水玻璃模壳解决裂壳方法要点.docx

水玻璃模壳解决裂壳方法要点.docx

《水玻璃模壳解决裂壳方法要点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水玻璃模壳解决裂壳方法要点.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

水玻璃模壳解决裂壳方法要点

水玻璃模壳解决裂壳的方法-1；1.水玻璃模壳裂壳的概述；1.1低温蜡蜡模，水玻璃制壳工艺的裂壳行为；1.2由于冬天气温低，原材料的化学特性随着气温而；溶液都会变得黏稠；1.3天气温度降低，浆料的粘度相同粉液比低；硬化；为溶液黏稠而渗透效果变差，导致结晶氯化铝的硬化能；另外也不排除操作的因素导致模壳开裂；1.4实践证明，水玻璃模壳裂壳与气温有直接关系；制做的模

水玻璃模壳解决裂壳的方法-1

1.水玻璃模壳裂壳的概述

1.1低温蜡蜡模，水玻璃制壳工艺的裂壳行为。

1.2由于冬天气温低，原材料的化学特性随着气温而变化。

水玻璃溶液、氯化铝

溶液都会变得黏稠。

1.3天气温度降低，浆料的粘度相同粉液比低；硬化液的溶解度也低、同时也因

为溶液黏稠而渗透效果变差，导致结晶氯化铝的硬化能力显著下降。

另外也不排除操作的因素导致模壳开裂。

1.4实践证明，水玻璃模壳裂壳与气温有直接关系。

上个星期，气温接近零度，

制做的模壳，每晚浇注都有裂壳的发生。

而这几天的气温有所回升，最低温度在3～5℃，晚上浇注的模壳裂壳就莫名其妙地消失了。

1.5熔模铸造用的是碱性水玻璃（硅酸钠）。

其理化指标：

①外观：

白灰色或淡青色，均匀分散相，无团絮状。

目测，要求一致性。

②PH值：

11～13，用广泛试纸检测，色差对照，一般PH值是12.

③密度：

要求D=1.35～1.37.用玻璃密度计检测，密度多为1.36.

2.工艺解决水玻璃模壳裂壳的方法

2.1原水玻璃制壳参数

①面层水玻璃密度1.30，9#石英粉，浆料45～55S，国标量杯，撒40～70目

精白石英砂。

氯化铵溶液硬化，硬化时间10～15min。

②二层水玻璃密度1.35，200目莫来粉浆料，35～45S，国标量杯，撒30～60

目莫来砂。

氯化铵溶液硬化，硬化时间15～25min。

③三层水玻璃密度1.35,200目莫来粉浆料，38～48S，国标量杯，撒16～30

目莫来砂。

氯化铝溶液硬化，硬化时间35min以上。

④四、五、六层水玻璃密度1.35,耐火泥4：

石英粉1混合浆料，50～60S，

国标量杯，撒8～16目红砂。

氯化铝溶液硬化，硬化时间60min以上。

⑤半层水玻璃密度1.35，耐火泥4：

石英粉1混合浆料，30～35S，国标量杯。

氯化铝溶液硬化，硬化时间60min以上.

