新聞資訊
NEWS
鑄造用過濾器，選用有大講究
發(fā)布時間：
2023/03/29
泡沫陶瓷過濾器的主要作用是濾除金屬液中的雜質(zhì)和氣泡，凈化金屬液，并通過過濾起到整流作用，使金屬液的流動更平穩(wěn)，防止二次氧化。泡沫陶瓷過濾器的過濾主要通過四個方面發(fā)揮作用。
① 機械篩分（攔截）：去除大顆粒夾雜氧化物，濾出金屬液中的氣泡，減少熔渣對鑄件的危害。
② 濾餅機制：攔截的大顆粒夾雜氧化物聚集在過濾器上方，形成濾餅，增加了過濾器過濾小顆粒夾雜氧化物的能力。
③ 深層過濾（化學吸附）：其獨特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，中空的網(wǎng)絲具有較大的比表面積，能吸附細小的氧化物夾雜。
④ 整流機制：使金屬液的流動由紊流狀態(tài)變?yōu)閷恿鳡顟B(tài)，減緩流速，防止渦流，減輕金屬液的二次氧化和吸氣，提高鑄件性能。
⑤ 綜合多家鑄造廠使用過濾器的結(jié)果統(tǒng)計，應用泡沫陶瓷過濾器和不應用泡沫陶瓷過濾器相比較，對鑄造生產(chǎn)有明顯的效果：簡化澆注系統(tǒng)；提高工藝出品率5~10%；降低鑄件廢品率15~30%；抗拉強度和硬度提高5~10%；抗彎強度提高5~8%；改善鑄件的加工性能。
泡沫陶瓷過濾器的種類很多，不同材質(zhì)過濾器用于不同金屬液的過濾。一般按材質(zhì)可分為：鑄鋼用泡沫陶瓷過濾器；鑄鐵、鑄銅用泡沫陶瓷過濾器；鋁合金用泡沫陶瓷過濾器；鎂合金用泡沫陶瓷過濾器。基本參數(shù)見表：
泡沫陶瓷過濾器放置在澆注系統(tǒng)中的位置：直澆道下端、橫澆道、內(nèi)澆道、澆口杯。使用原則：
① 安放位置越靠近鑄件型腔越好，降低二次氧化的幾率；
② 澆注系統(tǒng)的設計以簡單為好，可不考慮其它擋渣措施，這樣可提高砂型的利用率和工藝出品率；
③ 過濾器工作面積應為澆注系統(tǒng)阻流截面的4~6倍，以確保澆注速度不受影響；
④ 根據(jù)鑄造合金的種類及澆注溫度選用相應的過濾器，不應超溫使用；
⑤ 選擇合適的孔徑，真正起到過濾效果；
⑥ 不能用過濾器來控制澆注速度。
泡沫陶瓷過濾器的孔徑選擇應根據(jù)所要過濾的金屬液的性質(zhì)而定。過濾粘而稠、流動性差、雜質(zhì)顆粒較大的金屬液，應選擇較大孔徑的過濾器；過濾流動性好、較稀的金屬液，應選擇較小孔徑的過濾器。孔徑過大，不能起到過濾的作用；孔徑過小，有可能造成過濾器過早堵塞，導致過濾中途終止，甚至不能過濾，這一點對球墨鑄鐵尤為重要。
泡沫陶瓷過濾器孔徑選擇的一般原則：
① 孔尺寸規(guī)格為10ppi的可用于球墨鑄鐵件、大型灰鑄鐵件、鑄鋼件；
② 孔尺寸規(guī)格為20ppi的用于可鍛鑄鐵件、小型灰鑄鐵件、有色合金鑄件；
③ 孔尺寸規(guī)格為30ppi的用于銅合金鑄件、鋁合金鑄件。
應充分考慮每片過濾器的過濾流量，流量過小，過濾器過濾流量不能滿足過濾金屬液的總量要求，導致過濾堵塞；流量過大，會造成不必要的浪費，增加生產(chǎn)成本。
① 每片過濾器的過濾流量是有限的，通常對小于100kg的鑄件可考慮放置一塊過濾器，放在直澆道的底部即可。但對于大鑄件，則必須考慮放置兩片或多片過濾器，通常放在橫澆道或內(nèi)澆道中。
② 相同網(wǎng)孔孔徑的過濾器，過濾不同的金屬液，其過濾能力有所不同，以10ppi孔徑的過濾器為例，單位面積過濾能力分別為：對于灰鑄鐵為2.0~4.0 kg/cm2，球墨鑄鐵為1.0~2.0 kg/cm2，對于普通碳鋼、低合金鋼為1.5~3.0kg/cm2，不銹鋼、高錳鋼為2.0~4.0kg/ cm2。網(wǎng)孔規(guī)格每下降10ppi，過濾能力下降20%~30%。
