為了解決消失模
大型球鐵鑄件鑄造組織縮松、氣密性差的問題,目前使用 普通的技術是浸滲處理,即堵漏。所謂“浸滲”,就是在 條件下把浸滲劑滲透到鑄件的微孔隙中,經過固化后使滲入孔隙中的填料與鑄件孔隙內壁連成一體,堵住微孔,使零件能滿足加壓、防滲及防漏等條件的工藝技術。近些年來,隨著浸滲處理設備和材料的迅速發展,先進工業 都主張對承壓鑄件進行全浸滲處理,成為鑄件后續處理過程中公認的生產工藝。浸滲處理方法分為局部浸滲和整體浸滲兩大類。
局部浸滲方法有刷涂法、注射法、浸除法及局部加壓浸滲法,它適用于已知泄漏部位的鑄件。此法工藝簡單、操作方便、浸滲劑消耗少,多用于大型鑄件或單件生產的鑄件。整體浸滲方法有常壓浸滲、加壓浸滲、真空浸滲及真空加壓浸滲,多用于大批量生產的中小鑄件。
1、浸滲劑
浸滲劑是由無機或有機物配制而成的液態物質,用以密封微孔缺陷的滲漏鑄件。浸滲劑的性能要求是對鑄造缺陷有良好的滲透性和茹附性,當浸滲劑固化后,應與鑄件形成堅實的整體。固化物具有良好的耐介質性以及與基體較接近的力學性能,同時,浸滲劑還應具有 、 、水燃、穩定性好、 可靠、易儲存及成本低等特點。浸滲劑可分為無機與有機兩大類。
無機浸滲劑以硅酸鹽型為主,主要成分為硅酸鈉(俗稱水玻璃),添加適量無機金屬鹽、穩定劑、固化 劑、金屬氧化物及增韌劑等,是 早使用的浸滲劑,在20世紀四五十年代得到廣泛應用。其 大特點是能耐5001℃的高溫,并且材料來源廣泛,成本低。其缺點是茹度高、浸潤性差、脫水后體積收縮率高,生產效率低;干燥后材料脆,易脫落,滲漏率高等。這種浸滲劑對有較大孔隙缺陷的鋁鑄件浸滲效果比較好。但是對于孔隙微小、孔隙密度較大的鑄件密封效果不好,表面仍可能發生泄漏。在自然溫度下它的固化時間較長,浸滲后鑄件需室溫放置24h后方可進行壓力檢驗,不適合大批量處理的鑄件。目前除一些高溫場合外,在大多數場合已被淘汰。
有機浸滲劑以各種合成樹脂為代表,國內外普遍使用的有厭氧樹脂浸滲劑和聚酷浸滲劑等,它們在20世紀80年代逐漸成為歐美市場的主導產品,并從20世紀90年代起在全球范圍內得到普遍應用。這類浸滲劑的優點是茹度小、浸潤性強、效率高及處理效果好;缺點是耐溫能力較差(200℃左右),且價格貴(約為天機浸滲劑的20倍)。目前,國內許多廠家都在使用樹脂浸滲處理,這種方法適合微氣孔或孔隙密度較大的情況,比采用水玻璃處理效果好。當機械加工或表面變形時,滲入孔隙的樹脂具有異常的彈性,不會開裂或失效。由于固化時間較短,鑄件處理后可立即試驗和裝配,適合在大批量生產中應用。
2、真空加壓浸滲工藝
在國內外的大型球鐵鑄件生產廠中,目前普遍采用真空加壓浸滲法,國內研制的LJS系統真空壓力浸滲設備,在總體設計和自動化程度上都已接近世界同類產品的水平。真空加壓浸移過程主要在真空壓力罐中進行按工藝處理順序可分為前處理、浸滲處理和后處理3個階段。
前處理是將鑄件脫脂、清洗,再干燥備用。主要目的在于去除零件表面的油污、金屬碎屑和灰塵,提高浸滲質量,防止油污及機械雜質帶入浸滲液中影響滲透力和茹結力。常用脫脂方法有溶劑脫脂、堿液脫脂及電化學脫脂。鑄件在上述脫脂清洗后,取出經熱水漂洗,再在80~90℃下烘干。為提高浸透效果,并防止大量水分進入真空泵,清洗后的烘干是非常重要的。
浸滲處理是將經前處理的工件裝浸滲罐密封抽真空15min,以充分排除罐內及鑄件孔隙處的空氣和微塵,為浸滲劑的填充和滲透創造壓差動力條件。然后利用罐內負壓吸入浸滲劑,再次抽真空15min。 次抽真空的目的在于排出罐內浸滲液中的氣體,防止溶有氣體的浸滲液滲入鑄件微孔缺陷中,以防止固化時氣孔的產生影響密封性能。 后加壓0.5~0.75MPa,保持15~20min,使已充填和滲入鑄件孔隙內部的浸滲劑進一步向缺陷各個部位 深處滲透。
后處理是將工件滴干、清洗并放入固化爐中固化,使進入鑄件孔隙的浸溶劑由液態向固態轉變,形成堅實的固化膜。固化溫度為80~90℃,保持2h以上,或在室溫(25℃以上)下放置24h。如鑄件在300℃以上使用,宜先在80℃溫度下固化2h。接著在100℃溫度下繼續固化1h。受壓鑄件浸滲后需全部進行壓力試驗,檢查浸滲處理后是否達到要求的氣密性。凡在浸滲范圍內仍有泄漏,允許進行再浸滲,對3次浸滲仍有泄漏的鑄件作廢品處理。通常,試驗用力值為工作壓力值的2倍。