工作环境，生产率提高40-60%。
但在生产过程中，也存在着一些问题，如果不加以重视和解决，势必会带来不必要的经济损失。
因此，我们在树脂砂生产技术方面，作了一些工作与探索，为我铸造车间进一步扩大业务，拓宽产品范围，作出了努力，本文主要论述的是树脂砂铸造铸件产生气孔的原因及防止。
关键词：呋喃树脂砂气孔防止气孔是树脂砂铸造中最常见的缺陷之一，采用自硬树脂砂造型工艺尽管铸件气孔缺陷大为减少，但如果工艺、熔炼、浇注等措施不当，气孔缺陷也时有发生。
气孔（气眼、气泡、呛火）主要在铸件内部、表面或近于表面处于有大大小小不等的光滑孔眼，形状有圆的、长的及不规则的、有单个的、也有聚集片的，颜色为白色或带一层暗包，有时覆有一层氧化皮。
目前，比较常用树脂砂铸造灰铸、球铁、合金铸铁、碳钢以及低碳合金钢，都会产生气孔，从铸件的气孔来看，主要有侵入性气孔、析出性气孔、反应性气孔等，它们对铸件的质量有不同的影响，但影响大多比较的大，甚至造成铸件的报废，因此，我们要想方设法的去防止、控制、阻止它的产生。
1 气体的来源在树脂砂铸造铸件中，铸件产生气孔是比较常见的，主要是由各种气体形成的，想要更好的去防止、控制、阻止它的产生，就必须找到气体的来源，它的来源主要在熔炼、铸型、材料、浇注等过程中产生。
1.1 熔炼过程[1]熔炼过程中气体的来源，如表一所示，主要来自各种炉料的锈湿以及周围气氛中的水分、氮、氧、以及Co2、Co、So2、H2及有机物燃烧产生的碳氢化合物等。
表一熔炼过程中气体的来源气体种类气体来源氢1、炉料中的水分、氢氧化合物、有机物。
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素
论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素呋喃树脂砂铸造是一种常见的铸造方法，它采用呋喃树脂作为粘结剂，通过模具将熔化的金属注入，然后冷却，形成所需的铸件。
在呋喃树脂砂铸造的过程中，也会出现一些问题及影响因素，这些问题会影响铸件的质量和生产效率。
制造商在进行呋喃树脂砂铸造时，需要注意这些问题及其影响因素，并采取相应的措施来解决这些问题。
呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题之一是砂型的强度和稳定性。
砂型的强度和稳定性直接影响铸件的表面质量和尺寸精度。
砂型强度不足时容易导致砂芯和砂型变形、破裂，从而影响铸件的质量。
而砂型的稳定性不足会导致砂型失真和变形，使得铸件的形状和尺寸无法达到要求。
制造商需要在生产过程中控制砂型的配比、振实度和固化时间，以确保砂型具有足够的强度和稳定性。
呋喃树脂砂铸造过程中还应注意砂芯的质量和准确度。
砂芯是用于成形铸件内部空腔和复杂结构的部件，其质量和准确度直接影响铸件的成型质量和内部结构。
如果砂芯的质量不过关，容易导致铸件的表面质量不佳、气孔和夹杂物等缺陷出现。
制造商需要注意控制砂芯的配比、振实度和固化时间，以确保砂芯具有良好的质量和准确度。
呋喃树脂砂铸造过程中还需要关注砂型和砂芯的分型性能。
砂型和砂芯的分型性能是指其抗击冷性和抗膨胀性能，即在铸造过程中，砂型和砂芯在受到金属液冷却和固化后，能否抵抗金属的冷凝和膨胀力，保持其形状和尺寸稳定。
如果砂型和砂芯的分型性能不足，容易导致铸件的变形、尺寸偏差和表面粗糙度增加。
制造商需要在生产过程中控制砂型和砂芯的材料配比、分型剂用量和固化时间，以确保具有良好的分型性能。
呋喃树脂砂铸造过程中还需要关注金属液的浇注和冷却。
金属液的浇注方式、温度和流动性对铸件的成型质量和结晶组织有着重要影响。
浇注过程中的金属温度过高或过低会导致铸件的表面粗糙度增加、气孔和夹杂物增多，影响铸件的抗拉强度和硬度。
金属液在冷却过程中，如果冷却速度过快或过慢，也会影响铸件的晶粒尺寸和结晶组织。
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一、气孔与针孔
1.产生原因
1.1树脂添加量过多，树脂中氮含量过高。
1.2醇基涂料的溶剂中有变质酒精、含水分较多或涂料的浓度太低，点火后干燥不彻底。
1.3水基涂料干燥不充分。
