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 新 闻 资 讯 N E W S I N F O R M A T I O N 2 0 2 0 0 4 3 0 知 识 篇 — — 消 失 模 铸 造 技 术 六 种 方 法 解 析 消 失 模 铸 造 技 术 是 用 泡 沫 塑 料 制 作 成 与 零 件 结 构 和 尺 寸 完 全 一 样 的 实 型 模 具 ， 经 浸 涂 耐 火 粘 结 涂 料 ， 烘 干 后 进 行 干 砂 造 型 ， 振 动 紧 实 ， 然 后 浇 入 金 属 液 使 模 样 受 热 气 化 消 失 ， 而 得 到 与 模 样 形 状 一 致 的 金 属 零 件 的 铸 造 方 法 。 
 消 失 模 铸 造 技 术 主 要 有 以 下 六 种 ： 1 ． 压 力 消 失 模 铸 造 技 术 压 力 消 失 模 铸 造 技 术 是 消 失 模 铸 造 技 术 与 压 力 凝 固 结 晶 技 术 相 结 合 的 铸 造 新 技 术 ， 它 是 在 带 砂 箱 的 压 力 灌 中 ， 浇 注 金 属 液 使 泡 沫 塑 料 气 化 消 失 后 ， 迅 速 密 封 压 力 灌 ， 并 通 入 一 定 压 力 的 气 体 ， 使 金 属 液 在 压 力 下 凝 固 结 晶 成 型 的 铸 造 方 法 。 
 这 种 铸 造 技 术 的 特 点 是 能 够 显 著 减 少 铸 件 中 的 缩 孔 、 缩 松 、 气 孔 等 铸 造 缺 陷 ， 提 高 铸 件 致 密 度 ， 改 善 铸 件 力 学 性 能 。 
 2 ． 真 空 低 压 消 失 模 铸 造 技 术 真 空 低 压 消 失 模 铸 造 技 术 是 将 负 压 消 失 模 铸 造 方 法 和 低 压 反 重 力 浇 注 方 法 复 合 而 发 展 的 一 种 新 铸 造 技 术 。 
 真 空 低 压 消 失 模 铸 造 技 术 的 特 点 是 ： 综 合 了 低 压 铸 造 与 真 空 消 失 模 铸 造 的 技 术 优 势 ， 在 可 控 的 气 压 下 完 成 充 型 过 程 ， 大 大 提 高 了 合 金 的 铸 造 充 型 能 力 ； 与 压 铸 相 比 ， 设 备 投 资 小 、 铸 件 成 本 低 、 铸 件 可 热 处 理 强 化 ； 而 与 砂 型 铸 造 相 比 ， 铸 件 的 精 度 高 、 表 面 粗 糙 度 小 、 生 产 率 高 、 性 能 好 ； 反 重 力 作 用 下 ， 直 浇 口 成 为 补 缩 短 通 道 ， 浇 注 温 度 的 损 失 小 ， 液 态 合 金 在 可 控 的 压 力 下 进 行 补 缩 凝 固 ， 合 金 铸 件 的 浇 注 系 统 简 单 有 效 、 成 品 率 高 、 组 织 致 密 ； 真 空 低 压 消 失 模 铸 造 的 浇 注 温 度 低 ， 适 合 于 多 种 有 色 合 金 。 
 3 ． 振 动 消 失 模 铸 造 技 术 振 动 消 失 模 铸 造 技 术 是 在 消 失 模 铸 造 过 程 中 施 加 一 定 频 率 和 振 幅 的 振 动 ， 使 铸 件 在 振 动 场 的 作 用 下 凝 固 ， 由 于 消 失 模 铸 造 凝 固 过 程 中 对 金 属 溶 液 施 加 了 一 定 时 间 振 动 ， 振 动 力 使 液 相 与 固 相 间 产 生 相 对 运 动 ， 而 使 枝 晶 破 碎 ， 增 加 液 相 内 结 晶 核 心 ， 使 铸 件 凝 固 组 织 细 化 、 补 缩 提 高 ， 力 学 性 能 改 善 。 
 该 技 术 利 用 消 失 模 铸 造 中 现 成 的 紧 实 振 动 台 ， 通 过 振 动 电 机 产 生 的 机 械 振 动 ， 使 金 属 液 在 动 力 激 励 下 生 核 ， 达 到 细 化 组 织 的 目 的 ， 是 一 种 操 作 简 便 、 成 本 低 廉 、 无 环 境 污 染 的 方 法 。 
 4 ． 半 固 态 消 失 模 铸 造 技 术 半 固 态 消 失 模 铸 造 技 术 是 消 失 模 铸 造 技 术 与 半 固 态 技 术 相 结 合 的 新 铸 造 技 术 ， 由 于 该 工 艺 的 特 点 在 于 控 制 液 固 相 的 相 对 比 例 ， 也 称 转 变 控 制 半 固 态 成 形 。 
 该 技 术 可 以 提 高 铸 件 致 密 度 、 减 少 偏 析 、 提 高 尺 寸 精 度 和 铸 件 性 能 。 
 5 ． 消 失 模 壳 型 铸 造 技 术 消 失 模 壳 型 铸 造 技 术 是 熔 模 铸 造 技 术 与 消 失 模 铸 造 结 合 起 来 的 新 型 铸 造 方 法 。 
 该 方 法 是 将 用 发 泡 模 具 制 作 的 与 零 件 形 状 一 样 的 泡 沫 塑 料 模 样 表 面 涂 上 数 层 耐 火 材 料 ， 待 其 硬 化 干 燥 后 ， 将 其 中 的 泡 沫 塑 料 模 样 燃 烧 气 化 消 失 而 制 成 型 壳 ， 经 过 焙 烧 ， 然 后 进 行 浇 注 ， 而 获 得 较 高 尺 寸 精 度 铸 件 的 一 种 新 型 精 密 铸 造 方 法 。 
 它 具 有 消 失 模 铸 造 中 的 模 样 尺 寸 大 、 精 密 度 高 的 特 点 ， 又 有 熔 模 精 密 铸 造 中 结 壳 精 度 、 强 度 等 优 点 。 
 与 普 通 熔 模 铸 造 相 比 ， 其 特 点 是 泡 沫 塑 料 模 料 成 本 低 廉 ， 模 样 粘 接 组 合 方 便 ， 气 化 消 失 容 易 ， 克 服 了 熔 模 铸 造 模 料 容 易 软 化 而 引 起 的 熔 模 变 形 的 问 题 ， 可 以 生 产 较 大 尺 寸 的 各 种 合 金 复 杂 铸 件 6 ． 消 失 模 悬 浮 铸 造 技 术 消 失 模 悬 浮 铸 造 技 术 是 消 失 模 铸 造 工 艺 与 悬 浮 铸 造 结 合 起 来 的 一 种 新 型 实 用 铸 造 技 术 。 
 该 技 术 工 艺 过 程 是 金 属 液 浇 入 铸 型 后 ， 泡 沫 塑 料 模 样 气 化 ， 夹 杂 在 冒 口 模 型 的 悬 浮 剂 （ 或 将 悬 浮 剂 放 置 在 模 样 某 特 定 位 置 ， 或 将 悬 浮 剂 与 E P S 一 起 制 成 泡 沫 模 样 ） 与 金 属 液 发 生 物 化 反 应 从 而 提 高 铸 件 整 体 （ 或 部 分 ） 组 织 性 能 。 
 由 于 消 失 模 铸 造 技 术 成 本 低 、 精 度 高 、 设 计 灵 活 、 清 洁 环 保 、 适 合 复 杂 铸 件 等 特 点 ， 符 合 新 世 纪 铸 造 技 术 发 展 的 总 趋 势 ， 有 着 广 阔 的 发 展 前 景 。 
 2 0 2 0 0 4 2 9 知 识 篇 — — 怎 样 解 决 铸 件 浇 不 足 和 冷 隔 缺 陷 ！ 浇 不 足 和 冷 隔 是 铸 造 中 相 当 普 遍 的 缺 陷 ， 在 很 多 情 况 下 ， 这 两 类 缺 陷 在 完 全 报 废 铸 件 中 占 一 或 第 二 位 。 
 浇 不 足 是 指 金 属 液 未 能 充 满 铸 型 型 腔 而 形 成 不 完 整 的 铸 件 ， 这 类 缺 陷 的 特 点 是 铸 件 壁 上 具 有 光 滑 圆 边 的 穿 孔 ， 或 者 铸 件 的 一 个 或 多 个 末 端 未 充 满 金 属 液 ； 冷 隔 是 指 在 两 股 金 属 汇 聚 处 ， 因 其 未 能 完 全 熔 合 而 存 在 明 显 的 不 连 续 性 缺 陷 的 铸 件 ， 这 类 缺 陷 的 外 观 ， 常 呈 现 为 带 有 光 滑 圆 边 的 裂 纹 或 皱 纹 。 
 这 两 类 缺 陷 的 特 点 ： 一 是 在 铸 件 检 验 中 比 较 容 易 发 现 ； 二 是 除 了 清 理 工 序 外 ， 其 产 生 原 因 几 乎 存 在 于 铸 造 的 每 一 道 工 序 中 。 
 下 面 笔 者 结 合 多 年 的 生 产 实 践 并 参 阅 有 关 资 料 ， 谈 谈 铸 件 浇 不 足 和 冷 隔 的 产 生 原 因 及 其 防 止 措 施 。 
 1 . 铸 件 和 模 样 设 计 （ 1 ） 因 铸 件 截 面 厚 薄 不 均 造 成 金 属 流 间 断 ， 在 某 些 铸 件 设 计 中 ， 薄 截 面 位 于 金 属 液 难 以 达 到 的 部 位 ， 很 难 恰 当 地 设 置 浇 注 系 统 。 
 在 可 能 的 情 况 下 ， 应 对 这 类 设 计 进 行 修 改 ， 当 无 法 更 改 设 计 时 ， 则 需 采 用 相 当 复 杂 的 浇 注 系 统 ， 以 避 免 产 生 这 类 缺 陷 。 
 （ 2 ） 铸 件 截 面 相 对 过 薄 ， 这 种 设 计 没 能 考 虑 到 金 属 流 动 和 凝 固 的 规 律 。 
 如 果 设 计 者 不 能 加 厚 这 一 截 面 的 话 ， 惟 一 的 补 救 办 法 是 提 高 金 属 的 浇 注 温 度 ， 或 者 修 改 金 属 的 化 学 成 分 ， 以 改 善 其 流 动 性 。 
 还 有 一 个 较 好 的 弥 补 办 法 是 采 用 不 会 产 生 急 冷 的 铸 型 （ 型 芯 ） ， 但 这 会 使 生 产 成 本 增 加 ， 因 此 在 可 能 的 情 况 下 应 更 改 设 计 。 
 2 . 模 样 （ 1 ） 模 样 或 芯 盒 磨 损 造 成 铸 件 截 面 过 薄 ， 型 砂 是 磨 损 力 相 当 强 的 材 料 ， 会 造 成 模 样 磨 损 ， 进 而 造 成 铸 件 截 面 减 薄 ， 导 致 产 生 浇 不 足 和 冷 隔 缺 陷 。 
 有 效 的 预 防 措 施 是 建 立 正 规 的 检 查 制 度 ， 把 有 缺 陷 的 模 样 检 查 出 来 。 
 （ 2 ） 模 样 强 度 差 ! 在 造 型 或 制 芯 的 压 力 下 ， 模 样 由 于 强 度 不 够 而 产 生 变 形 ， 这 样 的 模 样 和 芯 盒 会 造 成 铸 型 和 型 芯 变 形 。 
 这 样 既 会 造 成 金 属 液 未 能 按 预 期 设 想 流 动 ， 又 会 形 成 铸 件 截 面 过 薄 。 
 改 正 的 方 法 是 加 固 模 样 。 
 （ 3 ） 模 样 或 芯 盒 定 位 不 准 ， 其 产 生 原 因 是 定 位 销 和 销 套 已 经 磨 损 ， 定 位 销 数 量 过 少 或 定 位 销 尺 寸 过 小 都 容 易 产 生 磨 损 。 
