消失模铸造制动盘夹杂缺陷的防止

烘 干定 型后 粘 接 浇 冒 口 ，模 样 浸 刷 耐 火 涂 料 ，干 燥 后组 数放 入 专 用 抽 气 砂 箱 内，均 匀 地 填 埋 并 震 实 干 砂 ，用 塑料 薄 膜 覆 盖砂 箱上 口，浇 注 之 前 对 砂 箱 抽
废 品率达 ５ ％ 。后 经 采 取 工 艺措 施 ，夹 杂 缺 陷 明 显 ０
２ 模 样残渣缺陷的产生和防止 ．
消 失模铸 造 在 浇 注 时 ，泡 沫 塑 料 模 样 与 高 温 铁
液发 生强 烈 的 物 理 化 学反 应 ，其 中 以泡 沫 模 样 剧 烈 的热 解气 化 为 主 ，产 生 的 气 体 被 真 空 泵 抽 走 。实 践
也证 明 ，任 何泡 沫塑 料热 解 反应 后 并 不能 全 部气 化 ， 最终要 产 生 微量 的 固态 残 余 物 ，俗 称 残 渣 ，其 主 要
铁 液 温 度 提 高 ，有 利 于模
（ ） 加强 扒 渣 和挡 渣 工 作 １
在 出 炉 前 ，铁 液 面
样 的充 分 气 化 分解 ，减少 残 渣 量 ，但 提 高 浇 注 温度 应 以防止铸 件粘砂 为前 提 。 （ ）使 用 空心 浇 道 ４ 空 心 浇 道 有 利 于铁 液 的顺
观 区别在 于 ：夹 砂 为 白色 颗粒 状 ，大 小 同 砂 粒 ，多 见于 铸件 浇 注位 置 的上 表 面皮 下 。 由于 夹砂 是 铁 液 流动 中冲破 型壁 带人 型砂 所 致 ，边 浇 注边 冲刷 带 人 ， 因而铸 件 的其他 部位 往往 也 能 看到 夹 砂 。相 比之 下 ，
减少 ，产 品合 格率 逐 步 达 到 ９ ％ 。相 信 随 着对 消 失 ０ 模Ｔ 艺认识 的深 入 ，铸件 质量 还会有 较大 的提 升 。
真空形成负压，使砂子进一步 紧固成铸 型，浇注时
金 属液 自浇 口杯 注 入 ，泡 沫 模 样 受 高 温 铁 液 作 用 迅
速 气化 ，产 生的气 体通 过 涂层 和 型砂 的 间 隙被 抽 走 ， 铁 液取 代模 样 形 成 铸 件 。消失 模 铸 造 同砂 型 铸 造 过
结料进 入 型腔形 成 的缺陷 ，一般 也称 为夹砂 。
解 气化 反应 迅 速 固态 残 余 物 越 少 ，越 有 利 于铸 件 的 浇 注成 形 ，减 少铸 件 产生 夹 渣 的机 会 。一 般情 况 下 ，
２ ．防止夹砂缺陷的措施
（ ）保 证涂 层连续 、均匀 、完整 １ 掌握铸件涂 层
能 使铁 液 自下 而 上 平 稳 充 型 ，有 利 于 泡 沫模 样 的充 分有 序气 化和 渣子 的上 浮 ，铸 件 顶部 设 置 聚渣 冒 口， 便 于渣子 的收 集 和 去 除 。对 于重 要 的铸 件 采 用 底 注
浇道并 设 置聚 渣 冒 口是非 常必要 的工 艺手 段 。 （ ４）采用 过 滤 网 对 细 小 的熔 渣 都 有 很 好 的过
化学 反应 ，如果 工艺 控 制不 当 ，就会 产 生铸 造 缺 陷 。 夹杂 缺 陷主 要 分 为 夹 渣 和 夹砂 ，它们 产 生 的 原 因 既
夹 渣是 夹杂 缺 陷 的一 种 ，又 称 渣 眼。 消 失 模 铸
件 夹渣 缺 陷包 括 ：铁 液 熔 渣 和 模 样 残 渣 。铸 件 上 二
