三.夾砂(結(jié)疤、起皮)

自從國(guó)內(nèi)有多家公司供應(yīng)優(yōu)質(zhì)活化膨潤(rùn)土以來(lái)，濕型鑄件表面夾砂缺陷已大為減少。但是個(gè)別濕型鑄造工廠還會(huì)意外地產(chǎn)生夾砂缺陷。

1.江西一家小型汽車修配廠希望用濕型生產(chǎn)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁鑄件。開始時(shí)曾借來(lái)兩只牛皮紙袋的仇山“陶土”供混砂使用。后來(lái)又到物資部門購(gòu)買了兩只麻袋包裝的陶土。但是發(fā)現(xiàn)新購(gòu)來(lái)陶土的型砂粘結(jié)力很低，砂型在火爐旁烘烤后開裂起皮，澆注鑄件出現(xiàn)嚴(yán)重夾砂缺陷。當(dāng)時(shí)用極為簡(jiǎn)陋的條件檢查兩種粘土的泥漿是否能用堿活化變稠。證明麻袋中不是膨潤(rùn)土而是真正陶土，不可用于濕型鑄造。出現(xiàn)問(wèn)題的原因是當(dāng)初地質(zhì)部門將呈微弱酸性的鈣基膨潤(rùn)土稱為“酸性陶土”。而很多鑄造工廠又將“酸性陶土”簡(jiǎn)稱為“陶土”。結(jié)果把以蒙脫石為主要礦物成分的膨潤(rùn)土與以高岺石為主要礦物成分的真正陶土(即普通粘土)混淆在一起。真正的陶土主要用來(lái)燒制陶瓷，不適合濕型鑄造使用。鑄造工廠也可以用吸藍(lán)量來(lái)鑒別兩種不同的粘土礦物，0.2g膨潤(rùn)土吸附亞甲基藍(lán)在25~45mL，而普通粘土吸藍(lán)量只有膨潤(rùn)土的十分之一。

2.水質(zhì)的影響：天津的一家臺(tái)資鑄造工廠，使用擠壓造型機(jī)生產(chǎn)出口鑄鐵煎鍋。用優(yōu)質(zhì)活化膨潤(rùn)土混砂，型砂的濕壓強(qiáng)度200～250kPa，緊實(shí)率35～38%，含水量3%左右。但是后來(lái)鑄件靠近內(nèi)澆道處產(chǎn)生夾砂缺陷，懷疑混砂所用井水有問(wèn)題。該廠原來(lái)混砂用深井水的井管被堵塞。老板為了節(jié)約，打了一口20m淺井供混砂加水之用。工人發(fā)現(xiàn)這口井的水咸不能喝，洗手搓肥皂也不起泡沫。經(jīng)化驗(yàn)這種淺井水中含有大量鈉、鎂、氯離子，對(duì)活化膨潤(rùn)土有強(qiáng)烈的反活化作用，用來(lái)混砂生產(chǎn)鑄件容易產(chǎn)生夾砂缺陷。從鄰近工廠引來(lái)飲用水混砂后，仍不能完全消除原來(lái)水質(zhì)的影響。江蘇有一家擠壓造型生產(chǎn)冰箱壓縮機(jī)鑄件工廠，使用流經(jīng)工廠外面小河中的河水混砂，適逢河水上游有化工廠向水中排廢水而引起鑄件產(chǎn)生夾砂缺陷，其原因也是由于廢水的反活化效應(yīng)。如果懷疑水質(zhì)是否適合混砂，可以取2g或3g膨潤(rùn)土分別用純凈水和待試水測(cè)定膨潤(rùn)值，或膨脹倍數(shù)和自由膨脹量，如果待試水的測(cè)試結(jié)果比純凈水低很多，就表明待試水的品質(zhì)不可用。

四.氣孔

鑄件的氣孔缺陷主要有裹攜氣孔、侵入氣孔、析出氣孔和反應(yīng)氣孔四個(gè)類型。以下舉例說(shuō)明工廠中常見氣孔的生成原因和防止措施。

1.鑒別氣孔的類型和生成原因都是不容易的。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，提高澆注溫度30~50℃經(jīng)常可以減少任何類型氣孔缺陷的發(fā)生。應(yīng)當(dāng)注意每包鐵液澆注最后一兩個(gè)砂型的溫度，因?yàn)檫@時(shí)包中鐵液溫度已然下降而容易產(chǎn)生氣孔缺陷。天津某臺(tái)資鑄造廠生產(chǎn)工業(yè)縫紉機(jī)殼體，每臺(tái)鐵液本可以澆注7個(gè)砂型，但是只澆5個(gè)砂型。剩在包中鐵液倒回電爐中，然后再重新接一滿包鐵液去澆注砂型，就是為了保持澆注溫度，減少氣孔缺陷。

