使用铸造过滤网陶瓷过滤网时应注意浇注系统的设计
(1)通过设定浇注系统各部分截面积比值来保证适宜的流速。在浇注系统中最小的截面积称为控流面积, 因为这一区域控制着金属液的流动速度。为减小陶瓷过滤网对金属液流速的影响, 陶瓷过滤网的过流面积应远大于浇注系统的控流面积。
(2)陶瓷过滤网不应成为浇注系统的控流截面。因此推荐陶瓷过滤网的面积至少是铸铁 2—4 倍、铸钢 4—6 倍的控流面积 。直浇道截面积颐横浇道截面积之和和内浇口截面积之和一般推荐为 1.0、1.1、1.2,采用开放式浇注系统。
(3)陶瓷过滤网座的设计。陶瓷过滤网需放在一定的过滤网座上,才能使陶瓷过滤网安放方便和牢固可靠,在安放处的铸型支撑面上要做有圆角以防止冲砂(粘砂)。同时注意:上箱砂型对应陶瓷过滤网四周要有3—5 mm 的压边,陶瓷过滤器四周留有 1—1.5 mm 的间隙及集砂槽沟,以防掉落砂子,同时为防止合箱时压坏陶瓷过滤器,其上表面应低于分型面 0.5—1 mm,大尺寸陶瓷过滤器的支撑面宽度要求大于 10 mm。
5、泡沫陶瓷过滤器在金属液内的受力分析
无论过滤器放置在浇注系统的任何位置,都会受到金属液的流动冲击力,还要承受金属液的静压力:
(1)在浇口杯内主要是金属液的冲击力;
(2)在直浇道下端受最大的冲击力和金属液静压力;
(3)在横浇道处受较低的冲击力和较大的静压力;
(4)在内浇道处受最小的冲击力和较大的静压力。
6、泡沫陶瓷过滤器破碎现象分析
目前制作过滤器所用耐火骨料的熔点都远高于金属液温度,但由于选型及设计不当时过滤器有可能破碎,这主要有两个原因:
(1)因为过滤器耐火度不够,在高温金属液作用下软化,强度急剧下降,如果冲击力超过其承受的上限,过滤器就会局部破碎;
(2)过滤器抗热震性差,导致急冷急热时过滤器开裂造成破碎。如果碎片进入铸件,就可能使铸件报废,所以如何合理并安全有效地使用过滤器很重要。
7、避免泡沫陶瓷过滤器浇穿的措施
(1)根据铸件的具体工艺,有针对性地选择过滤器的种类和规格,尽量按低于过滤器承受上限设计尺寸,尽量分散放置于内浇道,使每个过滤器通过的铁液不超标;
(2)避免铁液集中通过过滤器一个部位,充分利用整个过滤器的过流;当过滤器只能放于浇口杯或直浇道下端时,可以把过滤器倾斜放于陶瓷座内,减小铁液冲击力;
(3)尽量选用大孔径过滤器,以免缩短浇注时间;
(4)大型铸件特别是风电件在超限使用时,还可采取以下安全措施:在泡沫陶瓷过滤器下面放直孔陶瓷片支撑;尽量做到连续放置不超过 3 片;有条件的建议适当预热过滤器到 100 度左右。
(5)初次使用过滤器或工艺改动一定要做生产验证,确认铸件满足质量要求、过滤器无破损后再投入正式批量生产。
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