⑥半层后过4h进行脱蜡。

2.2涂层硬化指标

氯化铵溶液的密度1.10，PH6.0～6.5，硬化模壳涂层前搅动，然后再硬化

壳层。

结晶氯化铝溶液的密度1.18～1.20之间，低于1.18就补加氯化铝，PH值

2.5～3.0之间。

PH值高于3.0就加入盐酸降低PH值。

另补加润湿剂降低氯化铝的粘稠度，润湿剂的加入量0.1%。

每个星期加入一次。

2.3改进水玻璃制壳参数

面层石英粉浆料，撒40～70目石英砂。

氯化铵硬化。

二层石英粉浆料，撒20～40目石英砂，氯化铵硬化。

三层耐火泥+石英粉浆料，撒16～30目红砂，氯化铝硬化。

四层、五层耐火泥+石英粉浆料，做8～16目红砂，氯化铝硬化。

半层耐火泥+石英粉浆料，浆料要稀，能够黏住砂子即可，氯化铝硬化。

注：

这种改进后的参数制壳，对于裂壳有好转，但是还有裂壳的。

2.4用复合工艺做找出裂壳的原因所在

前三层用硅溶胶制壳，后面加固层用水玻璃制壳。

用复合工艺找出裂壳的原因所在。

3.导致水玻璃模壳裂壳的因素

3.1裂壳检查：

①秋天的时候，裂壳的模壳敲开看，壳层用力可以搓碎。

而现在冬天的裂壳

壳层强度很高，用手搓不碎的，要使劲才可以扳断，证明冬天的模壳刚性比较大。

②将开裂的模壳敲开看检查：

A,边角部位比其他部位要薄一些（而模壳开裂也都是边角部位）。

并且模壳

开裂处是有规律性的，都是大法兰面的棱角开裂的。

B,用一片模壳，由面层向外折，用力才可以折断；从半层往里折，一折就

断。

同一片模壳，加固层断面结构疏松，强度低。

注：

对于模壳太酥，强度低。

明显是硬化不好，也证明前三层氯化铵硬化

效果比加固层氯化铝的硬化效果好的多。

3.2裂壳因素

①在细砂做层数多的情况下，而模壳层数也多，模壳就容易裂壳。

②加固层浆料浓有两个缺点：

一是浆料浓导致模壳高温时收缩过大而开裂；

二是浆料浓导致氯化铝硬化不透而硬化不好，导致壳层强度低。

③加固层硬化后的干燥时间短，导致硬化液没有有效地渗透以及涂层表面有

残留的硬化液妨碍层间有效结合。

④氯化铝硬化液，加盐酸后，模壳会变脆，变脆后，容易裂壳。

⑤加固层用氯化铝溶液硬化，硬化时间太长导致模壳的刚性加大，也会发生

裂壳。

⑥如果裂壳部位是规律性在棱角处，一是操作的时候将砂擦掉了一部分，二

是棱角部位的浆砂粘的比较少。

⑦模壳入炉初始的火力不能太猛，火力太旺也会导致裂壳。

⑧白天脱蜡的模壳，随即在晚上焙烧、浇注，模壳也会开裂（这是因为水脱

蜡的模壳，壳层中的水分还未来得及挥发，模壳入炉后，水分快速蒸发从而产生急剧收缩，产生应力收缩而导致模壳开裂）。

⑨还有一种可能，就是前三层的耐火粉、耐火砂的膨胀系数比加固层的耐火

粉、耐火砂的膨胀系数大，在高温时，前三层因为膨胀率比加固层大，所以将加固层撑胀开裂了。

4.裂壳原因及改进措施

4.1浆料没有充分搅拌润湿的生料也会导致裂壳。

改进措施：

①新配浆料充分搅拌；补充浆料每次在制壳之前进行搅拌均匀后再做涂层。

②每次做加固层之前，将浆料表面的结皮、结块和杂物捞掉。

4.2浆料粘度不正确引起的裂壳：

①加固层的浆料太浓，硬化时导致涂层硬化不透，焙烧时导致涂层收缩过剧，

模壳就会开裂。

改进措施：

浆料不能浓，也不能稀，让下一层的砂子能够钻进本层的浆料、上层的砂子的空隙中去（浆料浸涂后，可以看到上层的砂子露出尖率30%）。

②半层浸浆后进入硬化池硬化，拿出后发现，模壳表面会产生裂隙（纹），

浆料越浓裂隙越大（这是粉粒聚集收缩产生的裂隙）。

改进措施：

半层的浆料应该稀薄，只要能够糊住砂子就可以了，避免裂隙的发生。

4.3加固层浆料中的粉料比例不当引起的裂壳：

①如果耐火泥有问题：

改进措施：

换质量好的耐火泥，或者换河包粉配制浆料。

②粉料比例不当：

改进措施

加固层配浆是用耐火泥+石英粉，提高石英粉的比例，或者改为耐火泥+莫来粉（石英粉在高温时会产生相变，容易裂壳）。

4.4浆料温度低导致粘滞加大引起的裂壳：

改进措施：

①寒冷的冬季，为防止浆料结冰和影响使用。

浆料一般须是放在有暖气的房

屋内，或者用绝热材料进行保温。

②如果浆料在室外，须给浆料加温后再进行制做涂层。

4.5用砂不当引起的裂壳：

①加固层砂子粒度太细引起的裂壳：

改进措施：

选用粒度粗的型砂。

②加固层撒红砂只做一层半导致裂壳：

改进措施：

从三层就使用红砂，这样会使加固层在高温时收缩一致，表面壳层开裂。

4.6正确选用粉砂

①由于淮北莫来砂粉，杂质含量低，在高温时不能再次烧结，所以模壳强度低

会开裂。

改进措施：

使用章丘产的C级莫来粉和C级莫来砂。

②加固层使用红砂，由于红砂属于生料，在高温时会产生相变，导致壳层收缩

不一致而裂壳。

改进措施：

实践证明，水玻璃制壳用再生回用的粉砂，模壳就不会开裂（因

