杨诚铸造工技师专业论文

1、技师专业论文工种：铸造工题目：浅谈涂料对4100QB机体铸件质量的影响及预防措施姓名：杨诚身份证号级：技师准考证号：培训单位：十四冶技工学校鉴定单位：日期：2008年1月28日目录摘要.1关键词1引言1第一章 对涂料的认识1一：涂料的分类1二：涂料的组成2三：涂料的性能3四：涂料的作用3第二章 涂料对4100QB机体铸件质量的影响及预防措施 5一：涂层开裂结疤缺陷5二：粘砂7三：起皮和夹灰8四：气孔9五：飞刺10六：其他缺陷10结束语10参考文献11浅谈涂料对4100QB机体铸件质量的影响及预防措施摘要：本文针对实际铸造工作中涂料在使用过程中对铸件质量造

2、成的各种影响，根据分析并提出了相应的改善措施。关建词：性能，基本组成，缺陷，措施。引言：本文是作者在20年的铸造工作中对涂料在浇注时可以抑制或改善金属液与砂型界面间的接触状态，抑制高温下的不良反应，防止铸件缺陷的产生，改善铸件表面质量的一点认识。论文正文：在铸造生产中，铸型的作用是十分重要的。它使液态金属在其中凝固成为铸件，铸件的质量在很大程度上决定于工作表面的质量。因为在金属液浇注和凝固过程中。金属液与工作表面之间形成的界面上的相互作用会导致铸件表面粘砂，砂眼，麻点，气孔等铸件缺陷。为改善铸型的工作表面质量，在其工作表面涂覆涂料，是保证获得表面质量优良的铸件的重要措施。所谓的铸造涂料又称铸型

3、涂料，它是涂覆于铸型表面的一层耐火涂层。第一章 对涂料的认识一：涂料的分类1：据不同铸造合金材料可分为：铸钢用涂料，铸铁用涂料，铸铜用涂料，铸铝用涂料，铸镁用涂料等。2：根据不同铸型材料可分为：粘土砂湿型用涂料，粘土砂干型用涂料，水玻璃型用涂料，树脂砂型用涂料。3：根据耐火粉料不同又分为：石墨粉涂料，石英粉涂料，镁砂粉涂料，锆石粉涂料等。4：根据载液不同分为：水基涂料，有机溶剂快干涂料，水基自干涂料，有机溶剂自干涂料等。5：根据涂料外观及物理性能分为：a黑色，b白色，c浅色涂料。6：根据铸造工艺方法不同可分为：砂型用涂料，金属型用涂料，离心铸造用涂料，实型用铸造涂料，V型造型用涂料，精压铸造用

4、涂料，熔模铸件用涂料。二：涂料的组成铸造涂料一般由5种基本组分组成1：耐火骨料：耐火骨料是涂料的最重要成分，其作用在于填充型腔表面的孔隙和凹坑，隔开型腔与金属液，改进金属液与型腔的界面作用，从而防止铸件产生粘砂，对于铸造涂料的骨料要求主要是耐火度，粒度尺寸及分布。2：载体材料：载体的作用在于使耐火骨料充分分散于其中形成涂敷的悬浮液体，根据所用载体的不同涂料分为水基及醇基二种。3：悬浮剂：悬浮剂的作用是稠化载体液，促使涂料中耐火骨料在载体中保持均匀悬浮，长时间不分层，不沉淀，并能有效地防止载体脱离骨料面单独渗入基体，我在工作中用的醇基涂料悬浮剂为有机膨润土。4：粘结剂：涂料中的粘结剂的作用是使涂

5、料中的骨料相互粘结并牢固地附着于型腔表面。三：涂料的性能涂料的主要性能有：（1）理化性能：a密度，b悬浮性，c粘度 （2）工艺性能：a浸润性与渗入性，b涂刷性和流平性（3）工作性能：a涂层的强度，b抗激热开裂性，c防粘砂性能四：涂料的作用1：减少或防止铸件粘砂缺陷金属液在浇注和凝固过程中，与砂型工作表面之间会发生一系列物理和化学作用，在铸型耐火度较低，与金属液的化学反应性较强，抵抗金属液渗透的毛细压力较小等情况下，铸件表面将分别产生热粘砂，化学粘砂和机械粘砂等缺陷。利用涂料耐火粉料的高耐火度，良好的高温化学稳定性或适度的烧结性，微细粉料对砂粒间隙的封闭堵塞作用以及控制涂料的浇注气氛，分别可以有