 在 上 下 模 底 板 上 按 中 心 线 安 装 分 成 两 半 的 模 样 时 ， 也 会 出 现 错 位 的 缺 陷 。 
 如 果 不 试 浇 样 品 铸 件 ， 则 很 难 证 实 分 装 在 上 、 下 模 底 板 上 的 两 半 模 样 是 否 对 准 。 
 防 止 产 生 这 类 缺 陷 的 首 要 措 施 就 是 加 强 检 验 。 
 3 . 砂 箱 及 其 准 备 （ 1 ） 上 下 箱 错 箱 造 成 铸 件 过 薄 ， 造 成 这 种 缺 陷 的 原 因 包 括 ： 定 位 销 磨 损 、 定 位 销 弯 曲 、 销 套 磨 损 ， 或 在 箱 耳 座 内 有 外 来 杂 物 。 
 由 于 错 箱 是 造 成 铸 件 缺 陷 的 主 要 根 源 之 一 ， 因 而 必 须 定 期 对 这 些 部 件 进 行 维 修 和 保 养 。 
 （ 2 ） 模 样 安 装 不 当 ， 这 种 情 况 一 般 是 安 装 模 样 的 工 人 操 作 疏 忽 所 造 成 的 。 
 模 样 和 模 底 板 上 的 对 准 中 心 线 必 须 非 常 明 显 ， 以 便 安 放 时 易 于 检 查 。 
 （ 3 ） 薄 平 铸 件 浇 注 时 倾 斜 度 不 够 ， 对 某 些 较 薄 的 铸 件 来 说 ， 要 使 砂 箱 在 浇 注 时 能 保 持 一 个 倾 斜 度 ， 否 则 会 形 成 封 闭 气 体 ， 造 成 金 属 液 流 间 断 。 
 砂 箱 倾 斜 后 ， 上 箱 要 保 持 足 够 的 高 度 ， 使 浇 口 位 置 超 过 铸 件 的 顶 点 。 
 （ 4 ） 砂 箱 刚 度 不 够 或 加 固 不 当 ， 也 会 使 砂 型 变 形 而 产 生 浇 不 足 或 冷 隔 ， 因 此 必 须 使 用 具 有 足 够 强 度 的 砂 箱 ， 对 于 使 用 时 间 较 长 的 砂 箱 应 加 固 后 再 使 用 。 
 （ 5 ） 上 箱 太 浅 ， 可 能 会 造 成 上 型 下 垂 ， 从 而 使 铸 件 截 面 变 窄 、 变 薄 ， 以 致 产 生 浇 不 足 的 缺 陷 。 
 在 浇 注 较 厚 的 铸 件 时 ， 上 箱 太 浅 会 因 为 金 属 压 力 不 足 而 导 致 产 生 缩 松 和 侵 入 气 孔 ； 而 在 浇 注 较 薄 铸 件 时 ， 其 后 果 则 是 产 生 掉 砂 或 浇 不 足 的 缺 陷 。 
 4 . 浇 冒 口 系 统 （ 1 ） 内 浇 道 、 横 浇 道 和 直 浇 道 截 面 尺 寸 不 当 ， 为 了 避 免 产 生 金 属 液 流 间 断 的 现 象 ， 应 按 以 下 要 求 设 计 浇 注 系 统 ， 即 必 须 使 直 浇 道 和 横 浇 道 具 有 足 够 的 尺 寸 ， 以 保 证 平 稳 地 向 所 有 内 浇 道 输 送 金 属 液 。 
 另 外 ， 为 保 证 金 属 液 流 动 时 能 够 始 终 完 全 充 满 浇 注 系 统 ， 可 减 小 浇 道 面 积 来 建 立 压 头 。 
 浇 注 系 统 设 计 的 基 本 原 则 是 确 保 金 属 液 流 动 平 稳 ， 并 能 够 充 满 浇 注 系 统 ， 防 止 金 属 液 流 间 断 。 
 （ 2 ） 内 浇 道 位 置 不 当 ， 内 浇 道 的 位 置 完 全 取 决 于 铸 件 结 构 。 
 因 此 必 须 分 析 铸 型 型 腔 是 如 何 被 金 属 液 充 满 的 ， 根 据 金 属 液 充 满 型 腔 的 流 动 模 式 设 置 内 浇 道 。 
 （ 3 ） 内 浇 道 分 布 不 当 或 不 均 衡 ! 这 是 由 于 没 能 正 确 地 预 测 金 属 液 流 动 的 实 际 情 况 而 造 成 的 。 
 除 了 要 考 虑 金 属 液 在 一 般 情 况 下 的 流 动 状 态 ， 还 应 考 虑 金 属 液 对 型 壁 的 摩 擦 、 金 属 液 的 冷 却 情 况 和 金 属 液 的 流 动 性 。 
 金 属 液 充 型 的 确 切 过 程 通 常 很 难 预 测 ， 但 可 以 通 过 试 验 探 索 出 金 属 液 的 流 动 模 式 。 
 例 如 ， 某 一 铸 件 通 常 要 2 0 S 的 浇 注 时 间 ， 我 们 可 分 别 按 5 S 、 1 0 S 、 1 5 S 浇 注 同 样 的 铸 型 ， 对 这 三 个 没 有 浇 满 的 铸 件 进 行 落 砂 和 清 理 ， 并 仍 使 其 带 着 内 浇 道 ， 这 样 就 可 显 示 出 金 属 液 实 际 的 流 动 模 式 ， 以 这 些 参 数 作 为 依 据 来 重 新 设 计 出 z u i 佳 的 浇 注 系 统 。 
 （ 4 ） 压 头 太 低 ! 这 也 是 造 成 浇 不 足 的 一 个 原 因 。 
 5 . 型 砂 （ 1 ） 型 砂 水 分 太 高 ， 会 造 成 金 属 液 沸 腾 而 失 去 流 动 性 ， 导 致 产 生 浇 不 足 和 冷 隔 。 
 （ 2 ） 型 砂 中 挥 发 物 太 多 ， 过 量 的 挥 发 物 在 金 属 液 流 之 前 充 满 型 腔 ， 会 使 金 属 液 难 以 完 整 地 充 满 型 腔 ， 从 而 有 可 能 造 成 气 隔 或 气 隔 缝 ， 即 使 金 属 液 流 到 了 正 常 部 位 ， 也 会 因 此 而 难 以 熔 合 ， 导 致 产 生 冷 隔 和 浇 不 足 。 
 （ 3 ） 背 砂 强 度 低 ， 不 管 是 因 为 箱 带 不 足 还 是 背 砂 强 度 太 低 而 引 起 的 上 型 下 沉 ， 都 会 使 较 薄 的 型 腔 截 面 变 得 更 薄 ， 从 而 使 金 属 液 难 以 充 满 铸 件 薄 壁 。 
 （ 4 ） 透 气 性 太 差 ， 砂 型 紧 实 度 过 高 会 造 成 透 气 性 差 ， 则 可 能 产 生 气 隔 。 
 此 外 ， 型 砂 紧 实 度 高 还 会 加 快 从 熔 融 金 属 液 中 吸 走 热 量 ， 在 金 属 液 未 来 得 及 充 满 铸 型 型 腔 之 前 就 可 能 使 铸 件 冷 凝 了 。 
 （ 5 ） 造 型 材 料 导 热 性 过 高 ， 造 型 材 料 吸 取 热 量 和 冷 凝 金 属 的 速 度 各 有 差 异 ， 如 金 属 型 和 砂 型 之 间 的 差 异 ， 石 英 砂 和 锆 砂 之 间 的 差 异 ， 都 会 对 冷 隔 缺 陷 的 产 生 有 不 同 的 影 响 。 
 6 . 制 芯 （ 1 ） 砂 芯 过 硬 ， 金 属 液 通 常 很 难 平 静 地 流 到 较 硬 的 砂 芯 近 旁 ， 而 常 会 在 该 处 出 现 翻 腾 的 情 况 ， 这 样 会 形 成 过 早 的 冷 凝 。 
 （ 2 ） 排 气 不 够 充 分 ， 任 何 被 包 封 的 气 体 ， 都 会 造 成 铸 件 气 隔 缝 。 
 对 于 会 使 金 属 液 流 产 生 任 何 程 度 间 断 的 浇 注 系 统 而 言 ， 这 一 问 题 则 更 为 严 重 。 
 （ 3 ） 型 芯 尺 寸 不 正 确 或 放 置 不 当 ， 型 芯 移 位 会 使 铸 件 截 面 减 薄 ， 如 果 金 属 液 的 流 动 能 力 不 够 高 ， 则 会 产 生 浇 不 足 或 冷 隔 。 
 （ 4 ） 漂 芯 或 砂 芯 下 沉 ， 这 和 下 型 拱 起 、 上 型 下 沉 的 后 果 完 全 一 样 ， 都 会 使 铸 件 截 面 变 得 过 薄 。 
 （ 5 ） 偏 芯 造 成 铸 件 截 面 过 薄 ， 这 是 漂 芯 或 砂 芯 下 沉 的 另 一 种 表 现 形 式 。 
 （ 6 ） 砂 芯 变 形 ， 因 粘 结 剂 的 热 塑 性 而 引 起 砂 芯 的 变 形 是 造 成 铸 件 变 形 的 一 个 原 因 。 
 因 变 形 引 起 的 翘 曲 ， 在 浇 注 过 程 中 和 偏 芯 的 作 用 一 样 ， 都 会 使 铸 件 截 面 减 薄 。 
 （ 7 ） 芯 骨 距 砂 芯 表 面 过 近 ， 这 样 设 置 的 芯 骨 对 金 属 起 着 激 冷 作 用 ， 因 而 迟 滞 了 金 属 液 的 正 常 流 动 ， 降 低 了 金 属 液 的 流 动 性 。 
 （ 8 ） 型 芯 材 料 导 热 性 过 高 ， 其 后 果 和 造 型 材 料 导 热 性 过 高 一 样 。 
 7 . 造 型 （ 1 ） 舂 砂 过 实 降 低 了 透 气 性 。 
 （ 2 ） 舂 砂 不 均 时 ， 将 造 成 型 砂 紧 实 度 的 变 化 ， 使 局 部 砂 型 透 气 性 过 低 ， 这 样 会 改 变 金 属 液 的 流 动 ， 或 者 形 成 局 部 截 面 受 激 冷 ， 从 而 导 致 产 生 冷 隔 。 
 （ 3 ） 舂 砂 过 松 导 致 上 型 下 沉 ， 使 铸 件 截 面 变 薄 。 
 （ 4 ） 修 型 或 修 补 过 度 ， 其 后 果 和 形 成 金 属 液 的 翻 腾 或 改 变 型 砂 导 热 性 一 样 。 
 （ 5 ） 芯 撑 尺 寸 错 误 引 起 漂 芯 ， 会 造 成 铸 件 截 面 过 薄 ， 使 金 属 熔 液 很 难 完 满 充 型 。 
 （ 6 ） 芯 撑 过 小 或 芯 撑 数 量 过 少 ， 造 成 漂 芯 。 
 （ 7 ） 型 芯 或 铸 型 的 涂 料 涂 层 过 厚 ， 都 会 使 铸 件 的 较 薄 截 面 变 得 更 薄 。 
 8 . 金 属 成 分 （ 1 ） 铸 铁 ， 碳 当 量 对 金 属 液 的 流 动 性 有 影 响 。 
 一 般 来 说 ， 低 碳 当 量 的 金 属 液 会 因 其 流 动 性 差 而 容 易 产 生 冷 隔 和 浇 不 足 ； 但 碳 当 量 过 高 又 会 产 生 石 墨 漂 浮 缺 陷 。 
 （ 2 ） 铸 钢 ， 钢 的 成 分 由 低 碳 到 高 碳 ， 如 果 添 加 各 种 合 金 元 素 ， 可 以 调 整 其 流 动 性 。 
 钢 具 有 较 高 的 热 幅 射 性 ， 热 量 损 失 较 快 ， 这 种 特 性 使 钢 液 与 冷 的 或 湿 的 铸 型 接 触 时 ， 会 很 快 降 低 其 流 动 性 。 
 （ 3 ） 铜 合 金 ， 由 于 铜 合 金 品 种 较 多 ， 流 动 性 差 别 很 大 ， 因 此 改 进 流 动 性 的 方 法 取 决 于 所 采 用 的 合 金 类 型 。 
 （ 4 ） 铝 合 金 ， 在 铝 合 金 成 分 中 增 加 硅 或 铁 的 含 量 ， 会 使 其 较 低 的 流 动 性 得 到 改 善 。 
