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铸造材料CO2硬化美高梅官方网站4858com在车钩芯上的应用     2010-12-08
铸造材料CO2硬化美高梅官方网站4858com在车钩芯上的应用
     冷芯盒制芯是目前广泛应用的制芯工艺。该工艺具有砂芯尺寸偏差小、制芯效率高等优点。在目前高效制芯中占主导位置。传统的冷芯盒工艺包括:三乙胺冷芯盒法、SO2冷芯盒法、甲酸甲酯冷芯盒法。其中三乙胺冷芯盒法在汽车、拖拉机等动力机械制芯总量占40%—60%。这些工艺使用的硬化气体大部分有剧毒(致癌)、有味、污染环境、劳动条件恶劣、而且对化学工业依赖性大、价格昂贵,从而增加铸件的生产成本。
2003年由我厂自主研发的CO2硬化美高梅官方网站4858com问世, CO2是一种无毒无味、价格便宜的气体。无论从经济角度还是从保护环境考虑,CO2冷芯盒工艺都是人们一直追求环境友好的制芯工艺。
下面就是我产品在某大型企业的应用先容:
 
车钩是车辆厂的主要铸件之一。对抗拉、抗冲击、抗疲劳均有严格要求。因此对钩件质量要求严格,过去一直用CO2水玻璃砂生产,但由于水玻璃加入量高达6%一8%、砂芯溃散性差、清理困难,成为阻碍大批量生产的关键环节。
大家将CO2冷芯盒制芯技术成功引入车钩的生产中。提高了车钩铸件质量,解决了原工艺砂芯溃散性差问题,新工艺使车钩形成批量生产能力。
1、  4858美高梅砂加入量对强度的影响
4858美高梅加入量对型砂强度的影响见表1,从表1可知,使用优质硅砂4858美高梅加入量2.5%左右,其型砂强度已经可以满足制做普通砂芯的要求。
                           表14858美高梅加入量对强度的影响

4858美高梅加入量
%
抗压强度/MPa
初始强度
1 h
24 h
1.5
0.8
1.30
1.9
2.0
0.92
1.52
2.2
2.5
1.3
1.94
2.6
3.0
1.6
2.21
3.1
注:4858美高梅加入量为砂重的百分比

2、  吹气时间对型砂强度的影响
由表2可以看出,在一定的4858美高梅加入量下,抗压试块在吹气时间为30 s 时综合效果较好,当时间少于30 s 时,初始强度较低,但24h强度变化不大,时间为60 s 时,初始强度较高,但24 h 强度变化不大,时间为 60 s 时初始强度较高,但24 h 强度于 30 s 相比略低,可根据砂芯对初始强度和24 h 强度的要求,自行调整吹气时间。
                   
                                表2  吹气时间对型砂强度的影响

吹气时间
/ s
抗压强度/MPa
初始强度
1 h
24 h
10
0.7
1.1
1.9
20
1.0
1.2
2.1
30
1.3
1.94
2.6
60
1.6
1.92
2.1
注:4858美高梅加入量2.5%

 
3、  原砂温度对强度的影响
从表3可以看到,原砂温度对试块强度的影响非常大,当砂温为0℃—5℃,试块强度很低,15℃以上达到较好初始强度,初始强度随原砂温度提高而增加,但30℃以上,原砂的可使用时间和流动性明显变坏。
                      表3  原砂温度对强度的影响

原砂温度
/℃
抗压强度/Mpa
初始强度
1 h
24 h
0
0.3
0.6
1.5
5
0.9
1.1
1.7
15
1.3
1.94
2.6
30
1.4
1.92
2.5
注:4858美高梅加入量2.5%,吹气时间30 s

4、  原砂质量对型砂温度的影响
大家选用海城整型砂、福建晋江砂和河北灵寿砂做了对比实验,由表4可以看出,铸钢件以福建晋江砂为好,仅次于福建晋江砂,如选用海城整型砂,4858美高梅加入量应在3.0%以上。
                      表4  型砂质量对型砂温度的影响

原砂温度
/℃
原砂温度/℃
初始强度
1 h
24 h
河北灵寿砂
0.9
1.6
2.3
海城整型砂
0.8
1.3
1.6
福建晋江砂
1.4
1.95
3.0
注:4858美高梅加入量 2. 5 % ,吹气时间 30 s 

 
5生产应用研究
     车钩是车辆的连结部件,长期受拉伸冲击及交变应力,对力学性能要求严格,因此不允许铸件存在气孔,裂纹缺陷。过去一直采用CO2水玻璃砂工艺生产。该工艺存在着冬季硬化慢,铸件尺寸偏差大、砂芯溃散性差,铸件清理成为批量生产的关键环节。过去曾试用其他4858美高梅砂工艺,但由于铸件易产生气孔、裂纹等问题而未获推广应用。现在CO2冷芯盒制芯工艺生产其主体砂芯,采用整体制芯解决了上述问题。
1)设备
   采用齐齐哈尔三易企业的70kg 射芯机。
1制芯材料
   原砂采用海城整型水洗砂,原砂性能指标见表5
                                表5 原砂性能指标

Sio2 / %
含水量 / %
含泥量 / %
微粉含量
粒   度
98
≤0.5
≤0.5
≤1%
≥50%

24858美高梅选用铸造用CO2硬化美高梅官方网站4858com,指标见表6

外观
密度
/g .cm-3
粘度
/MPa
PH值
游离甲醛
%
游离酚
%
棕红色液体
1.40—1.50
150—200
13
≤0.1
≤0.08

 
2)制芯工艺
   该砂芯重65kg,4858美高梅加入量为原砂的3.5 %,射芯压力为0.5 MPa—0.6Mpa,射砂时间为3 s — 5 s ;CO2吹气时间为30 s ,吹气为0.05MPa—0.10 MPa ,冬季CO2加热后使用。
3)生产验证;
   通过使用该工艺,基本解决了13A小间隙车钩芯原来存在的问题,现已进行了批量生产,共生产车钩件1 200套,260 t ,废品率为1.5%,溃散性优良,无气孔及裂纹等铸造缺陷。
 
结论
 
    通过生产的验证,CO2硬化美高梅官方网站4858com工艺在车钩件上的使用可解决原工艺存在的冬季硬化慢,铸件尺寸偏差大,砂芯溃散性差、无毒、无污染等问题,此工艺材料也为工厂进行了高效制芯生产提供了新的解决方案。
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