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新闻资讯

宝珠砂在熔模铸造面层材料中的应用探究

作者:
三门峡强芯铸造材料有限公司
来源:
发布时间:
2020/11/03 16:31
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为解决复杂阀体铸件存在的内腔变形、断芯、烧结、脉纹、粘砂等问题,采用耐火度高、流动性好、透气性好、膨胀率低、防粘砂效果显著、回用再生性能好、性价比高的宝珠砂进行试验。经与硅砂、铬铁矿砂对比后发现:使用宝珠覆膜砂作为芯砂材料的阀体铸件在落砂时,芯砂溃散性好、易清理,内腔表面光洁,无粘砂、脉纹;宝珠砂的致密性好、强度高,即使重复再生使用也很少破碎,减少铸造过程中的粉尘对环境的污染;宝珠砂可进行再生使用,用其再生砂制作冷芯时,其强度与使用新宝珠砂相当。

 

主控制阀(也称为主控阀或主阀)是挖掘机最核心的零部件之一,是个复杂的液压元件,材料为球墨铸铁,工作条件恶劣,承受大的载荷及磨损。其内腔形状结构复杂,需较多砂芯成型。硅砂作为阀体的芯砂材料,虽然有价格上的优势,但因其热膨胀率大、耐火度低等缺陷无法解决砂芯变形、烧结问题。笔者曾尝试过使用经过焙烧相变的硅砂作为芯砂材料,但内腔变形、断芯、烧结、脉纹、粘砂等问题并没有得到解决。采用铬铁矿砂、锆砂、刚玉砂做芯砂材料,虽然膨胀率较低,但由于这几种砂的角形系数比较大,粒形差,芯砂流动性差,砂芯出现射不饱满、疏松等质量问题,由于这几种砂透气性、溃散性差,加大了内腔的清理工作,增加了人力、物力成本,而且这几种砂的价格比较高,成本上难以接受。

 

 

形成阀体内腔阀杆孔轴线方向某些端面的加工余量只有0.5 mm,在这种情况下,既要保证端面的加工余量,又要防止因加工量的增大导致的油腔截面减小,进而影响油腔的通油量,选择热膨胀率小的宝珠砂,可以保证铸件尺寸精度。阀体内腔油道多,且大多数为深扁腔状,阀体砂芯制作时芯砂充填芯盒不紧密,而且由于辅芯与主芯装配连接的接口数量多、操作空间小,不便修补。为解决上述问题,选用粒形为球形,具有良好流动性的宝珠砂,从而保证制作的砂芯外形完整、致密;另外,较低的相变体积变化和优良的溃散性能,使生产出的铸件内腔光洁、无毛刺。宝珠砂形状为球形,表面积小,消耗树脂量少,发气量少。基于上述考虑,决定采用宝珠砂生产覆膜砂,用作阀体的芯砂材料。

 

1 试验材料

 

宝珠砂是一种非石英质型人造砂,利用我国储量丰富的优质高铝钒土矿石,经高温烧结而成,具有耐火度高、流动性好、透气性好、膨胀率低、防粘砂效果显著、回用再生性能好、性价比高等优异性能,属中性材料,可适用于各种铸造合金和多种铸造工艺。宝珠砂粒形为球形或接近球形,颜色为灰褐色。粒径在(270~6目)之间。

 

宝珠砂耐高温、热稳定性好、不易破碎、再生性良好。

 

2 试验方法

 

分别选用铬铁矿砂和宝珠砂各制芯 3 件,各组件砂芯组装完成后进行整体浸涂,涂料比重www.hnrsnc.com 1.32~1.36g/cm3,烘烤温度160~180 ℃,烘烤时间1.5h,造型隔台下芯,同包铁液浇注,浇注温度控制在1360~1395℃。

 

使用宝珠覆膜砂作为阀体芯砂材料的铸件在落砂时,芯砂溃散性好,很容易就能把内腔的芯砂清理干净,内腔表面光洁,无粘砂、脉纹。使用铬铁矿砂作为阀体芯砂材料的铸件在落砂时,芯砂溃散性差,经多次震砂后才能把内腔的芯砂清理干净,内腔表面质量一般、多处局部存在粘砂。

 

3 宝珠砂再生利用

 

宝珠砂的致密性好、强度高,即使重复再生使用也很少破碎,减少铸造生产过程中的粉尘对生产环境的污染;宝珠砂再生性好,减少产业废物排放,利于环境保护。13526667913 袁经理

 

试验用的树脂为广西兰科的冷芯盒树脂,树脂加入量1.0%,组份Ⅰ :组份Ⅱ=50:50。宝珠新砂、宝珠再生砂分别制作 15 个“8”试样,检测即拉强度、2h强度、24h强度。从数据对比可见,宝珠再生砂冷芯强度与宝珠新砂的强度相当,对宝珠砂进行再生循环使用是可行的。

 

4 结论

 

(1)宝珠砂在阀体砂芯上的应用效果优于硅砂、铬铁矿砂。

(2)宝珠砂可进行再生利用,冷芯强度与新宝珠砂相当。