 含 气 或 被 污 染 的 铝 合 金 ， 特 别 易 于 产 生 冷 隔 。 
 （ 5 ） 镁 合 金 ， 可 以 通 过 将 成 分 调 整 到 接 近 于 共 晶 成 分 而 改 善 其 流 动 性 。 
 9 . 熔 炼 （ 1 ） 因 称 重 或 加 料 不 严 格 导 致 成 分 错 误 。 
 （ 2 ） 金 属 液 熔 化 温 度 过 低 或 流 动 性 太 差 。 
 无 论 是 哪 一 种 金 属 ， 其 温 度 过 低 是 造 成 浇 不 足 的 基 本 原 因 。 
 （ 3 ） 金 属 液 氧 化 或 含 气 。 
 这 可 能 是 由 于 耐 火 材 料 太 湿 、 湍 流 所 造 成 的 ， 无 论 是 何 种 金 属 ， 氧 化 或 含 气 金 属 液 的 流 动 性 都 会 降 低 ； 熔 炼 操 作 不 当 ， 特 别 容 易 使 有 色 金 属 吸 附 气 体 ； 熔 炼 灰 铸 铁 时 ， 冲 天 炉 底 焦 高 度 太 低 ， 也 会 产 生 同 样 的 后 果 。 
 （ 4 ） 金 属 液 还 原 过 分 。 
 会 因 为 吸 氢 而 产 生 问 题 ， 在 所 有 的 金 属 中 这 都 是 应 予 以 考 虑 的 因 素 ， 对 铝 合 金 而 言 尤 为 重 要 。 
 （ 5 ） 浇 包 内 添 加 料 过 量 。 
 这 些 添 加 料 都 具 有 直 接 降 低 温 度 的 作 用 ， 因 而 也 就 降 低 了 金 属 液 的 流 动 性 。 
 （ 6 ） 浇 包 内 添 加 物 潮 湿 ， 会 造 成 温 度 损 耗 ， 导 致 金 属 液 温 度 过 低 。 
 1 0 . 浇 注 浇 注 被 认 为 是 造 成 浇 不 足 缺 陷 的 主 要 原 因 之 一 ， 以 下 因 素 可 能 是 浇 注 过 程 中 导 致 产 生 缺 陷 的 成 因 。 
 1 ） 浇 注 温 度 过 低 。 
 （ 1 ） 间 断 浇 注 会 造 成 金 属 液 充 型 不 均 衡 ， 当 重 新 开 始 浇 注 后 ， 则 易 于 产 生 氧 化 薄 膜 或 吸 收 气 体 ， 这 都 会 妨 碍 熔 融 金 属 的 熔 合 。 
 （ 2 ） 过 快 减 慢 浇 注 速 度 ， 会 降 低 金 属 液 完 全 充 满 铸 型 型 腔 所 需 的 压 力 ， 当 上 箱 中 有 凸 台 或 上 箱 太 浅 时 ， 过 快 减 慢 浇 注 速 度 铸 成 的 铸 件 ， 其 缺 陷 尤 为 严 重 。 
 （ 3 ） 金 属 液 沸 腾 。 
 流 槽 、 内 衬 、 浇 包 嘴 太 湿 ， 或 浇 包 内 有 废 渣 ， 都 会 造 成 金 属 液 沸 腾 ， 既 降 低 了 熔 融 金 属 的 温 度 ， 又 降 低 了 其 流 动 性 。 
 （ 4 ） 水 平 浇 注 薄 平 铸 件 ， 未 使 其 有 一 个 倾 斜 度 ， 都 容 易 造 成 冷 隔 缺 陷 。 
 （ 5 ） 因 跑 火 降 低 了 浇 注 压 力 ， 会 造 成 浇 注 间 断 ， 其 后 果 和 过 快 降 低 浇 注 压 头 一 样 。 
 （ 6 ） 熔 渣 、 脏 物 或 浇 包 耐 火 材 料 堵 住 内 浇 口 ， 其 后 果 与 间 断 浇 注 或 过 快 减 慢 浇 注 速 度 一 样 。 
 （ 7 ） 若 浇 注 的 金 属 液 短 缺 ， 会 降 低 熔 融 金 属 的 输 送 压 力 。 
 上 箱 较 浅 时 ， 浇 注 的 熔 融 金 属 稍 有 短 缺 ， 会 使 压 力 水 平 低 于 铸 件 的 z u i 高 点 ， 这 样 即 便 不 会 造 成 浇 不 足 ， 也 容 易 形 成 侵 入 气 孔 或 缩 松 。 
 实 际 上 ， 上 箱 凸 台 部 位 产 生 侵 入 气 孔 ， 通 常 都 和 浇 不 足 有 关 ， 当 浇 注 短 缺 是 其 成 因 时 ， 这 两 种 缺 陷 很 可 能 不 易 识 别 。 
 （ 8 ） 浇 注 过 慢 ， 会 使 内 浇 道 不 能 保 持 有 充 分 的 金 属 液 ， 不 能 较 快 地 充 满 铸 型 来 防 止 冷 隔 。 
 浇 注 过 慢 还 是 造 成 膨 胀 缺 陷 的 主 要 原 因 ， 上 型 膨 胀 的 倾 向 会 进 一 步 加 大 形 成 冷 隔 的 可 能 。 
 （ 9 ） 未 能 保 持 直 浇 道 、 横 浇 道 和 内 浇 道 充 满 熔 融 的 金 属 液 ， 其 结 果 和 间 断 浇 注 或 压 力 头 不 足 一 样 。 
 此 外 ， 还 会 造 成 包 封 空 气 ， 因 而 降 低 了 金 属 液 的 流 动 性 ， 在 一 些 合 金 （ 如 铸 钢 中 ） 会 快 速 地 形 成 氧 化 膜 。 
 1 1 其 他 （ 1 ） 冷 铁 和 芯 撑 过 大 时 ， 其 后 果 和 激 冷 一 样 ， 使 金 属 液 流 动 性 降 低 而 产 生 冷 隔 。 
 冷 隔 很 可 能 出 现 在 芯 撑 或 距 芯 撑 很 近 的 部 位 。 
 （ 2 ） 因 铸 型 压 铁 过 重 等 原 因 使 铸 件 截 面 减 薄 。 
 若 压 铁 重 量 超 过 铸 型 能 够 承 担 的 负 荷 时 ， 会 发 生 塌 型 。 
 即 使 截 面 尺 寸 改 变 很 小 ， 也 可 能 导 致 产 生 浇 不 足 缺 陷 。 
 （ 3 ） 铸 型 型 腔 的 薄 截 面 处 产 生 水 气 凝 聚 ， 这 会 降 低 金 属 液 的 流 动 性 ， 同 时 还 会 造 成 包 封 气 体 。 
 解 决 冷 隔 缺 陷 冷 隔 缺 陷 不 光 表 面 难 看 ， 且 内 部 金 属 结 合 力 弱 ， 严 重 影 响 铸 件 的 机 械 性 能 ， 今 天 小 编 将 对 其 做 简 单 介 绍 。 
 缺 陷 现 象 ： 温 度 较 低 的 金 属 流 互 相 对 接 但 未 熔 合 而 出 现 的 缝 隙 ， 呈 不 规 则 的 线 形 ， 有 穿 透 的 和 不 穿 透 的 两 种 ， 在 外 力 的 作 用 下 有 发 展 的 趋 势 。 
 别 名 ： 冷 接 （ 对 接 ） 、 熔 接 不 良 成 因 分 析 ： 1 、 金 属 液 浇 注 温 度 低 或 模 具 温 度 低 ； 2 、 合 金 成 分 不 符 合 标 准 ， 流 动 性 差 ； 3 、 金 属 液 分 股 填 充 ， 熔 合 不 良 ； 4 、 浇 口 不 合 理 ， 流 程 太 长 ； 5 、 填 充 速 度 低 或 排 气 不 良 ； 6 、 压 射 比 压 偏 低 。 
 对 应 措 施 ： 1 、 产 品 发 黑 ， 伴 有 流 痕 。 
 适 当 提 高 浇 注 温 度 和 模 具 温 度 ； 观 察 模 温 减 少 涂 料 喷 涂 2 、 改 变 合 金 成 分 ， 提 高 流 动 性 ； 3 、 烫 模 件 看 铝 液 流 向 ， 金 属 液 碰 撞 产 生 冷 隔 出 现 一 般 为 涡 旋 状 ， 伴 有 流 痕 。 
 改 进 浇 注 系 统 ， 改 善 内 浇 口 的 填 充 方 向 。 
 另 外 可 在 铸 件 边 缘 开 设 集 渣 包 以 改 善 填 充 条 件 ； 4 、 伴 有 远 端 压 不 实 。 
 更 改 浇 口 位 置 和 截 面 积 ， 改 善 排 溢 条 件 ， 增 大 溢 流 量 ； 5 、 改 变 金 属 液 流 量 ， 提 高 压 射 速 度 ； 6 、 铸 件 整 体 压 不 实 。 
 提 高 比 压 （ 尽 量 不 采 用 ） ， 有 条 件 z u i 好 换 到 大 吨 位 机 台 。 
 2 0 2 0 0 4 2 8 铸 造 浇 注 系 统 常 见 问 题 汇 总 ， 详 细 解 答 直 浇 道 的 作 用 及 设 计 原 因 一 、 浇 口 杯 在 浇 注 系 统 中 有 什 么 作 用 ？ 浇 口 杯 是 漏 斗 形 的 外 浇 口 ， 单 独 制 造 或 直 接 在 铸 型 内 形 成 ， 成 为 直 浇 道 顶 部 的 扩 大 部 分 。 
 其 作 用 是 承 接 来 自 浇 包 的 金 属 液 ， 防 止 飞 溅 和 溢 出 ， 方 便 浇 注 ； 减 少 金 属 液 对 铸 型 的 直 接 冲 击 ； 可 能 撇 去 部 分 熔 渣 、 杂 质 、 阻 止 其 进 入 直 浇 道 内 ； 提 高 金 属 液 静 压 力 。 
 浇 口 杯 分 为 漏 斗 形 浇 口 杯 和 浇 口 盆 两 类 。 
 漏 斗 形 浇 口 杯 结 构 简 单 ， 节 约 金 属 ， 但 撇 渣 效 果 差 。 
 为 了 撇 渣 ， 一 般 常 配 合 过 滤 网 使 用 。 
 浇 口 盆 效 果 较 好 ， 底 部 设 置 堤 坝 有 利 于 浇 注 操 作 ， 使 金 属 液 达 到 适 宜 的 浇 注 速 度 后 再 流 入 直 浇 道 。 
 这 样 浇 口 杯 内 液 体 深 度 大 ， 可 阻 止 水 平 漩 涡 的 产 生 而 形 成 垂 直 漩 涡 ， 从 而 有 利 于 分 离 渣 滓 和 气 泡 。 
   二 、 直 浇 道 的 作 用 及 设 计 直 浇 道 的 功 能 是 ： 从 浇 口 杯 引 导 金 属 向 下 ， 进 入 横 浇 道 、 内 浇 道 或 直 接 导 人 型 腔 。 
 提 供 足 够 的 压 力 ， 使 金 属 液 在 重 力 作 用 下 能 克 服 各 种 流 动 阻 力 ， 在 规 定 时 间 内 充 满 型 腔 。 
 直 浇 道 常 做 成 上 大 下 小 的 锥 形 ， 等 断 面 的 柱 形 和 上 小 下 大 的 倒 锥 形 。 
 对 铝 、 镁 合 金 铸 件 ， 也 用 蛇 形 、 片 状 和 缝 隙 式 的 直 浇 道 。 
 直 浇 道 是 金 属 液 进 入 模 具 型 腔 时 首 先 经 过 的 通 道 ， 也 是 压 力 传 递 的 首 要 部 位 ， 因 而 其 大 小 会 影 响 金 属 液 的 流 动 速 度 和 填 充 时 间 。 
 1 、 结 构 这 种 直 浇 道 一 般 由 压 室 和 浇 口 套 组 成 。 
 压 室 和 浇 口 套 宜 制 成 一 体 ， 如 果 分 开 制 造 时 应 选 择 合 理 的 配 合 精 度 和 配 合 间 隙 ， 以 保 持 压 室 与 浇 口 套 的 同 轴 度 。 
 2 、 尺 寸 直 浇 道 的 直 径 D 一 般 与 压 室 直 径 一 致 ， 根 据 压 铸 件 所 需 的 压 射 比 压 确 定 ， 直 浇 道 长 度 H 一 般 取 直 径 D 的 1 / 2 ~ 1 / 3 。 
