消失模磁型鑄造

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)球墨鑄鐵鑄件生產(chǎn)技術(shù)課程消失模鑄造消失模磁型鑄造主講教師：張木消失模磁型鑄造一、消失模磁型鑄造的實(shí)質(zhì)及特點(diǎn)圖1 磁型鑄造原理示意圖消失模磁型鑄造的實(shí)質(zhì)：在消失模鑄造的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，利用磁丸（又稱(chēng)鐵丸）代替干砂，并微震緊實(shí)，再將砂箱放在磁型機(jī)里，磁化后的磁丸相互吸引，形成強(qiáng)度高、透氣性好的鑄型，澆注時(shí)氣化模在液體金屬熱的作用下氣化消失，金屬液替代了氣化模的位置，待冷卻凝固后，解除磁場(chǎng)，磁丸恢復(fù)原來(lái)的松散狀，便能方便地取出鑄件。磁型鑄造原理如圖1所示。磁型鑄造的工藝過(guò)程是：磁型鑄造是一種不用型砂的鑄造新工藝。在套有線(xiàn)圈的砂箱底部，鋪一層鐵丸封底，把刷好耐

2、火涂料的聚苯乙烯泡沫塑料模連同澆注系統(tǒng)放入砂箱內(nèi)，再用鐵丸填滿(mǎn)，同時(shí)震動(dòng)緊實(shí)，通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁力線(xiàn)的作用下，鐵丸“粘結(jié)”緊包于塑料模上，澆注時(shí)塑料模遇高溫氣化，保持磁場(chǎng)直到金屬液全部凝固時(shí)，消去磁場(chǎng)，從流動(dòng)鐵砂中取出鑄件。磁型鑄造具有消失模的特點(diǎn)。主要適用于形狀不十分復(fù)雜的中、小型鑄件的生產(chǎn)，以澆注黑色金屬為主。其質(zhì)量范圍為0.25150kg，鑄件的最大壁厚可達(dá)80mm。二、 磁型鑄造所用的材料與要求（1）磁型鑄造所用的造型材料做磁型鑄造的造型材料從經(jīng)濟(jì)考慮以鋼丸或鐵丸為佳。鐵丸的直徑在0.21.2毫米。鐵丸的導(dǎo)磁系數(shù)隨緊實(shí)程度而增加，因溫度升高而降低，因此磁型鑄造過(guò)程中，可同時(shí)采用微震緊實(shí)

3、和降低鐵丸溫度措施以提高效率。鐵丸的燒結(jié)點(diǎn)約為950，因燒結(jié)溫度不高，鐵丸很易粘結(jié)在鑄件的表面，而形成很難清理的“粘砂”，為了防止此種缺陷，消失模必須涂耐火材料。（2）消失模的制造控制可發(fā)性聚苯乙烯珠粒的預(yù)發(fā)和熟化是獲得優(yōu)質(zhì)氣化模質(zhì)量的關(guān)鍵，預(yù)發(fā)珠粒的密度一般控制在0.02克/毫升左右。珠粒預(yù)發(fā)后要在空氣中熟化，熟化后的珠粒最好立即制模使用。消失模成型后，可在4060的暖室內(nèi)烘干。（3）涂料消失模涂料的選用是磁型鑄造工藝中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般磁型鑄造的涂料性能，與消失模要求一樣。生產(chǎn)中對(duì)于鋼鑄件曾用過(guò)石英粉、剛玉粉、鎂砂粉做涂料、但以鋯砂粉最好?？刂拼判丸T造涂料的一個(gè)重要因素是稀釋劑的選用。國(guó)

4、內(nèi)外有用汽油、酒精做稀釋劑的，這不僅成本高，而且易燃易爆；有些快干型溶劑，又往往要污染環(huán)境，而用水做溶劑，只要注意選用粘結(jié)劑、懸浮劑就能解決氣化模表面的憎水性困難。涂料的涂掛方法：有涂刷、噴涂和浸涂三種。實(shí)際生產(chǎn)中以浸涂法最方便，浸涂時(shí)將氣化模浸入涂料10秒左右，然后取出，放在4060干燥室進(jìn)行干燥。兩次浸涂涂料層的厚度可達(dá)0.815毫米。干燥后可以存放數(shù)月，不必再次干燥就可澆注。（4）磁型鑄造澆注工藝及鑄件質(zhì)量的控制1）澆注位置的選擇由于澆注時(shí)，氣化模所生的氣體主要靠通過(guò)涂料層排除，故確定澆注位置時(shí)，除應(yīng)考慮排渣補(bǔ)縮外，還必須注意排氣。在大多數(shù)情況下，常采用斜澆位置，鑄件的主要平面與直澆口呈

5、30°60°斜角。如此，所澆鑄件一般不易嗆火，夾渣，増?zhí)家矔?huì)減輕。圖2，3為斜澆位置示意圖。為了保證鑄件大平面的粗糙度，應(yīng)盡可能使大平面與磁力線(xiàn)方向平行或夾角最小。此外必須考慮造型時(shí)鐵丸的充填條件，生產(chǎn)時(shí)常發(fā)現(xiàn)因澆注位置不利于鐵丸充填，而造成鑄件的局部脹型，鼓包或粘丸。2）澆注系統(tǒng)磁型鑄造一般采用底注式澆注系統(tǒng)，因此有利于排渣、排氣，且澆注平穩(wěn)，但對(duì)熔融金屬的溫度要求較高。磁型鑄件的澆注系統(tǒng)一般都從薄壁處導(dǎo)入。這樣剛澆注時(shí)發(fā)氣量較小，不易嗆火。又由于氣化模氣化時(shí)要消耗熱量，降低液體金屬的流動(dòng)性，所產(chǎn)生的氣體對(duì)液體金屬又有反壓作用，影響充型速度，因此設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，澆道愈短愈

6、好，故生產(chǎn)中有些鑄件干脆取消了橫澆口。磁型鑄鋼件澆口面積與砂型鑄造基本相同，這是因?yàn)榇判丸T造雖然冷卻快，易降低鋼水的流動(dòng)性，但由于澆注系統(tǒng)短，又采用高溫鋼水，快速澆注，故其澆口面積并不比砂型鑄造大。但必須指出，鑄件重量的減少，對(duì)澆口面積相應(yīng)縮小的影響不大，因小件容積小，降溫快，澆口面積小，常易造成澆不到的缺陷。圖3 斜澆位置示意圖件名：馬達(dá)后蓋；件重：10.5公斤每箱4件，澆注傾角45°1-鑄件 2-冒口 3-澆注系統(tǒng)圖2 斜澆位置示意圖件名：側(cè)擋提；件重：4公斤每箱8件，澆注傾角60°1-鑄件 2-澆注系統(tǒng)3）冒口砂型鑄造的冒口作用是補(bǔ)縮、排氣和排渣。而磁型鑄造的冒口排氣作用甚小，因此氣化模分解的氣體主要通過(guò)涂料和磁丸孔隙逸出。磁型鑄造的冒口除補(bǔ)縮外，還用于溢貯含有氣化模燃燒后殘余物和沉積碳的金屬以消除鑄件本身夾渣。對(duì)于壁厚均勻的小型鑄件，一般可以不設(shè)冒口，因?yàn)樵诖判丸T造快速澆注和快速冷卻的情況下，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固，不需補(bǔ)縮；此外，因小件采用高溫快澆，鋼水與氣化