1.4造型互艺方案不良。
其中影响较大的因素有：浇注速度过慢；通气方案不良；浇注系统尺寸合比例不当；压头太低。
1.5回收再生砂的灼减量过高。
1.6造型（芯）后尚未充分固化就过早合箱浇注，造成发起量过大。
1.7造型操作不当。
如芯铁外露，芯头钻铁等。
2.气孔类缺陷的预防措施针对以上各条产生原因，采取以下相应对策：
2.1降低树脂添加量：
2.11
2.12
2.13
2.14 选择含N 量较低的树脂，选用粒型圆整、粒度适中、含微粉量低、耗
酸量低的原砂；添加偶联剂；
选用强度性能好的树脂及适当的固化剂等，尽可能将树脂添加量将至砂重的1.2%以下。
2.2涂料
2.2.1重视涂料
的溶剂质量；酒精快干涂料的酒精浓度一般不小于95%。
2.2.2涂刷前对涂料充分搅拌，浓度应大于30“ B；e
2.2.3涂刷料后即时点火干燥。
224使用水基涂料后应在小于180C温度下烘烤1小时〜2小时以上，务必使涂料充分干燥。
2.3制定互艺方案时要注意提高浇注速度，合理有效的设计通气；掌握快速、封闭、底注、不紊流的设计原则。
2.4回用砂灼减量控制在
3.0%〜3.5%以下。
主要措施有尽量降低砂铁比，选择优良的再生设备，注意再生砂的管理。
2.5型芯最好隔天使用，铸型也应在造型4小时〜6小时以后再上涂料及合箱浇注。
2.6 严格控制造型（芯）、配模的操作过程。
芯骨不要外漏，芯头要有防止钻铁措施，以免呛火造成气孔缺陷。
以上主要讨论了因呋喃铸型本身而造成的侵入型气孔缺陷，实际生产中因铁水温度及溶炼质量等因素引起的气孔比例也不小，要注意具体分析、对症下药。
二、机械粘砂与脉纹
1.产生原因
1.1型砂骨料粒度分布不当及造型（芯）时紧实度太低。
1.2涂料耐火度低、涂层厚度不够。
1.3新砂用量较大时易产生渗铁与脉纹，尤其当新砂的SiO
2 含量很高时。
1.4造型操作不当引起的型砂强度过低、表面稳定性差，促使粘砂脉纹的发生。
如使用超过了可使时间的型砂，连续式混砂机的头砂尾砂充当面砂，修模型砂（芯）表面时引起的表面稳定性降低、砂温过高等。
2.预防措施
针对以上各条产生的原因，采取以下相应对策：
2.1使砂的粒度分布范围适当加宽，如选用目砂时，粒砂的集中分布分散到30、40、50、70 四个筛号上。
造型（芯）时要保证各部位面砂的紧实度，尤其注意死角处搭子下等不易紧实的部位。
2.2保证涂料质量，尤其是耐热性、骨料细度、固相成分含量（浓度或波美度）等性能，同时上涂料操作要保证涂刷质量和厚度、防止漏涂等。
2.3旧砂再生回用是减轻和防止机械粘砂与脉纹最有效的措施。
2.4注意操作保证铸型（芯）强度和表面稳定性。
2.5混砂时砂温应控制在40C以下。
2.6砂中加入适量氧化铁粉或使用铬矿砂。
2.7浇注温度不宜过高。
三、冲砂与砂眼
1.发生原因
1.1浇口表面粗糙、涂料未涂到或涂层厚度不足往往是引起冲砂成砂眼的重要原因。
1.2造型（芯）操作不当引起表面稳定性差。
如紧实不足、型（芯）面修模
粗糙、修补处或填补吊攀处未达到强度或粘合的牢固性不够，超过了可使用时间的型砂等，都有可能发生冲砂引起砂眼缺陷。
2.预防措施
2.1浇口棒应光洁，横浇口和内浇口最好用横样做出。
各部位浇口都要认真上好涂料，对于较深的直浇口，底注内浇口可用陶管做出。
2.2 严格造型操作，保证型面的表面稳定性，配模合箱前要将型腔内浮砂吹（吸）净。
2.3注意涂料质量和涂刷质量。
四、硬度
呋喃铸型冷却速度较慢，凝固过程中石墨周围产生铁素体，有时硬度达不到要求。
对此可考虑以下措施。
1.适当降低碳当量。
2.铁水中添加极少量珠光体稳定元素如Cr、Cu、Sn 等。
3.采用冷铁或碲粉涂料等。
4.在不至于发生变形及裂纹情况下，提早开箱或对局部采取风冷措施。
五、铸件尺寸精度超差
1.发生原因
1.1木模或型板的变形。
1.2收缩率不正确。
1.3芯头间隙过大。
1.4芯头固定不良引起型芯漂浮。
1.5定位销的误差或错偏。
1.6模样活快在放砂时松动。
1.7芯撑固定不良等。
2.预防措施
2.1 控制模样的质量
2.2强调操作的严格认真。
六、夹渣及烧结粘砂。
预防措施：
1.加快浇注速度、注意浇口的封闭性。
2.提高涂料质量。
3.提高型砂及涂料的高温强度。