 直 浇 道 上 的 这 段 金 属 通 常 又 称 为 余 料 。 
 为 了 使 余 料 从 浇 口 套 中 顺 利 脱 出 ， 在 靠 近 分 型 面 一 端 长 度 为 1 5 ~ 2 5 m m 范 围 的 内 孔 处 设 计 成 1 ° 3 0 ~ 2 ° 的 脱 模 斜 度 。 
   试 验 结 果 表 明 ： 上 大 下 小 的 锥 形 （ 锥 度 1 / 5 0 ） 直 浇 道 呈 充 满 流 态 ， 而 在 等 截 面 的 圆 柱 形 和 上 小 下 大 的 倒 锥 形 直 浇 道 中 呈 非 充 满 状 态 。 
 1 、 直 浇 道 中 液 态 金 属 分 两 种 流 态 ： 充 满 式 流 动 或 非 充 满 式 流 动 。 
 2 、 在 非 充 满 的 直 浇 道 中 ， 金 属 液 以 重 力 加 速 度 向 下 运 动 ， 流 股 呈 渐 缩 形 ， 流 股 表 面 压 力 接 近 大 气 压 力 ， 微 呈 正 压 。 
 流 股 表 面 会 带 动 表 层 气 体 向 下 运 动 ， 并 能 冲 入 型 内 上 升 的 金 属 液 内 ， 由 于 流 股 内 部 和 砂 型 表 层 气 体 之 间 无 压 力 差 ， 气 体 不 可 能 被 “ 吸 入 ” 流 股 ， 但 在 直 浇 道 中 气 体 可 被 金 属 表 面 所 吸 附 并 带 走 。 
 3 、 直 浇 道 入 口 形 状 影 响 金 属 流 态 。 
 当 入 口 为 尖 角 时 ， 增 加 流 动 阻 力 和 断 面 收 缩 率 ， 常 导 致 非 充 满 式 流 动 。 
 实 际 砂 型 中 尖 角 处 的 型 砂 会 被 冲 掉 引 起 冲 砂 缺 陷 。 
 要 使 直 浇 道 呈 充 满 流 态 ， 要 求 入 口 处 圆 角 半 径 r ≥ d / 4 （ d 为 直 浇 道 上 口 直 径 ） 。 
 4 、 生 产 中 主 要 应 用 带 有 横 浇 道 和 内 浇 道 的 浇 注 系 统 ， 由 于 横 浇 道 和 内 浇 道 的 流 动 阻 力 ， 常 使 等 截 面 的 ， 上 小 下 大 的 直 浇 道 均 能 满 足 充 满 条 件 而 呈 充 满 式 流 态 。 
   尽 管 非 充 满 的 直 浇 道 有 带 气 的 缺 点 ， 但 在 特 定 条 件 下 不 能 不 用 ， 如 ： 阶 梯 式 浇 注 系 统 中 ， 为 了 实 现 自 下 而 上 地 逐 层 引 入 金 属 的 目 的 而 采 用 ； 又 如 用 底 注 包 浇 注 的 条 件 下 ， 为 了 防 止 钢 液 溢 至 型 外 而 使 用 非 充 满 态 的 直 浇 道 。 
 浇 注 铸 铁 件 时 ， 对 湿 砂 型 内 等 截 面 的 直 浇 道 中 的 上 、 中 、 下 三 点 进 行 过 压 力 测 定 （ 条 件 为 ： 直 浇 道 高 4 0 0 m m 、 直 径 为 3 0 m m 、 浇 注 温 度 为 1 3 0 0 ℃ ） ， 结 果 证 明 ： 直 浇 道 内 金 属 压 力 为 接 近 大 气 压 力 的 微 正 压 ， 压 力 值 一 般 在 5 0 P a ~ 1 k P a 范 围 内 ， 靠 近 浇 口 杯 处 压 力 值 偏 高 ， 在 浇 注 初 的 瞬 间 压 力 z u i 高 可 达 1 . 8 k P a 。 
 热 压 室 压 铸 机 模 具 用 直 浇 道 热 压 室 压 铸 机 用 模 具 上 的 直 浇 道 结 构 形 式 ， 它 是 由 压 铸 机 上 的 喷 嘴 5 和 压 铸 模 上 的 浇 口 套 6 及 分 流 锥 2 等 组 成 。 
 分 流 锥 较 长 ， 用 于 调 整 直 浇 道 的 截 面 积 ， 改 变 金 属 液 的 流 向 ， 也 便 于 从 定 模 中 带 出 直 浇 道 凝 料 。 
 分 流 锥 的 圆 角 半 径 R 常 取 4 m m ~ 5 m m ， 直 浇 道 锥 角 口 通 常 取 4 ° ~ 1 2 ° ， 分 流 锥 的 锥 角 口 7 取 4 ° ~ 6 ° ， 分 流 锥 顶 部 附 近 直 浇 道 环 形 截 面 积 为 内 浇 口 截 面 积 的 2 倍 ， 而 分 流 锥 根 部 直 浇 道 环 形 截 面 积 为 内 浇 口 截 面 积 的 3 倍 ~ 4 倍 。 
 直 浇 道 小 端 直 径 d 一 般 比 压 铸 机 喷 嘴 出 口 处 的 直 径 大 1 m m 左 右 ， 浇 口 套 与 喷 嘴 的 连 接 形 式 按 具 体 使 用 压 铸 机 喷 嘴 的 结 构 而 定 。 
 为 了 适 应 热 压 室 压 铸 机 * * * 率 生 产 的 需 要 ， 通 常 要 求 在 浇 口 套 及 分 流 锥 的 内 部 设 置 冷 却 系 统 。 
 直 浇 道 窝 金 属 液 对 直 底 部 有 强 烈 的 冲 击 作 用 ， 并 产 生 涡 流 和 紊 流 区 ， 常 引 起 冲 砂 、 渣 孔 和 大 量 氧 化 夹 杂 物 等 铸 造 缺 陷 。 
 设 直 浇 道 窝 可 改 善 金 属 液 的 流 动 状 况 ， 直 浇 道 窝 的 作 用 如 下 ： ( 1 ) 有 缓 冲 作 用 。 
 ( 2 ) 缩 短 直 浇 道 一 横 浇 道 拐 弯 处 的 高 度 紊 流 区 。 
 ( 3 ) 改 善 内 浇 道 的 流 量 分 布 。 
 ( 4 ) 减 小 直 浇 道 一 横 浇 道 拐 弯 处 的 局 部 阻 力 系 数 和 压 头 损 失 。 
 ( 5 ) 注 入 型 内 的 z u i 初 金 属 液 中 ， 常 带 有 一 定 量 的 气 体 ， 在 直 浇 道 窝 内 可 以 浮 出 去 。 
 直 浇 道 窝 的 大 小 、 形 状 应 适 宜 ， 砂 型 应 紧 实 。 
 在 底 部 放 置 干 砂 芯 片 、 耐 火 砖 等 可 防 止 冲 砂 。 
 直 浇 道 窝 常 做 成 半 球 形 、 圆 锥 台 等 形 状 。 
   横 浇 道 横 浇 道 的 作 用 是 什 么 ？ 1 . 将 金 属 液 从 直 浇 道 引 入 内 浇 口 ； 2 . 可 以 借 助 横 浇 道 中 的 大 体 积 金 属 液 来 预 热 模 具 ； 3 . 当 铸 件 冷 却 收 缩 时 用 来 补 缩 和 传 递 静 压 力 。 
 横 浇 道 的 设 计 要 点 1 . 横 浇 道 截 面 积 应 从 直 浇 道 向 内 浇 道 逐 渐 缩 小 ， 不 应 突 然 变 化 ； 2 . 横 浇 道 截 面 积 都 应 不 小 于 内 浇 道 截 面 积 ； 3 . 横 浇 道 应 具 有 一 定 的 厚 度 和 长 度 ； 4 . 金 属 液 通 过 横 浇 道 时 的 热 损 失 应 尽 可 能 地 小 ， 保 证 横 浇 道 比 压 铸 件 和 内 浇 口 后 凝 固 ； 5 . 根 据 工 艺 需 要 可 设 置 盲 浇 道 ， 以 达 到 改 善 模 具 热 平 衡 ， 容 纳 冷 污 金 属 液 、 涂 料 残 渣 和 空 气 的 目 的 。 
 横 浇 道 尺 寸 的 计 算 横 浇 道 的 长 度 计 算 公 式 如 下 ： L = 0 . 5 D + （ 2 5 ~ 3 5 ） （ m m ） 上 式 中 ， L — — 横 浇 道 长 度 ， m m D — — 直 浇 道 导 入 口 处 直 径 ， m m 内 浇 道 浇 注 系 统 是 铸 型 中 液 态 金 属 进 入 型 腔 的 通 道 之 总 称 , 基 本 组 元 有 : 浇 口 杯 、 直 浇 道 、 直 浇 道 窝 、 横 浇 道 和 内 浇 道 。 
 内 浇 道 是 液 态 金 属 进 入 铸 型 型 腔 的 z u i 后 一 段 通 道 ， 主 要 作 用 ： 控 制 金 属 液 充 填 铸 型 的 速 度 和 方 向 ， 调 节 铸 型 各 部 分 的 温 度 和 铸 件 的 凝 固 顺 序 ， 并 对 铸 件 有 一 定 的 补 缩 作 用 。 
 可 以 有 单 个 也 可 以 设 计 多 个 内 浇 道 。 
 2 0 2 0 0 4 2 7 知 识 篇 — — 如 何 有 效 防 止 铸 件 夹 砂 ？ 夹 砂 是 一 种 “ 膨 胀 缺 陷 ” ， 有 “ 鼠 尾 ” 、 “ 沟 槽 ” 和 “ 夹 砂 结 疤 ” 三 种 形 式 ， 其 特 征 是 ： 铸 铁 表 面 有 夹 着 砂 子 的 细 小 纹 路 ． 条 状 沟 槽 以 及 结 疤 状 凸 起 物 高 温 铁 水 的 冲 刷 和 烘 烤 的 热 作 用 使 砂 型 发 生 水 分 迁 移 和 体 积 膨 胀 ， 致 使 表 层 翘 起 ， 挑 起 和 开 裂 ， 这 就 是 夹 砂 形 成 的 机 理 。 
 1 、 制 型 砂 的 质 量     型 砂 的 质 量 必 须 控 制 。 
 在 这 方 面 防 止 夹 砂 的 对 策 有 ： 选 用 粒 度 分 散 、 形 状 不 规 则 的 原 砂 ， 湿 型 采 用 钠 质 膨 润 土 或 对 钙 质 膨 润 土 进 行 活 化 处 理 ， 适 当 增 加 膨 润 土 的 用 量 和 减 少 型 砂 的 含 水 量 ， 加 入 适 量 的 煤 粉 、 重 油 、 沥 青 粉 、 细 木 屑 等 “ 缓 冲 剂 ” 、 去 除 旧 砂 中 的 粉 尘 、 保 证 型 砂 的 混 辗 质 量 等 。 
 2 、 选 择 合 理 的 造 型 工 艺     造 型 工 艺 是 否 合 理 对 铸 件 产 生 夹 砂 有 很 大 影 响 。 
 铸 件 的 浇 铸 时 间 和 浇 铸 位 置 、 铁 水 的 上 升 速 度 、 铸 型 的 种 类 等 必 须 选 择 适 当 。 
 （ 1 ） 采 用 快 速 浇 铸     砂 型 的 表 面 总 是 要 发 生 膨 胀 的 ， 因 此 防 止 夹 砂 的 决 定 因 素 是 铁 水 是 否 能 迅 速 覆 盖 和 触 及 砂 型 的 表 面 ， 并 对 砂 型 产 生 一 定 的 压 力 。 
 快 速 浇 注 能 使 铁 水 在 铸 件 产 生 夹 砂 的 “ 临 界 时 问 ” 之 前 充 满 铸 型 ， 不 给 予 砂 型 产 生 膨 胀 和 形 成 高 水 区 的 充 分 时 间 。 
 有 人 用 高 速 摄 影 机 观 察 到 ： 如 果 上 砂 型 受 烘 烤 后 在 局 部 发 生 垂 下 的 瞬 间 ， 铁 水 能 立 刻 触 及 ， 则 铁 水 有 可 能 把 垂 下 的 砂 块 托 回 原 处 。 