③ 只要計算出過濾器的有效使用面積，再乘以單位面積過濾能力，既可得出每片過濾器過濾金屬液的總量范圍。
④ 實際應用中，金屬液的種類和總量往往已經(jīng)確定，只是過濾器孔徑和外形尺寸需要選擇，過濾器的有效過濾面積S可通過下式計算：
為使泡沫陶瓷過濾器充分發(fā)揮過濾作用，并提高耐高溫金屬的沖擊能力，選擇泡沫陶瓷過濾器必須保證一定的厚度，否則很可能造成過濾器熔穿。
① 對于鋁合金等輕質(zhì)合金的小型鑄件可以選擇≤15mm厚的泡沫陶瓷過濾器，對于有色合金的大型鑄件應選用20~25 mm厚的泡沫陶瓷過濾器；
② 對于鑄鐵件一般選用22 mm厚的泡沫陶瓷過濾器，對于鑄鋼件一般選用≥25 mm厚的泡沫陶瓷過濾器。
③ 泡沫陶瓷過濾器雖然過濾效果好，不污染金屬合金，但如果選用不合適，不但不能起到應有的過濾作用，反而會給生產(chǎn)帶來負面影響。泡沫陶瓷過濾器如果熔穿的話，會人為的造成添渣，致使產(chǎn)品報廢。泡沫陶瓷過濾器過濾后解剖效果對比見圖1。
由于鑄造合金的澆注溫度不同，應選用相應耐火性能的泡沫陶瓷過濾器。根據(jù)不同的鑄造合金和澆注溫度選擇不同材質(zhì)的泡沫陶瓷過濾器原則：鑄鋼件一般選用氧化鋯質(zhì)的過濾器，鑄鐵件和鑄銅件一般選用碳化硅質(zhì)的過濾器，而鋁合金一般選用氧化鋁質(zhì)的過濾器，鎂合金一般選用氧化鎂質(zhì)的過濾器，見表1。
泡沫陶瓷過濾器的幾種典型放置方法見圖2。
① 在直澆道中放置過濾器一般用于每箱單件、橫澆道較短、單箱鑄件總重小于200kg的鑄型；在橫澆道中放置過濾器一般用于一箱多件、橫澆道較長、鑄件重量較大、需放兩片以上過濾器的鑄型；在內(nèi)澆道中放置過濾器一般用于鑄件重量較大、橫澆道較長、設多個內(nèi)澆道的鑄型。
② 無論采用哪種放置形式，澆注時都應盡量在短時間內(nèi)使金屬液充滿澆道，這樣既可以減輕對過濾器的沖擊，避免金屬液長時間直接沖擊過濾器，同時還可以使金屬液的流動變得平穩(wěn)，減少卷入氣體的傾向。
③ 為避免金屬液產(chǎn)生紊流，澆注系統(tǒng)一般采用半封閉和開放式的澆注系統(tǒng)，使金屬液的流動更加平穩(wěn)。
② 泡沫陶瓷過濾器與鑄型的搭接部位應盡量密封，防止金屬液從其縫隙處流失，未起到過濾的效果。對有些砂型如濕型砂，單獨使用泡沫陶瓷過濾器容易使安放過濾器的部位型砂脫落，這樣就必須設計一個過濾器座，用以支撐過濾器，使過濾器在金屬液的沖擊下不發(fā)生移動，防止砂粒進入型腔和金屬液流失。
③ 泡沫陶瓷過濾器在使用前要用壓縮空氣吹去表面的灰塵和內(nèi)部的碎塊，避免雜質(zhì)污染金屬液。運輸、儲存時要避免受潮，應在干燥的環(huán)境下保存，必要時在使用前要進行烘烤，使過濾器充分干燥。另外過濾器是易碎產(chǎn)品，搬運時應輕拿輕放，防止破損。
生產(chǎn)實踐表明，只要合理選用和正確使用泡沫陶瓷過濾器，就可濾除金屬液中絕大部分夾雜物和氣泡，改善鑄件的內(nèi)部組織和加工性能，提高鑄件的工藝出品率，提高產(chǎn)品的合格率和力學性能，降低鑄造生產(chǎn)的綜合成本。隨著鑄造技術的快速發(fā)展，對鑄件品質(zhì)的要求越來越高，泡沫陶瓷過濾器的應用會具有更廣泛的發(fā)展前景。
上一頁：
上一頁：
下一頁：
保定寧信集團有限公司
