1鑄件的特點和難點

　不銹鋼閥門閥體鑄件結(jié)構(gòu)，其規(guī)格有DN65，DN80及DN100，鑄件材質(zhì)為304，鑄件質(zhì)量分別是8，10，12kg.鑄件的表面粗糙度要求Ra12.5～25μm，尺寸公差等級為8～10級，鑄件質(zhì)量公差為7～8級。該鑄件雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是壁厚差較大，表面質(zhì)量要求高，并且必須做水壓試驗和氣密性試驗，同時該鑄件所有地方均不加工，實現(xiàn)無切削生產(chǎn)。

　2泡沫質(zhì)量的控制

　2.1泡沫原材料選擇及預(yù)處理

　不銹鋼鑄件常選用EPMMA和STMMA泡沫，前者發(fā)氣量大，碳含量在60%左右，后者是EPS和EPM2 MA以30：70的比例生產(chǎn)的，其結(jié)合了兩者的優(yōu)點，發(fā)氣量較小。

　在試驗中，模樣原材料選用適當(dāng)粒度的低碳含量的EPMMA，可以降低不銹鋼澆注溫度，提高充型效果，減少鑄造缺陷。不銹鋼閥門鑄件最薄處為5mm，最厚處為18mm，珠粒粒徑取0.4～0.6mm，預(yù)發(fā)泡密度控制在25～28g/L范圍內(nèi)。

　2.2泡沫模樣成形控制

　不銹鋼閥門泡沫模樣采用蒸缸制模。充料前，用壓縮空氣清理模具型腔上的各種污物及水分，在組裝模具后進(jìn)行填料。填料時空氣壓力保持在0.2～0.3MPa，填料完成后，對蒸缸內(nèi)通蒸氣進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)蒸缸達(dá)到一定的溫度后將填好料的模具放到預(yù)熱好的蒸缸內(nèi)，關(guān)好蒸缸，通入蒸氣，使模腔內(nèi)的珠粒膨脹均勻，模樣表面光潔，蒸缸內(nèi)壓力控制在0.10～0.15MPa，保壓時間為100～120s.排放蒸氣后，再取出模具，浸水進(jìn)行冷卻。為減輕模樣的變形程度，在開模取樣過程中，用壓縮空氣對模樣的各個位置進(jìn)行吹打，使模樣從模具中順利脫出。壓縮空氣向垂直于模具分型面方向吹入，氣流壓力不宜過高，避免破壞模樣的表面。

　3模樣和澆冒口組合及尺寸控制

　不銹鋼澆注系統(tǒng)設(shè)計有底注，頂注，階梯注及側(cè)注等多種澆注方式，應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行合理的選擇和設(shè)計。不銹鋼澆注系統(tǒng)的截面積較其他合金消失模鑄造的澆注系統(tǒng)截面積大，且內(nèi)澆道一般設(shè)在鑄件壁厚處，以保證加壓時的補(bǔ)縮效果。

　根據(jù)消失模鑄造的特點，澆注不銹鋼水亦容易產(chǎn)生紊亂，而且不銹鋼水流動性差，使金屬液在充型最遠(yuǎn)部位往往易出現(xiàn)澆不足或冷隔缺陷。為保證鑄件不出現(xiàn)缺陷，應(yīng)適當(dāng)提高澆注溫度，加大澆口截面積以及金屬壓頭高度。根據(jù)閥體的結(jié)構(gòu)特點，為避免壁厚處出現(xiàn)疏松缺陷，澆注系統(tǒng)采用底注式，內(nèi)澆道設(shè)在閥體兩個法蘭盤壁厚位置，截面尺寸為10mm×35mm，橫澆道及輔助澆道直徑為40mm×30mm，直澆道直徑為<50 mm，由4個模樣組成模樣簇.