 由 此 可 见 ， 快 速 浇 铸 能 利 用 铁 水 的 压 力 来 对 付 砂 型 的 膨 胀 。 
     浇 铸 速 度 的 快 慢 主 要 取 决 于 浇 口 截 面 的 大 小 。 
 灰 铸 铁 件 浇 口 截 面 如 用 下 面 的 简 易 计 算 公 式 计 算 ， 能 实 现 快 速 浇 注 。 
     平 面 较 大 的 铸 件 M 取 0 . 8 ~ 1 . 2 ； 平 面 很 大 、 薄 壁 的 铸 件 取 1 . 2 ~ 1 . 5 ； 湿 型 件 宜 取 中 、 上 限 。 
     生 产 实 践 征 实 ， 上 述 公 式 是 可 靠 的 ， 如 果 铸 件 存 在 夹 砂 缺 陷 ， 必 须 检 查 该 铸 件 所 用 的 浇 口 截 面 积 是 否 在 “ 快 浇 ” 的 范 围 之 中 。 
 对 于 大 平 面 的 铸 件 宜 用 尺 寸 较 大 的 浇 口 杯 ， 多 道 薄 片 状 的 内 浇 口 或 是 缝 隙 浇 口 ． 使 铁 水 迅 速 、 平 稳 、 不 间 断 地 盖 住 所 浇 到 的 平 面 ， 避 免 砂 型 局 部 过 热 。 
 浇 口 比 例 常 用 半 封 闭 或 开 放 式 。 
 （ 2 ） 提 高 铁 水 的 上 升 速 度     铁 水 在 砂 型 中 应 有 较 高 的 上 升 速 度 ， 以 减 低 上 砂 型 受 烘 烤 的 程 度 铁 水 的 上 升 速 度 与 浇 注 方 案 有 关 。 
 自 下 而 上 充 型 的 倾 斜 浇 铸 方 法 （ 一 般 倾 斜 3 ° 1 5 ° ） 。 
 能 避 免 分 散 的 铁 水 流 ， 利 于 砂 型 的 排 气 、 减 少 铁 水 对 砂 型 的 热 幅 射 和 提 高 铁 水 的 上 升 速 度 。 
 而 平 傲 立 浇 的 工 艺 则 更 能 显 著 提 高 铁 水 的 上 升 速 度 。 
 （ 3 ） 选 用 恰 当 的 浇 铸 位 置     铸 件 的 浇 铸 位 置 必 须 有 利 于 铁 水 平 稳 充 型 和 型 腔 气 体 的 排 除 ， 否 则 ， 会 导 致 夹 砂 的 缺 陷 。 
 （ 4 ） 采 用 适 宜 的 铸 型     根 据 铸 件 的 大 小 选 择 适 宜 的 铸 型 。 
 湿 型 一 般 适 用 于 小 件 和 平 面 不 大 、 壁 不 厚 的 中 件 对 于 中 、 大 的 板 类 和 厚 壁 件 宜 采 用 表 干 型 和 千 型 。 
 一 些 大 型 平 板 可 用 热 膨 胀 小 、 导 热 性 好 和 热 容 量 高 和 石 墨 粉 砂 或 耐 火 砖 作 下 型 ， 既 能 重 复 使 用 ， 又 能 有 效 地 防 止 夹 砂 。 
 （ 5 ） 增 加 砂 型 的 排 气     及 时 地 排 除 型 腔 的 水 蒸 汽 及 其 它 气 体 能 有 利 于 铁 水 的 快 速 充 填 和 减 轻 高 温 气 流 对 砂 表 层 的 起 拱 作 用 ， 有 益 于 降 低 水 分 凝 聚 区 的 水 量 和 使 其 位 置 内 移 。 
 因 此 在 砂 型 上 多 放 明 出 气 冒 口 ， 分 散 排 气 是 十 分 重 要 的 。 
 3 、 确 保 砂 型 的 制 造 质 量     砂 型 的 制 造 质 量 涉 及 产 生 夹 砂 的 “ 临 界 时 间 ” 。 
 如 何 精 细 地 造 型 ， 提 高 砂 型 的 整 体 强 度 ， 是 防 止 夹 砂 的 关 键 。 
 （ 1 ） 舂 砂 要 紧 实 和 均 匀     砂 型 应 舂 得 紧 实 均 匀 ， 避 免 局 部 过 紧 和 分 层 。 
 湿 型 不 要 求 过 高 的 紧 实 度 ， 而 表 干 型 和 下 型 应 有 足 够 的 紧 实 度 。 
 大 型 铸 铁 件 防 止 夹 砂 的 经 验 是 ： “ 人 工 用 直 径 1 0 1 5 m m 粗 的 钢 钎 都 无 法 插 进 砂 型 ” 。 
 由 此 可 见 防 止 夹 砂 要 注 重 砂 型 的 刚 性 当 然 增 加 砂 型 紧 实 度 会 影 响 砂 型 排 气 ， 与 之 相 应 的 重 要 手 段 是 多 扎 气 眼 ， 并 尽 可 能 接 近 砂 型 表 层 造 型 时 要 注 意 砂 箱 的 箱 带 和 挂 钩 不 能 离 型 面 太 近 ， 芯 骨 也 不 能 距 砂 芯 表 面 过 近 ， 因 为 会 引 起 舂 砂 不 均 舂 砂 时 首 层 填 砂 不 可 过 薄 ， 特 别 是 在 模 型 表 层 木 板 较 薄 时 ， 木 板 的 弹 性 会 使 砂 型 分 层 。 
 刮 板 的 造 型 操 作 要 特 别 小 心 ， 以 墁 刀 削 砂 成 型 为 主 ， 刮 板 刮 砂 时 不 能 过 分 用 力 ， 以 免 使 砂 型 分 层 。 
 （ 2 ） 细 心 修 型 和 上 好 涂 料     修 型 时 不 能 过 度 地 修 磨 砂 型 ， 这 样 易 把 水 分 引 到 砂 型 表 面 ， 形 成 硬 块 且 与 本 体 分 离 。 
 砂 型 损 坏 之 处 要 划 毛 后 修 补 ， 不 宜 刷 水 过 多 。 
 浇 口 附 近 、 凸 台 边 缘 、 大 平 面 及 铁 水 断 续 流 经 的 部 位 应 插 钉 加 固 。 
 插 钉 呈 梅 花 状 ， 使 砂 型 有 一 个 整 体 的 强 度 。 
 涂 料 是 砂 型 的 保 护 层 ， 要 上 好 。 
 修 型 后 宜 让 砂 型 阴 干 一 段 时 间 再 上 涂 料 ， 以 利 涂 料 的 渗 透 。 
 涂 料 刷 两 遍 ， 上 浓 涂 料 ， 并 用 墁 刀 压 一 遍 ， 第 二 遗 上 较 稀 一 点 的 涂 料 。 
 （ 3 ） 控 制 烘 干 范 围     砂 型 干 燥 不 好 也 容 易 产 生 夹 砂 。 
 为 此 砂 型 应 有 正 确 的 烘 干 范 围 。 
 干 燥 炉 开 始 不 能 升 温 过 快 ， 否 则 会 使 砂 型 外 层 存 在 较 大 的 温 度 差 ， 以 致 开 裂 。 
 保 温 要 有 充 裕 的 时 间 ， 以 确 保 砂 型 烘 干 透 彻 。 
 配 箱 后 应 尽 快 浇 注 ， 以 免 返 潮 。 
 4 、 搞 好 浇 铸 工 艺 和 操 作     为 了 防 止 夹 砂 缺 陷 ， 在 浇 铸 工 艺 方 面 ， 应 在 保 证 不 出 现 其 它 缺 陷 的 前 提 下 ， 力 求 用 较 低 的 浇 铸 温 度 ， 在 浇 铸 操 作 上 ， 应 避 免 断 流 和 尽 量 用 较 快 的 速 度 浇 铸 。 
 2 0 2 0 0 4 2 4 精 密 铸 造 4 种 制 壳 工 艺 特 点 分 析 及 改 进 方 向 对 目 前 国 内 精 铸 行 业 中 广 泛 应 用 的 4 种 制 壳 工 艺 的 特 点 进 行 了 分 析 对 比 。 
 从 精 铸 件 质 量 比 较 ， 水 玻 璃 型 壳 较 差 ， 复 合 型 壳 、 硅 溶 胶 低 温 蜡 型 壳 次 之 ， 硅 溶 胶 一 中 温 蜡 型 壳 z u i 好 。 
 而 从 制 壳 成 本 比 较 ， 水 玻 璃 型 壳 z u i 低 ， 硅 溶 胶 一 中 温 蜡 型 壳 z u i 高 。 
 对 这 4 种 制 壳 工 艺 分 别 提 出 了 改 进 措 施 。 
 目 前 国 内 精 铸 件 生 产 中 广 泛 采 用 的 制 壳 工 艺 有 以 下 4 种 ： A ． 水 玻 璃 型 壳 ； B ． 复 合 型 壳 ； C ． 硅 溶 胶 型 壳 ( 低 温 蜡 ) ； D ． 硅 溶 胶 型 壳 ( 中 温 蜡 ) 。 
 前 3 种 方 案 均 使 用 低 温 蜡 ( 模 ) 。 
 我 公 司 4 种 工 艺 兼 有 ， 以 充 分 满 足 市 场 对 精 铸 件 质 量 、 价 位 的 不 同 需 求 、 增 加 市 场 竞 争 力 和 适 应 力 。 
 1 、 水 玻 璃 型 壳 这 一 工 艺 在 国 内 已 有 近 5 0 年 的 生 产 历 史 ， 其 厂 点 数 至 今 仍 占 我 国 精 铸 厂 家 的 7 5 % 以 上 。 
 经 过 精 铸 界 同 仁 个 半 世 纪 的 不 懈 努 力 ， 水 玻 璃 型 壳 工 艺 的 应 用 和 研 究 已 达 到 了 很 高 水 平 。 
 多 年 来 由 于 背 层 型 壳 耐 火 材 料 的 改 进 和 新 型 硬 化 剂 的 推 广 应 用 ， 水 玻 璃 型 壳 强 度 有 了 成 倍 增 长 。 
 铸 件 表 面 质 量 、 尺 寸 精 度 及 成 品 率 有 了 很 大 提 高 ， 目 前 仍 占 很 大 的 市 场 份 额 ， 并 替 代 国 外 砂 铸 件 成 批 出 口 。 
 低 廉 的 成 本 、 z u i 短 的 生 产 周 期 、 优 良 的 脱 壳 性 能 及 高 透 气 性 至 今 仍 是 其 他 任 何 型 壳 工 艺 所 不 及 的 优 点 。 
 但 铸 件 的 质 量 ， 包 括 表 面 粗 糙 度 、 缺 陷 数 量 、 尺 寸 精 度 、 成 品 率 、 返 修 率 等 均 比 其 他 3 种 工 艺 要 差 1 . 1 存 在 的 主 要 问 题 ( 1 ) 水 玻 璃 粘 结 剂 固 有 的 缺 点 是 N a 2 O 含 量 高 ， 型 壳 高 温 强 度 、 抗 蠕 变 能 力 远 不 及 硅 溶 剂 型 壳 ( 只 有 它 的 1 / 3 0 1 / 5 0 ) 。 
 加 之 面 层 耐 火 料 采 用 了 价 低 质 次 、 粒 度 级 配 不 良 的 石 英 砂 ( 粉 ) ， 硬 化 剂 至 今 仍 限 于 使 用 氯 化 氨 ， 因 而 必 然 不 能 获 得 高 质 量 的 精 铸 件 。 
 ( 2 ) 型 壳 生 产 条 件 差 ， 缺 乏 严 格 的 生 产 过 程 及 参 数 的 控 制 。 
 由 于 硬 化 剂 的 强 腐 蚀 性 ， 除 尘 设 备 的 简 陋 ， 很 少 车 间 有 恒 温 、 恒 湿 、 除 尘 的 生 产 环 境 。 
 影 响 型 壳 和 铸 件 质 量 的 涂 料 配 制 、 硬 化 、 风 干 、 脱 蜡 等 工 序 ， 极 少 按 行 业 规 定 的 操 作 规 范 严 格 控 制 。 
 如 定 期 检 测 涂 料 粘 度 、 涂 片 重 、 硬 化 剂 浓 度 、 p H 值 等 。 