为再生的粉砂是经过高温焙烧过，性能稳定）。

③实践证明，前三层使用石英粉浆料，加固层使用莫来粉浆料，这二者在高温

时的膨胀系数不同，往往会导致裂壳。

改进措施：

从二层起就使用莫来粉、莫来砂。

4.7氯化铵氯化铝溶液硬化不当引起的裂壳

①面层、二层氯化铵溶液硬化的时间不能过长，过长会导致壳层开裂。

改进措施：

缩短面层、二层氯化铵溶液的硬化时间。

②冬天气温低，氯化铝的粘滞性加大；加上氯化铵、氯化铝的溶解度随温度

降低而降低，都会造成硬化速度慢和硬化不透。

改进措施：

A,氯化铝池子里定期加入润湿剂，以期提高氯化铝的渗透效果。

B,氯化铝溶液在硬化前加热。

C,加固层加长在氯化铝溶液里的硬化时间，半层在氯化铝硬化池里过夜。

D,涂层硬化后风干时间也要延长。

③控制氯化铝溶液的质量：

A,单纯用密度、酸碱度控制硬化液浓度是有偏差的，随着硬化液里氯化钠溶

解量的增加，硬化液比重虽然不变但有效硬化剂含量却减小了，硬化效果也越来越差。

因此须根据生产情况定期整体更换硬化液。

B,氯化铝硬化液长期使用，钠盐含量越来越多，须检测氯化钠的浓度，当

浓度超过8%，就需要彻底更换硬化液（重配新液）。

C,氯化铵溶液、氯化铝溶液的密度和PH每天都检测。

如不合格，调整到正

常后使用。

4.8涂层硬化效果的检测：

当模壳（涂层）进入硬化池，硬化的过程中，拿起模壳，用手指抠涂层或者用手搓浇口杯边上的涂层，如果还是软化的，表示涂层没有硬化透。

5.其他解决裂壳的方法

5.1蜡模边角是直角，面层二层浆粘不上；边角锋利，导致浆砂粘附的很少，局

部壳层就很薄在高温时就会开裂。

改进措施：

将蜡件的边角在模具上做出R角，模具上做不出的，就要求工人将

边角倒角。

5.2由于模壳棱角部位浆砂粘附的比较少,在四层或者五层后绑铁丝加固。

棱角处砂子粘得少，在制壳时撒砂须撒匀，尖角处轻轻按上撒的砂子。

5.3对于容易裂壳的产品，组树时，将蜡模（产生裂隙）的两边平面上组焊长方形

的工艺钉，使壳层在高温时收缩受阻（定位钉阻碍壳层收缩），防止裂壳。

5.4用氯化铵、氯化铝交替硬化涂层：

面层氯化铵硬化，二层用氯化铝硬化；三层氯化铵硬化,四层氯化铝硬化。

这样交替硬化各层涂层，其硬化效果可能会好一些。

5.5加固层用氯化铝和氯化铵混合溶液（氯化铵与氯；硬化，这样硬化的壳层强度会更好一些（氯化铝内掺氯；5.6模壳制好，须在8小时后脱蜡；5.7焙烧模壳时不要一直升温，升到350度左右保；850℃保温；5.8下班前洒水在浆料表面解决结皮，此法操作不当；为给浆料桶加盖；6.裂壳的补救措施；6.1焙烧后裂开的模壳，将模壳拿到一边，让模壳稍；层的稀浆料浸渍一下，让浆料

5.5加固层用氯化铝和氯化铵混合溶液（氯化铵与氯化铝按照一定的比例配制）

硬化，这样硬化的壳层强度会更好一些（氯化铝内掺氯化铵或氯化镁做复合型硬化剂进行硬化）。

5.6模壳制好，须在8小时后脱蜡。

另外模壳焙烧前最好先风干。

5.7焙烧模壳时不要一直升温，升到350度左右保温0.5～1小时，然后再升温至

850℃保温。

5.8下班前洒水在浆料表面解决结皮，此法操作不当会造成型壳强度降低，须改

为给浆料桶加盖。

6.裂壳的补救措施

6.1焙烧后裂开的模壳，将模壳拿到一边，让模壳稍稍冷却之后，用水玻璃加固

层的稀浆料浸渍一下，让浆料渗进裂开的缝隙之中去，然后就可以拿去接钢水。

6.2模壳焙烧后发生裂隙，从焙烧炉内拿出，让模壳浇口杯朝下防置，让其冷却

到常温后，用塑料袋将浇口杯口套住，然后将模壳按进水玻璃溶液中，让水玻璃溶液进入裂隙中，拿出、风干，再将模壳在加固层浆料中补做一层涂层，再做一下半层，半层硬化后，自然晾干，然后就可以直接浇注钢水了，当然能够烘烤一下更好。

6.3裂壳的模壳用树脂砂胶合剂直接修补，烘烤下就可以浇注，效果很好。

7.结论语

水玻璃模壳裂壳，是熔模铸造行业的一个通病，在生产过程中时有发生，给

企业造成了不小的损失。

根据长期观察，水玻璃模壳冬天开裂是一直存在的问题，它是间歇性的，很难彻底根除。

当发现裂壳后，需要进行全面考量和分析，因为它是一个综合因素，如果去单方面解决，还会导致裂壳的发生。

古今名言

敏而好学，不耻下问——孔子

业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈

兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子

己所不欲，勿施于人——孔子

读书破万卷，下笔如有神——杜甫

读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹

立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修

读万