　4涂料質(zhì)量控制

　4.1涂料性能要求

　選用不同配方和組分以及各種組成物的比例對涂料性能影響很大。一方面，涂層應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和耐火度，加壓時涂料層將高溫不銹鋼水與干砂有效地隔離，從而防止金屬液滲入干砂中形成粘砂。另一方面，涂層應(yīng)具有良好的透氣性，以便加壓時泡沫模樣氣化的殘余氣體能順利排出，也避免滲入高溫不銹鋼水而產(chǎn)生氣孔，疏松等鑄造缺陷。當(dāng)然，涂料的透氣性并不是越高越好，過高會造成加壓后鑄件表面產(chǎn)生凸起點，嚴(yán)重時會造成不銹鋼水溢出滲入干砂中，使鑄件無法清理，導(dǎo)致鑄件報廢。

　涂料層的透氣性與涂料組分和涂層的厚度有關(guān)?？刂仆繉拥暮穸汝P(guān)鍵是控制涂料的粘度和涂掛次數(shù)。

　所以應(yīng)選擇無機(jī)和有機(jī)粘結(jié)劑的種類及加入量，配制有較高強(qiáng)度和較高涂覆性能的涂料。首先至少高速攪拌30min，然后低速攪拌。為了得到均勻的涂層，保證涂層不滴不流，應(yīng)在24h內(nèi)不間斷攪拌使用。

　4.2涂料烘干工藝

　消失模烘房應(yīng)該具備良好的通風(fēng)，加熱系統(tǒng)和保濕功能，能滿足模樣和涂料層的徹底烘干。烘房的溫度應(yīng)控制在45～50℃之間，烘干時間與泡沫模樣的主要壁厚有關(guān)，薄壁泡沫模樣烘干時間大于24h即可，厚壁泡沫模樣要達(dá)到24～72h方能完全烘干。如果模樣不干透，在澆注時易造成發(fā)氣量增大而導(dǎo)致反噴，使鑄件產(chǎn)生氣孔，冷隔等缺陷而報廢。

　模樣在烘干過程中，除溫度控制外，還應(yīng)注意控制濕度，在烘房設(shè)置通風(fēng)設(shè)備，控制濕度不大于30%.烘干過程中，模樣需要合理的放置和支撐，以防止模樣變形。干燥后的模樣在造型前應(yīng)放置在濕度小的地方，以防吸潮。

　5澆注時的工藝控制

　5.1振動造型

　消失模鑄造用砂選用的是無粘結(jié)劑的干砂，具有良好的流動性，透氣性和耐火性，容易流入模樣的內(nèi)部型腔，使?jié)沧a(chǎn)生的殘余物順利逸出，同時還能夠抵抗金屬液滲入并為模樣簇提供支撐。生產(chǎn)中選用40～70目的海砂，粒形以圓形為主。在砂箱中安放模樣簇時，應(yīng)保證模樣簇離砂箱底部及四周最短距離在50mm以上。加砂造型采用邊加砂并振動，直至加滿到澆口杯的位置，振動電機(jī)的頻率調(diào)至30～50Hz.

　5.2負(fù)壓澆注

　在澆注前，通過抽負(fù)壓可使干砂形成一定的強(qiáng)度，生產(chǎn)中砂箱內(nèi)的真空度調(diào)整為0.60～0.65MPa.澆注時澆包應(yīng)盡量靠近澆口杯，以相距50mm為宜，充型應(yīng)平穩(wěn)而不斷流。液流不能直接沖刷澆口杯根部，需要經(jīng)過緩沖堤而平穩(wěn)地進(jìn)入到直澆道。在澆注過程中，澆口杯應(yīng)保持充滿狀態(tài)并防止液體擾動，澆注速度應(yīng)稍慢并保持勻速，防止急流而產(chǎn)生二次氧化夾雜物。

　5.3保壓工藝

　澆注完畢后，將砂箱在規(guī)定的時間內(nèi)保持一定的負(fù)壓，即保壓。保壓時間要考慮不銹鋼水中的氣體在負(fù)壓狀態(tài)下逸出的時間。如果過早卸壓，不銹鋼水未徹底凝固情況下即卸壓，不銹鋼水中剩余氣體會殘留在鑄件中，所以要等不銹鋼水凝固后再卸壓。此外，保壓時間主要取決于鑄件的厚度，在保證成形和結(jié)晶凝固的條件下，保壓時間盡量短。但是保壓時間過短，則鑄件內(nèi)部容易產(chǎn)生縮孔，如果時間過長，則增加了變形抗力，影響鑄件的性能，一般控制在5～15min內(nèi)。

　6鑄件質(zhì)量檢測

　鑄件經(jīng)過水壓試驗和氣密性試驗，其水壓試驗一次合格率在90%左右；氣密性試驗合格率在65%左右，另外，表面質(zhì)量，尺寸精度，位置公差，表面粗糙度等都符合鑄件的技術(shù)要求。

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