 型 壳 风 干 处 的 温 度 、 湿 度 、 风 速 等 更 是 不 加 控 制 ， 故 常 在 高 、 低 温 或 梅 雨 季 节 发 生 批 量 报 废 的 质 量 事 故 。 
 总 之 ， 大 部 分 工 厂 停 留 在 手 工 作 坊 阶 段 ， 靠 技 艺 而 不 是 靠 科 学 的 质 量 管 理 进 行 生 产 。 
 这 是 水 玻 璃 型 壳 数 十 年 来 铸 件 质 量 不 稳 定 、 废 品 率 、 返 修 率 高 的 重 要 原 因 之 一 。 
 1 . 2 改 进 方 向 ( 1 ) 采 用 高 纯 度 的 硅 微 粉 ( 脉 石 英 ) 代 替 常 用 的 低 品 位 的 石 英 砂 粉 作 面 层 耐 火 材 料 ， 并 应 用 “ 双 峰 ” 型 粒 度 级 配 的 圆 形 石 英 粉 配 制 面 层 涂 料 。 
 不 仅 可 提 高 面 层 型 壳 的 热 化 学 稳 定 性 ， 而 且 可 以 获 得 高 粉 液 比 涂 料 。 
 我 厂 用 模 数 为 3 . 4 、 密 度 为 1 . 2 8 g / c m 3 的 水 玻 璃 配 料 ， 粉 液 比 可 达 到 1 . 4 。 
 硅 微 粉 的 技 术 要 求 见 。 
 经 湿 法 球 磨 、 单 槽 沉 淀 、 磁 选 及 离 子 高 纯 水 处 理 ， 自 然 形 成 圆 形 ， 双 峰 粒 度 级 配 ， 这 种 高 纯 低 杂 质 的 粉 粒 ， 比 人 工 级 配 更 理 想 。 
 已 在 我 公 司 实 际 应 用 ， 效 果 良 好 。 
 ( 2 ) 加 强 制 壳 工 序 的 现 场 质 量 管 理 ， 按 行 业 标 准 操 作 。 
 同 时 应 将 涂 料 、 撒 砂 、 硬 化 场 地 与 型 壳 干 燥 间 隔 离 。 
 后 者 控 制 温 度 、 湿 度 ， 前 者 加 强 除 尘 、 防 腐 ， 从 而 有 利 于 型 壳 质 量 的 稳 定 及 改 善 操 作 环 境 。 
 ( 3 ) 采 用 石 英 硅 溶 胶 型 壳 代 替 一 、 二 层 石 英 水 玻 璃 型 壳 ， 彻 底 取 消 面 层 和 过 渡 层 的 水 玻 璃 及 氯 化 氨 硬 化 剂 。 
 计 算 表 明 铸 件 成 本 仅 增 加 0 . 4 6 元 / k g ， 而 制 壳 生 产 周 期 与 水 玻 璃 型 壳 基 本 相 同 。 
 2 、 复 合 型 壳 为 克 服 上 述 水 玻 璃 型 壳 的 缺 点 ， 目 前 不 少 工 厂 将 一 、 二 层 改 用 锆 英 石 及 莫 来 石 硅 溶 胶 型 壳 。 
 背 层 仍 采 用 原 有 水 玻 璃 型 壳 工 艺 。 
 它 是 结 合 硅 胶 型 壳 的 优 良 的 表 面 质 量 和 水 玻 璃 低 成 本 、 短 周 期 的 优 点 的 一 种 改 进 方 案 。 
 与 水 玻 璃 型 壳 相 比 ， 其 铸 件 表 面 质 量 有 了 很 大 提 高 ， 表 面 粗 糙 度 降 低 、 表 面 缺 陷 减 少 、 返 修 率 下 降 。 
 可 应 用 于 不 锈 钢 、 耐 热 钢 等 高 合 金 钢 。 
 生 产 周 期 则 比 低 温 蜡 硅 溶 胶 型 壳 短 得 多 ， 与 水 玻 璃 型 壳 相 近 。 
 2 . 1 存 在 的 主 要 问 题 ( 1 ) 由 于 背 层 保 留 了 水 玻 璃 粘 结 剂 ， 故 其 型 壳 整 体 高 温 强 度 、 抗 蠕 变 能 力 比 硅 溶 胶 型 壳 低 。 
 其 型 焙 烧 温 度 只 限 于 9 5 0 ℃ 以 下 。 
 9 0 0 ℃ 以 后 型 壳 变 形 量 增 加 了 3 0 % 。 
 而 硅 溶 胶 型 壳 焙 烧 温 度 可 达 1 0 0 0 1 2 0 0 ℃ ， 在 1 0 0 0 ℃ 以 前 型 壳 不 变 形 。 
 故 复 合 型 壳 浇 注 的 铸 件 尺 寸 精 度 ( 包 括 形 位 公 差 ) 均 比 不 上 硅 溶 胶 型 壳 。 
 往 往 在 浇 注 大 型 ( 1 0 k g 以 上 ) 铸 件 时 要 采 取 增 加 硅 溶 胶 型 壳 层 数 的 方 法 ( 一 般 至 少 增 加 2 层 ) 以 求 获 得 高 的 高 温 强 度 及 防 止 铸 件 变 形 。 
 ( 2 ) 由 于 型 壳 前 2 层 是 影 响 型 壳 透 气 性 的 主 因 ， 由 水 玻 璃 型 壳 改 为 硅 溶 胶 后 ， 型 壳 的 整 体 透 气 性 大 幅 降 低 ， 在 焙 烧 温 度 较 低 、 保 温 时 间 不 够 长 时 ， 常 会 造 成 铸 件 气 孔 及 浇 不 足 、 冷 隔 等 缺 陷 ， 故 复 合 型 壳 较 难 应 用 于 薄 壁 ( δ ≤ 3 m m ) 件 、 小 件 及 特 小 件 ( 小 于 5 0 g ) 。 
 又 因 型 壳 高 温 强 度 不 及 硅 溶 胶 型 壳 ， 更 易 造 成 上 述 废 品 。 
 总 之 ， 复 合 型 壳 的 透 气 性 不 如 水 玻 璃 型 壳 也 不 如 硅 溶 胶 型 壳 。 
 ( 3 ) 复 合 型 壳 铸 件 质 量 稳 定 性 比 水 玻 璃 好 ， 但 远 不 如 硅 溶 胶 型 壳 。 
 其 背 层 仍 保 留 水 玻 璃 粘 结 剂 ， 为 降 低 成 本 仍 采 用 价 格 较 低 、 质 量 不 稳 定 的 耐 火 材 料 ， 如 粘 土 、 颗 粒 粒 砂 等 ， 且 在 制 壳 工 艺 控 制 方 面 与 水 玻 璃 型 壳 相 同 ， 导 致 铸 件 质 量 稳 定 性 差 。 
 尤 其 是 1 0 k g 以 上 的 大 件 及 1 k g 以 下 的 小 件 ， 废 品 率 及 返 修 率 均 比 硅 溶 胶 型 壳 高 。 
 ( 4 ) 复 合 型 壳 由 于 采 用 价 昂 的 锆 英 石 作 面 层 ， 其 型 壳 成 本 是 水 玻 璃 型 壳 的 4 . 5 倍 ， 若 背 层 采 用 莫 来 石 砂 粉 ， 其 型 壳 成 本 与 硅 溶 胶 型 壳 成 本 相 差 无 几 ， 每 k g 铸 件 成 本 仅 相 差 1 元 。 
 其 成 本 低 的 优 势 并 不 明 显 。 
 ( 5 ) 复 合 型 壳 不 能 使 用 中 温 蜡 料 。 
 中 温 蜡 不 能 使 用 热 水 脱 蜡 。 
 在 高 压 釜 中 脱 蜡 时 ， 由 于 高 温 、 高 压 ( 1 7 0 ℃ ， 0 . 7 M P a ) 中 温 蜡 液 会 与 背 层 中 的 水 玻 璃 及 残 留 硬 化 剂 产 生 剧 烈 的 皂 化 反 应 ( 白 色 泡 沫 状 皂 化 物 ) ， 不 经 回 收 处 理 无 法 回 用 。 
 而 硅 溶 胶 型 壳 ， 则 可 以 应 用 低 、 中 温 蜡 ， 无 此 弊 病 。 
 综 上 所 述 ， 复 合 型 壳 是 水 玻 璃 型 壳 的 改 进 ， 在 铸 件 表 面 质 量 、 成 品 率 及 返 修 率 方 面 比 前 者 优 越 ， 但 与 硅 溶 胶 型 壳 仍 有 本 质 差 别 。 
 除 生 产 周 期 较 短 ， 制 壳 成 本 稍 低 之 外 其 铸 件 质 量 及 稳 定 性 不 及 硅 溶 胶 型 壳 。 
 2 . 2 改 进 方 向 ( 1 ) 采 用 石 英 代 替 锆 英 砂 用 于 面 层 型 壳 耐 火 材 料 。 
 铸 件 表 面 质 量 不 完 全 取 决 于 面 层 型 壳 耐 火 材 料 ， 而 与 粘 结 剂 有 密 切 关 系 ， 也 与 蜡 料 有 关 ( 蜡 模 表 面 粗 糙 度 、 皂 化 物 残 留 等 ) 。 
 复 合 型 壳 只 能 采 用 低 温 蜡 ， 大 部 分 应 用 于 表 面 粗 糙 度 中 等 ( R a = 6 . 3 1 2 . 5 ) 、 尺 寸 精 度 不 甚 高 ( C T 4 C T 6 ) 的 精 铸 件 ， 实 践 证 明 采 用 石 英 硅 溶 胶 面 层 代 替 锆 英 石 硅 溶 胶 是 完 全 可 行 的 。 
 这 一 措 施 使 每 t 铸 件 型 壳 成 本 由 原 4 1 5 0 4 8 3 0 元 下 降 到 1 3 6 0 元 ， 与 水 玻 璃 型 壳 比 仅 增 加 4 6 0 元 。 
 ( 2 ) 加 强 制 壳 工 序 尤 其 是 背 层 制 壳 的 质 量 管 理 及 环 境 改 善 ( 详 见 本 文 1 ， 2 节 ) 。 
 ( 3 ) 背 层 应 当 采 用 质 量 稳 定 、 高 温 性 能 优 良 而 成 本 相 对 低 廉 的 耐 火 材 料 ， 同 时 要 兼 顾 与 面 层 型 壳 耐 火 材 料 膨 胀 率 相 匹 配 。 
 推 荐 下 列 2 种 常 用 的 背 层 材 料 。 
 ① 耐 火 粘 土 石 英 粉 涂 料 ( 各 5 0 % ) ， 撒 颗 粒 砂 ( 耐 火 砖 废 料 破 碎 过 筛 而 制 成 ) ， 其 优 点 是 来 源 广 、 价 格 低 ， 其 型 壳 高 温 强 度 和 抗 蠕 变 能 力 均 高 于 莫 来 石 、 铝 矾 土 。 
 价 格 仅 为 铝 矾 土 的 1 / 2 1 / 3 。 
 它 适 用 于 锆 英 石 或 石 英 石 作 面 层 的 复 合 型 壳 。 
 ② 耐 火 粘 土 颗 粒 粉 涂 料 ( 体 积 比 为 3 ： 7 ) ， 撒 颗 粒 砂 。 
 此 方 案 只 适 用 于 锆 英 石 复 合 型 壳 。 
 有 些 工 厂 复 合 型 壳 背 层 采 用 莫 来 石 砂 粉 或 铝 矾 土 ， 其 涂 料 性 能 较 稳 定 ， 壳 薄 、 易 焙 烧 ， 但 成 本 过 高 且 其 型 壳 高 温 性 能 不 及 上 2 种 型 壳 。 
 铝 矾 土 脱 壳 性 能 较 差 。 
 至 于 废 陶 瓷 器 皿 、 硫 璃 瓦 、 地 砖 等 破 碎 而 成 的 材 料 价 格 虽 低 ， 但 未 经 高 温 烧 成 ， 成 分 复 杂 ， 型 壳 高 温 开 裂 倾 向 大 ， 耐 火 度 偏 低 。 
 浇 注 后 ( 尤 其 是 厚 大 件 ) 脱 壳 困 难 ， 不 宜 采 用 。 
 3 、 硅 溶 胶 （ 低 温 蜡 ） 型 壳 这 一 工 艺 符 合 国 情 ， 在 铸 造 1 k g 以 上 ， 特 别 是 5 k g 以 上 中 大 件 铸 件 时 ， 具 有 更 大 的 适 应 性 和 优 越 性 ( 与 中 温 蜡 相 比 ) 。 