2.北京某日資工廠曾發(fā)現(xiàn)一個(gè)有氣孔缺陷的鑄件，鋸開后看到氣孔呈一個(gè)個(gè)連續(xù)上浮狀態(tài)。估計(jì)在產(chǎn)生氣孔的界面上背壓力超過(guò)了鐵液的靜壓力引起侵入氣孔，但已無(wú)法判斷氣源是何物。有的工廠將舊砂堆當(dāng)做垃圾堆，香煙頭、冰棍捧、廢紙團(tuán)、瓜籽皮……扔到舊砂，混入型砂中都可能形成氣孔缺陷。有些外資鑄造工廠嚴(yán)格禁止在廠區(qū)中吸煙也是預(yù)防氣孔的有效措施之一。

3.山東某廠生產(chǎn)中等大小出口閥門鑄鐵件，用震擊造型機(jī)造型，冷芯盒制砂芯。該廠采取兩天連續(xù)造型和下芯、合型，每隔一天沖天爐開爐澆注一次。所生產(chǎn)鑄件氣孔廢品率極高。分析其原因是砂芯吸潮發(fā)氣進(jìn)入鐵液中造成的侵入氣孔。冷芯盒砂芯長(zhǎng)時(shí)間放置在相對(duì)濕度極高的砂型中很容易吸潮。澆注時(shí)不僅粘結(jié)劑發(fā)氣，而且砂芯吸收的水分也發(fā)出大量水汽，因而容易產(chǎn)生氣孔缺陷。應(yīng)當(dāng)將隔日開爐攺為每日開爐，或者造型后先合空型，待開爐日再開箱下芯、合箱澆注。既可以防止砂芯吸潮，又可以減少砂型風(fēng)干脫水，使氣孔缺陷大為減少。多開出氣冒口，增大排氣能力。適當(dāng)提高澆注速度，迅速建立靜壓力抵制界面氣體侵入，也對(duì)防止侵入氣孔有好處。

4.從河南、山東、遼寧、吉林…等發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造工廠的氣孔缺陷生成情況來(lái)看，所遇到的氣孔仍多屬于砂芯發(fā)生氣體的侵入氣孔缺陷，很少是析出性的氮針孔。因?yàn)樗蒙靶镜恼辰Y(jié)劑都改為含氮量較低的樹脂，而且必要時(shí)在芯砂中和涂料中加入適當(dāng)?shù)难趸F。因此首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)砂芯的排氣能力。砂芯中間應(yīng)開通暢的排氣孔。對(duì)于厚大斷面砂芯可以抽成空心或分半挖成網(wǎng)格形內(nèi)腔而后粘合。樹脂自硬砂芯最常用的排氣辦法是使用尼龍編織管，制芯時(shí)可以方便地沿砂芯的任意形狀預(yù)埋在砂芯中。熱芯盒、冷芯盒和殼芯都是整體射制的，不能預(yù)埋排氣管路，可以安放通氣針或棒，在取芯之前或之后抽出。但是更多的是在砂芯硬化后用硬質(zhì)合金鉆頭從芯頭鉆孔幫助排氣。例如山西某液壓件廠生產(chǎn)形狀極為復(fù)雜的液壓閥，將殼芯所有芯頭都甪鉆頭鉆盲孔幫助排氣。西班牙有一家生產(chǎn)小轎車的鑄造工廠，制出氣缸蓋的水套砂芯用專門多頭鉆床自下向上地將水套砂芯的各個(gè)冷卻水通道芯頭同時(shí)鉆出盲孔。較大砂芯下芯時(shí)，如果芯頭與芯座的間隙過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)鐵液鉆入砂芯通氣孔現(xiàn)象。應(yīng)當(dāng)用耐火纖維氈墊、泥條、石棉繩等密封材料圍封砂芯芯頭。還要注意高溫快澆，迅速建立起鐵水壓力超過(guò)發(fā)氣點(diǎn)背壓力使氣體不能鉆入鐵液中成為氣泡。即使氣體已經(jīng)鉆入鐵液中，也能漂浮和隨著鐵液進(jìn)入排氣冒口排出。另外，采用低發(fā)氣量粘結(jié)劑對(duì)防止氣孔缺陷是必要的，例如北京某工廠生產(chǎn)英國(guó)的煤氣爐燃燒圈只有一個(gè)芯頭，排氣困難，就盡量將殼芯的發(fā)氣量控制在12mL/g以下，而且高溫快速澆注。