并直接 喻铸裤Ｉ 内 潢蚤 ’ 的Ｉ 在 ＿ 以生产 制动盘为 ，鲒合消失模铸造的工艺过程 分 析夹渣 、夹砂等夹杂类缺 时ｌ
膨户｜ 缈 笙 静 方涝 。｜ ｜ ｜ ｌ． ｊ ＿ ≯ ｜ 一 Ｉ ：
消 失模 铸 造 工 艺 过 程 是 用 泡 沫 塑 料 制 作 模 样 ，
变 形 ，外 观成 形 良好 ，尽 可能 将密 度控制 在下 限 。
（ ）减 少粘 结 剂 的用 量 ２
粘 接 模 样 和 浇道 要 使
见 到渣 眼 ，夹 渣 多 存 在 于 铸 件 皮 下 。熔 渣 的主 要 成 分是 金属 氧 化 物 、碳 化 物 等 ，铁 液 熔 渣 是 消 失 模 铸
要求 Ｅ Ｓ Ｐ 模样密度在 １ — ３ ，如果模样本身不易 ８ ２ Ｌ
参 热 热 笔 磊 加 处 墨 工
６ ７
烧结机椭圆等厚振动筛板 的 消失模铸造
鞍钢 集 团 矿 业 公 司 大 孤 山铁 矿 鞍 钢 集 团铁 路 运 输 设 备修 造 公 司 （ 宁 辽 （ 宁 辽 １ ４４ ） １０ ６ １ ４４ ） １ ０８ 郑 李 华 健
消失模铸造制动盘夹杂缺陷的防止
新兴铸管邯郸新能装备股份有 限公 司
山西 ６ １ ６ ７有 限公 司
（ 河北
（ 原 太
０６ １ ） 陈建华 贾国芳 张 晶 ５ ０ ７
０ ００ ） ３ ４０ 钱 哲
【费 礴 模铸造王艺 充 照 ｊ 饕Ｉ 失 金 遵越程比 漕通碜 溲铸造复杂的多 。 同时存在 多 种物理ｌ化学反应， 、
熔渣 。在 浇 注 时熔 渣 很 容易 随 着 铁 液 进 入 铸 型 ，留
在铸 件 内部 就 形 成 黑 色 夹 渣 ， 由于 渣 的 密 度 比铁 液 小 ，一般 要 浮在 铸 件 上 面 ，但 铸 件 拐 角 处 对 熔 渣 有 阻碍作 用 ，熔 渣 上浮 时易 产 生 滞 留 ，所 以该 部 位 也
铁 液熔 渣一 般 在 浇 注 初 期 进 入 铸 型 ，其 分 布 相 对 集 中 ，夹砂 分 布 相 对 分 散 。 同采 用 砂 型 铸 造 相 比 ，消 失模 采用 干 砂 造 型 ，夹 砂 缺 陷 一般 为分 散 分 布 的粒
状 ，很少 为块 状 。 白模 胶缝 不 严 密 ，浇 注 系 统 存 在 尖角 ，涂层 太 薄 ，局 部 漏 涂 ， 以及 涂 料 强 度 低 等 是 造成 夹砂 缺 陷 的 主 要原 因 。需 要 说 明 的 是 ，夹 砂 的
渣 、夹砂 、裂 纹 、冷 隔 等 影 响强 度 的 缺 陷存 在 。初 期 生产 时 ，毛坯加 工后 发现 夹杂 缺陷 严重 （ 图 ２ ， 见 ）
１ 属 熔 渣 缺 陷 的产 生 和 防止 ．金
熔化 铁液 时 ，或 多 或 少 要 产 生 熔 渣 ，特 别 是 炉
料锈 蚀严 重 或 采 用 铁 屑 熔 炼 时 ，会 产 生 大量 的 金 属
程 的 根本 区别在 于省 去 了混 砂 、起 模 、修 型 、下 芯 、
图 ２ 制动盘表面缺陷
一
合箱 等工 序 ，避 免 了由 此 产生 的 质 量 问 题 ，可 以得
表面 光洁 、尺 寸 精 准 的 铸 件 ，但 消 失 模 工 艺采 用 实
、
夹 渣缺 陷产 生 的原 因及 防治