 一 般 来 说 ， 中 大 铸 件 的 质 量 要 求 ， 特 别 是 表 面 粗 糙 度 、 尺 寸 精 度 以 及 形 位 公 差 的 要 求 不 会 太 高 ， 采 用 高 熔 点 中 温 蜡 并 无 必 要 。 
 中 温 蜡 需 要 高 压 ( 大 于 6 7 M P a ) 或 液 态 蜡 压 注 蜡 模 ， 设 备 投 资 大 。 
 中 温 蜡 厚 大 蜡 模 易 缩 陷 、 变 形 、 成 本 高 。 
 低 温 蜡 成 型 容 易 、 设 备 简 单 ， 而 蜡 模 表 面 粗 糙 度 相 差 不 大 。 
 这 一 工 艺 比 复 合 型 壳 质 量 稳 定 ， 尤 其 是 铸 件 尺 寸 精 度 高 ， 因 它 没 有 水 玻 璃 存 在 ， 型 壳 高 温 性 能 好 ， 在 1 0 0 0 1 2 0 0 ℃ 焙 烧 后 型 壳 透 气 性 高 ， 抗 蠕 变 能 力 强 ， 既 可 适 用 于 薄 壁 件 ， 复 杂 结 构 的 中 小 件 ， 又 可 生 产 重 达 5 0 1 0 0 k g 的 特 大 件 ， 如 水 泵 、 叶 轮 、 导 流 壳 、 泵 体 、 球 阀 体 、 阀 板 等 。 
 对 于 薄 壁 中 小 件 或 大 件 可 以 采 用 叉 壳 或 抬 壳 在 炉 前 直 接 浇 注 ， 更 可 获 得 高 成 品 率 。 
 3 . 1 存 在 问 题 ( 1 ) 由 于 采 用 低 温 蜡 ， 大 部 分 型 壳 在 水 中 脱 蜡 ， 难 免 有 皂 化 物 残 留 进 入 型 壳 中 ( 尤 其 是 复 合 型 壳 及 水 玻 璃 型 壳 同 时 脱 蜡 时 ) 易 产 生 铸 件 表 面 夹 杂 ， 返 修 率 稍 高 ， 这 是 其 缺 点 之 一 。 
 ( 2 ) 制 壳 生 产 周 期 长 是 它 的 z u i 大 缺 点 和 不 足 ， 尤 其 在 生 产 大 件 ， 有 深 孔 、 深 槽 件 时 ， 每 层 干 燥 常 要 2 4 4 8 h 。 
 以 5 0 k g 双 流 道 叶 轮 为 例 ， 常 须 1 0 1 5 d 制 壳 时 间 ， 稍 有 未 干 透 之 死 角 ， 在 水 脱 蜡 时 会 造 成 硅 溶 胶 回 溶 ， 型 壳 裂 纹 。 
 ( 3 ) 硅 溶 胶 型 壳 ( 低 温 蜡 ) 型 壳 成 本 较 水 玻 璃 型 壳 高 5 倍 ( 每 t 铸 件 制 壳 成 本 为 5 0 0 0 元 ) ， 比 复 合 型 壳 高 1 7 % 。 
 铸 件 成 本 相 应 较 高 。 
 3 . 2 改 进 方 向 ( 1 ) 为 防 止 因 低 温 蜡 回 收 处 理 不 彻 底 及 用 水 脱 蜡 时 与 复 合 型 壳 或 水 玻 璃 型 壳 共 用 同 一 热 水 槽 ， 易 产 生 铸 件 皂 化 物 夹 杂 缺 陷 应 采 取 以 下 措 施 。 
 ① 采 用 蒸 气 脱 蜡 ( 蒸 气 压 力 0 . 2 0 . 4 M P a ， 温 度 1 2 0 1 3 0 ℃ ) 代 替 水 脱 蜡 ， 不 仅 可 以 防 止 皂 化 物 夹 杂 而 且 型 壳 不 易 产 生 裂 纹 ， 对 铸 件 的 质 量 稳 定 更 有 保 障 。 
 ② 若 采 用 热 水 脱 蜡 ， 应 在 水 中 加 人 体 积 分 数 为 1 % 3 % 的 工 业 盐 酸 ， 脱 蜡 后 再 用 含 盐 酸 的 热 水 冲 洗 每 组 型 壳 以 减 少 皂 化 物 残 留 。 
 尽 可 能 不 要 与 水 玻 璃 型 壳 、 复 合 型 壳 共 用 同 一 槽 水 脱 蜡 ， 也 可 更 换 水 液 ， 单 独 集 中 脱 蜡 ， 以 减 少 皂 化 物 入 壳 。 
 ③ 回 收 蜡 处 理 可 用 盐 酸 的 体 积 分 数 为 3 % 5 % 的 酸 化 水 ， 沸 腾 及 沉 淀 时 间 要 足 够 长 。 
 冬 季 硬 化 水 温 度 低 ， 水 玻 璃 及 复 合 型 壳 中 N a 2 O 的 残 留 量 高 ， 蜡 料 皂 化 也 较 严 重 ， 应 多 加 盐 酸 处 理 回 收 蜡 ， 减 少 皂 化 物 。 
 蜡 料 处 理 后 ， 及 时 补 加 硬 脂 酸 也 很 重 要 。 
 ( 2 ) 为 缩 短 制 壳 生 产 周 期 ， 可 采 用 “ 快 干 硅 溶 胶 ” 制 壳 ， 此 工 艺 已 日 渐 成 熟 ， 其 各 层 型 壳 干 燥 时 间 可 缩 短 1 / 2 以 上 。 
 小 件 各 层 ( 除 z u i 后 层 外 ) 干 燥 仅 须 3 h ， 制 壳 时 间 由 原 6 3 h 缩 短 为 2 4 h 。 
 中 大 件 也 较 一 般 硅 溶 胶 缩 短 5 0 % 。 
 而 其 市 场 价 只 提 高 2 0 3 0 % ， 完 全 可 由 场 地 、 电 耗 的 减 少 及 生 产 率 的 提 高 来 弥 补 。 
 快 干 硅 溶 胶 的 推 广 应 用 是 硅 溶 胶 制 壳 工 艺 的 改 革 必 由 之 路 ， 将 会 逐 步 扩 大 应 用 。 
 ( 3 ) 为 降 低 硅 溶 胶 型 壳 的 成 本 ， z u i 有 效 的 方 法 是 采 用 石 英 石 代 替 锆 英 石 作 面 层 型 壳 耐 火 材 料 。 
 目 前 锆 英 石 耐 火 材 料 占 整 个 硅 溶 胶 制 壳 成 本 的 6 0 % ， 改 用 石 英 后 每 t 铸 件 制 壳 成 本 由 5 0 0 0 元 降 为 2 2 1 0 元 ， 下 降 5 5 . 8 % 。 
 中 大 件 可 采 用 熔 融 石 英 砂 ( 粉 ) 取 代 锆 英 砂 ( 粉 ) 已 逐 步 在 推 广 应 用 。 
 4 、 硅 溶 胶 （ 中 温 蜡 ） 型 壳 这 是 国 际 上 通 用 的 精 铸 件 生 产 工 艺 ， 它 具 有 z u i 高 的 铸 件 质 量 、 z u i 低 的 返 修 率 ， 特 别 适 合 于 表 面 粗 糙 度 要 求 高 ( R a 0 . 8 3 . 2 ) ， 尺 寸 精 度 高 ( C T 3 C T 5 级 ) 的 中 小 件 、 特 小 件 ( 2 1 0 0 0 g ) 。 
 但 由 于 设 备 及 成 本 * * * ， 较 少 应 用 于 中 大 件 ( 5 1 0 0 k g ) 。 
 4 . 1 存 在 问 题 ( 1 ) 成 本 高 ， 其 型 壳 生 产 成 本 是 水 玻 璃 型 壳 的 8 倍 。 
 比 低 温 蜡 硅 溶 胶 型 壳 也 高 出 2 5 % 。 
 主 要 原 因 是 其 制 壳 、 蜡 模 材 料 成 本 高 ， 且 设 备 耗 电 也 大 得 多 ， 设 备 投 资 也 大 。 
 ( 2 ) 生 产 周 期 与 低 温 蜡 硅 溶 胶 型 壳 相 同 ， 比 水 玻 璃 及 复 合 型 壳 长 得 多 。 
 ( 3 ) 生 产 5 5 0 k g 的 中 大 件 往 往 要 采 用 中 温 液 态 蜡 ( 6 5 7 0 ℃ ) 及 高 压 ( 4 . 0 7 . 0 M P a ) 注 蜡 ， 厚 壁 蜡 模 易 缩 凹 ， 铸 件 尺 寸 精 度 并 不 太 高 ， 中 大 件 对 尺 寸 精 度 、 表 面 粗 糙 度 要 求 也 没 有 小 件 那 么 高 ， 故 中 大 件 较 少 采 用 硅 溶 胶 ( 中 温 蜡 ) 型 壳 。 
 4 . 2 改 进 方 向 ( 1 ) 为 降 低 成 本 ， 保 证 质 量 ， 在 解 决 了 石 英 对 中 温 蜡 润 湿 性 很 差 的 难 题 后 ， 采 用 石 英 石 或 熔 融 石 英 代 替 锆 英 石 无 疑 是 一 方 向 。 
 熔 融 石 英 其 热 膨 胀 系 数 仅 为 5 × 1 0 7 / ℃ ， 且 其 价 格 只 有 锆 英 石 的 1 / 6 。 
 在 国 外 ， 熔 融 石 英 已 逐 步 在 扩 大 应 用 范 围 。 
 ( 2 ) 采 用 快 干 硅 溶 胶 缩 短 制 壳 周 期 是 国 内 外 同 行 共 同 努 力 的 方 向 ( 见 前 述 ) 。 
 ( 3 ) 研 制 国 产 的 中 温 蜡 或 改 进 石 蜡 一 硬 脂 酸 低 温 蜡 是 我 国 精 铸 界 的 重 要 任 务 。 
 如 何 解 决 国 产 中 温 蜡 或 改 进 型 的 低 温 蜡 回 收 处 理 的 难 题 ， 使 其 在 生 产 中 能 长 期 保 持 蜡 料 性 能 不 变 化 是 能 否 推 广 应 用 的 关 键 。 
 5 、 结 束 语 ( 1 ) 各 种 型 壳 工 艺 有 其 不 同 的 适 用 对 象 ， 选 择 的 依 据 是 ： 铸 件 的 质 量 要 求 、 价 位 及 交 货 期 。 
 综 合 考 虑 ， 正 确 选 用 z u i 经 济 合 理 的 制 壳 工 艺 方 案 是 保 证 生 产 优 质 、 低 成 本 铸 件 的 基 础 。 
 ( 2 ) 水 玻 璃 型 壳 虽 有 不 少 优 点 但 粘 结 剂 本 身 固 有 的 缺 点 使 铸 件 质 量 难 以 提 高 ， 质 量 稳 定 性 也 差 。 
 今 后 将 会 逐 步 被 复 合 型 壳 ， 尤 其 是 成 本 低 的 石 英 一 硅 溶 胶 复 合 壳 所 取 代 。 
 ( 3 ) 硅 溶 胶 是 理 想 的 粘 结 剂 ， 其 型 壳 质 量 高 ， 铸 件 质 量 稳 定 ， 返 修 率 低 ， 是 今 后 的 发 展 方 向 。 
 石 英 石 、 熔 融 石 英 耐 火 料 在 面 层 型 壳 中 的 应 用 ， 快 干 硅 溶 胶 的 推 广 ， 将 其 生 产 成 本 及 制 壳 周 期 大 大 降 低 和 缩 短 ， 克 服 了 这 2 点 不 足 ， 硅 溶 胶 型 壳 ( 低 温 蜡 或 中 温 蜡 ) 将 在 我 国 精 铸 界 得 到 广 泛 应 用 ， 毕 竟 高 的 铸 件 质 量 是 z u i 重 要 的 指 标 。 
 2 0 2 0 0 4 2 3 什 么 是 铸 件 “ 桔 皮 ” ？ 产 生 原 因 ？ 8 项 防 止 措 施 1 、 铸 件 “ 桔 皮 ” 缺 陷 的 特 征   铸 件 “ 桔 皮 ” 是 生 产 中 反 复 出 现 的 一 种 铸 造 缺 陷 ， 它 对 铸 件 质 量 的 影 响 较 大 ， 缺 陷 出 现 在 铸 件 肥 厚 部 位 、 热 节 及 内 浇 道 附 近 以 及 受 热 集 中 而 冷 却 又 慢 的 部 位 。 