6、效地减缓或避免铸件，铸型界面发生热熔，化学反应和渗透，求使产生的粘砂层因玻璃化而易从铸件表面剥离，达到减少或防止铸件表面产生粘砂缺陷的目的。2：降低铸件表面粗糙度铸件表面粗糙度主要取决于砂型工作表面的粗糙度，利用涂料耐火粉料颗粒微细特性可明显改善铸件表面粗糙度。良好的涂料能使铸件表面粗糙度降至Ra12.5m以下，一般可比不用涂料时的粗糙度降低12级。3：提高铸型表面强度，减少和防止铸件夹砂，冲砂，砂眼等缺陷。某些表面强度低，（如黏土湿砂型和要求溃散性好的水玻璃型砂）或黏结剂热分件温度低的砂型在金属液浇注过程中易发生夹砂，冲砂和砂眼缺陷。具有良好强度和耐火度的粉料有助于减少或防止以上缺陷，扩大有

7、机黏结剂的适用温度范围。4：控制铸件冷却速度，防止铸件产生缩孔，裂纹等缺陷。采用不同热导率的耐火粉料，调整涂层厚度，可以控制金属液向砂型的传热速度，从而控制和调整铸件的冷却速度，防止铸件产生裂纹和缩孔类缺陷。5：屏蔽有害元素防止铸件产生气孔，增碳，增硫，面部球化不良等缺陷，采用含氮的呋喃树脂砂和用苯磺酸等作固化剂的呋喃树脂砂铸造时铸件容易产生皮下气孔。6：调整铸件表面成分，组织和性能。利用特种涂料的保温特性和激冷特性，能改变金属液的冷却速度和结晶速度，使铸件表面获得反白口或白口组织，从而获得所需铸件表面硬度等力学性能。在涂料中加入熔点比金属液浇注温度略低的金属元素或金属粉末时通过液态扩散可使铸

8、件表面合金化。如加入熔点比金属液浇注温度更高的金属元素或合金粉末时则其虽不能在铸件表层造成合金化，但能以镶嵌方式在于铸件表面也可用来使铸件表层具有某此特殊性能如耐磨等。第二章 涂料对4100QB铸件质量的影响及预防措施一：涂层开裂结疤缺陷喷涂醇基涂料的湿型铸件也会发生有涂料结疤缺陷。主要原因是铸件表面上的涂料层受到点燃加热和浇入金属液的高温加热使涂层开裂，以致金属液由涂层裂缝钻入，结疤与块状夹砂类似，常被误认为粘砂缺陷，区别的办法是能够不费力地用扁铲凿下，而且可以看到砂块与铸件本体之间有一层较光滑的涂料层隔开。我车间生产的4100QB机体曾在2003年出现批量涂料结疤缺陷其产生的原因主要是由于

9、砂型在肋条与平板之间的夹角处的紧实程度差，砂粒孔隙较大，而该处受双面加热而开裂，致使金属液钻入涂层下面的砂粒中。为了防止涂料层产生结疤缺陷要避免涂料层开裂我们主要采用的是以下几点方法：1：铸件用涂料的石墨粉应当是土状石墨粉和鳞片石墨粉配合使用，完全用土状石墨粉成本低但易开裂，我们为了降低涂料成本曾试验在粉料中掺加石英粉或铝矾土粉，使金属的热膨胀性显著增大浇注时容易开裂而产生结疤缺陷，以后就没有再使用。2：粉料不可过细，粉料颗粒大小最好是由粗到细均匀分布或是双峰分布。这样的涂料才能保持较高的粉/流比，流动性高而且涂层不易开裂。3：湿砂型用涂料的粘结剂加入量宁可偏少，希望涂料干燥硬化后强度稍低一些

10、，以便与湿砂型基体的强度相匹配受热时不致翘皮。4：悬浮剂也不可过多，否则涂层受激热时易收缩开裂，严重时可能点燃烧干时就可能已经开裂。5：涂料粘度不可过高，否则不易渗透进砂粒孔隙，涂层与砂层之间缺少机械勾连，涂料最好能渗入砂层3mm或更深一些，否则受热时作用后最易开裂翘皮。6：湿砂型上涂料最好是整个型腔面全部喷涂料，如果只是局部小范围喷涂料要当心在涂层边缘处有可能翘皮。二：粘砂粘砂是因为涂料质量不好，耐冲蚀性差，浇注中被冲掉而未能发挥应有的隔离或屏蔽作用。或因涂料耐火粉料耐火度不够，涂层或砂型与高温液体金属接触时发生相互化学作用，使铸件部分或整个表面生成的一种很难清除的低熔点物（在铸件厚壁及转角

