水玻璃模壳解决裂壳方法要点.docx

1、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-11.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

2、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35，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：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。 PH值：1113，用广泛试纸检测，色差对照，一般PH值是12.密度：要求D=1.351.37.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

3、的方法2.1原水玻璃制壳参数面层水玻璃密度1.30，9#石英粉，浆料4555S，国标量杯，撒4070目精白石英砂。氯化铵溶液硬化，硬化时间1015min。二层水玻璃密度1.35，200目莫来粉浆料，3545S，国标量杯，撒3060目莫来砂。氯化铵溶液硬化，硬化时间1525min。三层水玻璃密度1.35,200目莫来粉浆料，3848S，国标量杯，撒1630目莫来砂。氯化铝溶液硬化，硬化时间35min以上。四、五、六层水玻璃密度1.35,耐火泥4：石英粉1混合浆料，5060S，国标量杯，撒816目红砂。氯化铝溶液硬化，硬化时间60min以上。半层水玻璃密度1.35，耐火泥4：石英粉1混合浆料，30

4、35S，国标量杯。氯化铝溶液硬化，硬化时间60min以上.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，PH 6.06.5，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1.181.20之间，低于1.18就补加氯化铝，PH值2.53.0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4070目石英砂。氯化铵硬化。二层石英粉浆料，撒2040目石英砂，氯化铵硬化。三层耐火泥+石英粉浆料，撒1630目红砂，氯化铝硬化。四层、五层耐火泥+石英粉浆料，做816目红

5、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：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。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

6、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。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。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。氯化铝硬化液，加盐酸后，模壳会变脆，变脆后，容易裂壳。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。如果裂壳部位是规

7、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。模壳入炉初始的火力不能太猛，火力太旺也会导致裂壳。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）。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：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。 每次做

8、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：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%）。 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：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。粉料比例

9、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：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。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：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。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

10、措施：使用章丘产的C 级莫来粉和C级莫来砂。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）。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。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

11、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。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

12、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

13、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

14、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0.51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

15、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