 铸 件 表 面 有 微 凸 的 小 圆 斑 ， 呈 “ 眼 圈 ” 状 ， 这 些 表 面 粗 糙 ， 看 起 来 象 “ 桔 子 皮 ” 的 斑 点 ， 在 多 种 铸 件 中 反 复 出 现 ， 有 时 整 批 铸 件 均 有 ， 其 在 每 个 铸 件 上 的 数 量 少 则 几 个 ， 多 至 整 个 平 面 ； 小 圆 斑 有 的 较 大 ， 有 的 小 至 麻 点 ； 有 时 是 单 个 分 散 的 ， 有 时 也 呈 密 集 的 片 状 凸 起 物 ， 高 出 铸 件 0 . 4 0 . 6 m m ， 直 径 3 5 m m 。 
 据 我 公 司 统 计 ， 废 品 中 的 1 5 % 是 “ 桔 皮 ” 缺 陷 造 成 的 ， 而 且 碳 钢 件 产 生 桔 皮 缺 陷 的 机 会 更 多 一 些 。 
 2 、 “ 桔 皮 ” 缺 陷 产 生 的 原 因 分 析     导 致 “ 桔 皮 ” 产 生 的 根 本 的 原 因 是 涂 料 表 面 堆 积 、 硬 化 不 充 分 。 
 型 壳 在 焙 烧 后 ， 其 表 面 上 形 成 黄 色 或 黄 绿 色 玻 璃 体 ， 浇 注 后 与 钢 液 反 应 而 形 成 硅 酸 盐 瘤 粘 附 于 铸 件 表 面 。 
 单 纯 地 延 长 硬 化 时 间 ， 无 助 于 z u i 终 解 决 “ 桔 皮 ” 问 题 。 
 通 过 实 践 ， 有 以 下 几 方 面 的 原 因 。 
 2 . 1 原 材 料 方 面 的 影 响     众 所 周 知 ， 水 玻 璃 涂 料 的 粉 液 比 低 ， 粉 料 分 布 不 均 匀 。 
 水 玻 璃 的 模 数 愈 高 ， 密 度 愈 大 ， 则 涂 料 的 粉 液 比 愈 低 ， 粉 料 的 分 布 愈 不 均 匀 ， 也 z u i 不 易 充 分 硬 化 。 
 ( 1 ) 水 玻 璃 的 影 响     水 玻 璃 的 模 数 、 密 度 以 及 杂 质 的 多 少 对 涂 料 的 流 动 性 影 响 极 大 。 
 随 着 模 数 的 增 大 ， 水 玻 璃 中 亚 胶 粒 子 比 例 增 加 ， 其 粘 度 会 随 之 增 加 ， 涂 料 的 流 变 性 恶 化 ， 当 模 组 涂 挂 时 极 易 在 表 层 造 成 局 部 涂 料 堆 积 。 
     水 玻 璃 参 数 不 一 致 对 涂 料 性 能 的 影 响 是 很 大 的 ， 这 一 点 很 容 易 被 忽 视 。 
 参 数 的 不 一 致 性 表 现 在 两 个 方 面 。 
     其 一 是 模 数 的 不 一 致 性 ， 刚 进 厂 的 水 玻 璃 只 有 经 过 长 时 间 的 静 置 扩 散 ( 分 散 ) 后 才 能 使 同 一 批 模 数 趋 于 一 致 ， 达 到 稳 定 的 分 散 状 态 ； 这 一 过 程 所 需 时 间 在 一 星 期 以 上 ， 如 果 急 于 使 用 则 不 可 能 获 得 理 想 的 涂 料 流 变 性 能 。 
     其 二 是 溶 液 密 度 的 不 一 致 性 ， 在 配 涂 料 前 通 常 要 对 水 玻 璃 溶 液 的 密 度 进 行 调 整 ， 应 该 特 别 注 意 加 水 搅 拌 后 马 上 测 得 的 密 度 是 不 真 实 的 ， 因 为 液 体 分 散 稳 定 的 过 程 尚 未 完 成 ， 与 所 希 望 的 密 度 有 一 定 的 误 差 ， 据 此 配 制 的 涂 料 ， 其 粘 度 和 流 动 性 都 有 误 差 。 
 ( 2 ) 耐 火 粉 料 的 影 响     耐 火 粉 料 颗 粒 的 分 布 和 形 状 对 涂 料 流 变 性 的 影 响 较 大 ， 双 峰 粉 涂 料 具 有 较 好 的 流 变 性 是 大 家 公 认 的 ； 但 即 便 是 粒 度 分 布 基 本 相 同 的 双 峰 粉 ， 当 耐 火 粉 料 颗 料 形 状 分 别 为 多 角 、 尖 角 和 片 状 的 粉 配 制 涂 料 时 ， 在 粉 液 比 和 水 玻 璃 模 数 相 同 的 条 件 下 其 流 变 性 也 会 有 很 大 的 差 异 。 
     当 粉 料 形 状 越 接 近 片 状 时 ， 其 比 表 面 积 也 越 大 ， 颗 粒 间 的 摩 擦 力 和 作 用 力 增 大 ， 涂 料 的 粘 度 将 大 于 多 角 形 的 粉 料 。 
 ( 3 ) 水 玻 璃 密 度 和 粉 液 比 的 综 合 影 响 水 玻 璃 密 度 和 粉 液 比 的 变 化 对 表 层 涂 料 流 变 性 的 影 响 是 非 常 直 观 的 ， 水 玻 璃 密 度 和 粉 液 比 过 大 时 涂 料 粘 度 增 加 、 流 变 性 变 差 、 涂 层 变 厚 会 引 起 涂 料 在 型 壳 表 面 局 部 堆 积 ， 型 壳 硬 化 不 良 z u i 终 导 致 “ 桔 皮 ” 问 题 。 
 2 . 2 工 艺 方 面 的 影 响 ( 1 ) 表 面 层 风 干 不 充 分 。 
 表 面 层 风 干 是 涂 料 的 再 均 匀 化 过 程 ， 同 时 ， 也 是 水 玻 璃 脱 水 固 化 过 程 ， 如 风 干 时 间 过 短 ， 表 面 层 涂 料 在 熔 模 表 面 分 布 不 均 匀 ， 造 成 其 后 的 硬 化 不 充 分 ， 脱 蜡 后 将 在 型 壳 内 表 面 形 成 团 状 聚 集 物 ， 局 部 形 成 钠 盐 杂 质 。 
 ( 2 ) 过 度 滴 控 。 
 过 度 滴 控 指 表 面 层 浸 挂 涂 料 时 ， 单 方 向 流 动 未 能 及 时 粘 砂 ， 将 导 致 涂 料 在 熔 模 表 面 局 部 方 向 上 的 堆 积 ， 造 成 其 后 的 硬 化 不 完 全 。 
 ( 3 ) 型 壳 层 间 硬 化 不 良 。 
 由 于 涂 料 层 尤 其 是 前 两 层 中 存 在 未 硬 化 部 分 ， 未 硬 化 的 涂 料 在 脱 蜡 和 焙 烧 后 造 成 型 壳 内 表 面 的 钠 盐 聚 集 ， 与 钢 水 反 应 后 生 成 “ 桔 皮 ” 缺 陷 。 
 2 . 3 环 境 方 面 的 影 响 在 寒 冷 的 冬 季 ， 过 低 的 室 温 使 涂 料 流 动 性 变 差 造 成 涂 料 堆 积 ， 过 厚 堆 积 的 涂 料 又 不 能 完 全 硬 化 ； 此 外 硬 化 液 的 温 度 随 室 温 的 降 低 也 会 造 成 硬 化 过 程 的 缓 慢 和 不 完 全 。 
 环 境 湿 度 的 影 响 则 主 要 发 生 在 雨 季 ， 空 气 湿 度 的 增 加 会 影 响 风 干 过 程 ， 常 因 为 风 干 不 足 而 出 现 “ 桔 皮 ” 问 题 。 
 3 、 避 免 “ 桔 皮 ” 缺 陷 的 措 施 3 . 1 原 料 选 用 ( l ) 水 玻 璃 在 模 数 合 适 的 情 况 下 ， 必 须 严 格 控 制 杂 质 含 量 ； 应 根 据 环 境 的 温 度 、 湿 度 、 铸 件 的 结 构 特 点 以 及 所 配 粉 料 的 特 点 调 整 水 玻 璃 密 度 。 
 ( 2 ) 粉 料 在 粒 度 符 合 使 用 要 求 的 条 件 下 ， 其 粒 形 至 关 重 要 ， 球 形 和 多 角 形 粉 料 是 较 理 想 的 ， 而 片 状 粉 料 不 能 使 用 。 
 3 . 2 工 艺 对 策 ( 1 ) 水 玻 璃 密 度 的 调 整 。 
 密 度 的 合 适 与 否 将 直 接 影 响 铸 件 的 表 面 质 量 ， 密 度 过 大 会 导 致 涂 料 流 动 性 差 而 造 成 分 层 和 “ 桔 皮 ” 缺 陷 ， 密 度 过 小 又 会 形 成 铸 件 表 面 的 黄 瓜 刺 ； 合 适 的 密 度 通 常 与 环 境 温 度 、 粉 料 的 粒 度 、 微 观 形 状 及 铸 件 的 结 构 特 点 有 关 系 。 
 密 度 一 般 控 制 在 1 . 2 7 1 . 2 9 g / c m 3 之 间 ， 其 调 整 原 则 是 : ① 环 境 温 度 高 时 增 加 密 度 ， 低 时 减 小 密 度 ； ② 粉 料 粗 且 片 状 比 例 小 时 增 加 密 度 ， 粉 料 细 且 片 状 比 例 大 时 减 小 密 度 ； ③ 结 构 简 单 涂 料 易 流 动 的 铸 件 可 适 当 增 加 密 度 ， 反 之 减 小 密 度 。 
 ( 2 ) 粉 液 比 的 确 定 。 
 粉 液 比 也 是 影 响 铸 件 表 面 质 量 的 重 要 因 素 之 一 ， 比 例 过 大 则 会 因 涂 料 的 流 动 性 差 导 致 涂 挂 不 均 匀 而 产 生 分 层 和 涂 料 堆 积 ； 而 太 小 则 会 产 生 铸 件 表 面 的 黄 瓜 刺 。 
 其 配 比 原 则 是 在 保 证 涂 料 流 动 性 的 前 提 下 尽 量 提 高 粉 液 比 。 
 ( 3 ) 硬 化 液 的 浓 度 、 温 度 与 硬 化 时 间 。 
 一 般 情 况 下 ， 氯 化 氨 质 量 分 数 在 2 5 % 以 上 的 硬 化 剂 才 会 有 较 好 的 硬 化 效 果 ； 如 果 氯 化 铵 含 量 低 ， 靠 延 长 时 间 是 不 能 改 善 硬 化 效 果 的 。 
 ( 4 ) 涂 挂 操 作 方 式 。 
 实 际 生 产 中 有 相 当 一 部 分 “ 桔 皮 ” 问 题 是 由 于 操 作 不 当 造 成 的 ， 涂 料 的 单 方 向 流 动 极 易 产 生 堆 积 而 造 成 硬 化 不 充 分 ， 所 以 在 蜡 模 浸 挂 涂 料 之 后 的 滴 控 直 到 撒 砂 完 毕 的 整 个 过 程 中 ， 必 须 不 断 改 变 模 组 的 方 向 。 
 ( 5 ) 脱 蜡 工 艺 。 
 在 脱 蜡 热 水 中 补 充 适 当 的 硬 化 剂 ， 由 于 硬 化 剂 的 吸 热 作 用 和 反 应 ， 会 进 一 步 使 得 表 面 层 所 滞 留 的 反 应 产 物 N a C l 溶 于 脱 蜡 水 中 而 大 部 分 去 除 ， 此 时 ， 型 壳 表 面 形 成 的 是 一 层 低 钠 硅 胶 层 ， 有 利 于 防 止 “ 桔 皮 ” 缺 陷 的 产 生 。 
 ( 6 ) 环 境 温 度 。 
 环 境 温 度 偏 低 会 导 致 涂 料 流 动 性 差 ， 造 成 涂 挂 不 均 匀 而 形 成 桔 皮 及 其 他 制 壳 缺 陷 ， 制 壳 工 序 的 环 境 温 度 应 控 制 在 1 5 ℃ 以 上 。 
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