11、处等过热部位，低熔点物更多，粘砂层更厚）有时虽未产生粘砂，但在铸件表面粘附上一层难以清除的耐火粉料粉末，及产生粘灰，产生这种缺陷还与涂料中粉料与浇注金属间的化学性质有关。如石英粉涂料不适宜于在高锰钢的铸型上使用，4100QB机体粘砂一直是车间主要质量问题之一，它主要出现在机体的下型腔面产生的主要原因是浇注温度过高（14251435）车间使用的醇基涂料耐火度较差，采取的措施主要是提高涂料耐火度，及采用高耐火度的和化学惰性的粉料，另一种方法是采用适度烧结的涂料，以形成易剥离粘砂层，以防止产生粘砂或粘灰。在这种情况下涂料中粉料的某些杂质（碱金属或碱土金属氧化物等）。从不利于耐火度变成有利于烧结成为涂

12、料中的重要组元，称之为矿化剂，而粉料的组成也因此变为含矿化剂的复合物，它们可以在金属浇注温度下熔融烧结，从而粉料的范围更为广阔，涂料中还可添加另一种组元氧化剂，它在浇注温度下能释放氧，从而在铸型内建立起气化性气氛，使氧化铁在低熔点物中比重增加，以利于烧结的粘砂层容易从铸件表面剥离。还有使涂料中的有机组元在铁金属的浇注温度下分解，并在涂层表面沉淀出一层光亮碳，这种光亮碳层使得金属对涂层的润湿能力减弱从而防止粘砂。三：起皮和夹灰在铸件缺陷中因涂料不当引起的两种表面缺陷即浸涂层起皮和夹灰，浸涂时建立起的涂层最容易发生剥落现象。这种因为浸涂液通常为塑性流体，这种流体的渗透性很低。改善渗透性除了适当调配

13、组成（粒度级配和电解质用量）和加强搅拌，使粘度降低以外，只能控制浸入速度，砂型温度，涂料温度和增加表面活性剂用量等方法，如达不到预期效果，涂层的附着强度差，容易在干燥过程中从砂型表面脱离，如在合箱前未发现，在浇注过程中由于涂层高温膨胀，扩大了涂层与砂型表面的分离倾向，涂层强度底在浇注金属液压力作用下开裂，金属液浸入后涂层浮起，造成起皮缺陷，铸件表面附有涂层或涂层以一定角度切入铸件表面破坏铸件完整性和表面连续性夹灰与起皮没有太大区别，如涂料层在合箱前已与型壁脱落，砂型与涂层间存在气隙，在浇注过程中由于重力和高温下涂层膨胀较大等原因，将扩大气隙在铸件表面形成夹灰缺陷。这种缺陷的特征是铸件表面上有凸

14、起的金属片状物，表面粗糙边缘锐利，有一小部分和铸件本体相连，片状物和铸件之间有涂料存在。车间于2006.3月出现过机体批量夹灰。一般解决起皮和夹灰缺陷主要是提高涂料的强度，在喷涂时注意涂层不宜过厚。四：气孔铸件气孔可分为侵入性气孔和皮下气孔，铸件气孔率往往因铸型采用的涂料面增高，为防止铸件出现气孔缺陷，首先应注意涂料配方与其工艺，涂料中有机粘结剂和悬浮剂含量过高，水分未烘干或烘干涂层在浇注前返潮，发气量过大，发气速度过快，背砂透气性不好，气体能侵入铸件表面或内部而形成侵入性气孔。因涂料中组分热分解，涂料层未烧干，水蒸气与金属反应析出H2CO等，还会使铸件形成皮下气孔。车间4100QB机体气孔一

15、直是主要废品之一，占机体总废品的1/3以上，气孔的类形主要为侵入性气孔，它主要存在于主水道面及机油泵两侧处，采起的措施是保证在不粘砂的情况下少喷涂料，及时点火保证涂料烧干。五：飞刺涂料耐火粉料的颗粒极细微，一般不会发生毛细管渗入，若涂层在浇注过程中开裂，金属液则会从裂纹处渗入，从而在铸件表面就会形成飞刺和毛翘，通常涂料在涂覆前经过干燥性与高温抗裂性等检验，在型（芯）上开裂的可能性很小，但型（芯）本身紧实程度不均匀，涂层在金属液压力下因热抗弯强度低而开裂的情况较多，使铸件表面出现脉状纹。这种缺陷常发现于内燃机气缸盖水套内腔中，造成冷却水流堵塞，影响机器功率，为防止内腔出现飞刺，可在砂芯上使用一种特殊涂料能保证砂芯一旦开裂即能浸入裂纹，填塞裂纹，防止金属渗入，这种涂料具有在铸件浇注温度下涂层完全溶融的特点，这种溶融物有适宜的粘度，故不从垂直面上流失，而又有足够的塑性可抵抗金属液渗入我厂很少出现飞刺缺陷。六：其他缺陷在生产过程中还会有一些不常出现的缺陷，象铸件表面不平，铸件缺肉，铸件形状和尺寸不符等。这些铸件缺陷主要是在喷涂过程中对涂料的浓度涂层的厚度撑握不好所造成的。结束语：在多年来的