型模 样 ，浇注 时边充 型 边气 化 ，存 在 着 复杂 的物 理 、
图 １ 制动盘毛坯
多见夹渣 缺 陷。 消 失 模 铸 造 是 在 负 压 条 件 下 浇 注 ，
ｂ ｉ 翌 璺铸 ： ‘ 加 ６ 墨 ； 劫 篱 造参 ’。 工 ｂ ６ ． 耋 ， 工热 ’ 。 ‘ 磊 ｌ
铁 液充 型 时存 在 较 强 的 附 壁效 应 ，即铁 液 优 先 沿 着 型 壁填充 ，因此 通 常 情 况 下 ，消 失 模 铸 件 表 面 很 少
件夹 渣 的主要来 源 。 防治铸 件铁 液熔 渣的措 施如 下 ：
用粘 结剂 ，各种 粘 结 剂 的 发 气 量 和 残 留物 量 ，远 大
于 泡沫塑 料 本 身 ，粘 接 模 样 和 浇 冒 口时 ，做 到 尽 可 能地 少用 ，对 于减少 夹渣 提高质 量有 利 。
（ ） 提高 浇 注温 度 ３
待加 工去 除 表 面 金属 后 才 能发 现 ，对 生 产 和 质 量 危
害很 大 。
致 的 ，下 面结 合 制 动 盘 铸 件 分 析 两 种缺 陷 产 生 的
原 因和 防治方 法 。
制 动盘是 列 车上 重要 的制 动件 （ 图 １ 见 ），材 质
Ｈ ３０ Ｔ ０ ，零件 加 工 表 面达 ６％ 以 上 ，要 求 不 能 有 夹 ０
者一般 都 呈 黑 色 ，大 小 不 一 ，形 状很 不 规 则 ，有 块
有相 似之 处 ，又 有 不 同 的特 点 ，但 对 铸 件 的 危 害是
一
状 、片状 、线 条 状 等 。一 般 存 在 于铸 件 内 部 ，多 见 于铸件 上表 面 的皮下 和 拐角 处 ，通 常 铸件 外 观 良好 ，
二、夹砂缺 陷的产生及防止
１ 夹 砂 缺 陷 产 生 的 原 因 ． 夹 砂是 夹杂 类 缺 陷 的 另 一 种 主 要 形 式 。夹 砂 的 主要 成分 为 Ｓ ｉ ，浇 注 时 涂 层 被 冲破 ，涂 料 连 同型 Ｏ 砂 混入铁 液 进 入 铸 件 而形 成 夹 砂 。夹 砂 同夹 渣 的外
成 分为 碳 。铁液充 型时 固态 残余 物 如不 能 及 时排 出 ，
就 会残 留在 铸 件 内部 ，形 成 消 失 模 特 有 的黑 色 的块 状 夹渣 。模样 残 渣 形 成 的部 位 同金 属 熔 渣 相 同 ，有 时 两种夹 渣 会 同时 交 错 出 现 ，由 于颜 色相 似 很 难 分
上 撒 聚渣 剂进 行 扒 渣 ，使 倒 入 包 内的 铁 液 上 渣 子尽 可 能少 ，铁液 包液 面 上 撒 盖 聚渣 剂 并 镇 静 ２～３ ｉ， ａ ｒ ｎ 让熔 渣上 浮 聚集 ，然后扒 净渣 子再 浇注 。 （ ）采 用茶 壶包 浇注 浇 注 时 将铁 液 包 壶 嘴 出 ２ 铁 口内渣 子 扒 出 ，包 口吹 扫 干净 ，接 下 来 的 浇 注 中 就不会 有 渣 子 流 出 ，从 而最 大 限度 地 减 少 浇 注 进 渣
滤 作用 ，特 别 是 浇 注 初 期 效果 明 显 ，但 常 发 生 在 浇 注后期 过 滤 网 被 烧 穿 ，使 挡 渣 失 败 。 因此 ，要 求 过
滤 网应 有足 够 的耐火度 和抗 冲刷性 。
中 ， 合铸 件 产 生 夹 渣 的 部位 ，有 目的 地设 置 聚 渣 结