呋喃树脂砂和水玻璃砂组合制芯解决铸钢件局部热裂问题

呋喃树脂砂和水玻璃砂组合制芯解决铸钢件局部热裂问题

摘要：目前应用呋喃树脂砂制芯工艺生产铸钢产品应用的较为广泛，但受呋喃树脂砂芯高温溃散性差的影响，在铸件凝固收缩时受到树脂砂芯的阻碍，易出现局部热裂缺陷，笔者在生产实践中经过多次试验验证，在制芯时将阻碍铸件收缩部位的呋喃树脂砂改为水玻璃砂，利用水玻璃砂高温溃散性较好的特性，解决了铸钢产品局部拉裂纹问题。

关键词：呋喃树脂砂；水玻璃砂；热裂

一、背景

目前应用呋喃树脂砂制芯工艺生产铸钢产品应用的较为广泛，但受呋喃树脂砂芯高温溃散性差的影响，在铸件凝固收缩时受到树脂砂芯的阻碍，易出现局部热裂缺陷，严重影响生产成品率。

二、呋喃树脂砂制芯工艺生产铸钢件局部热裂的产生原因

应用呋喃树脂砂制芯工艺生产时，由于呋喃树脂砂高温退让性差，强度高，在铸件凝固后期，固相已形成较完整的骨架，并且开始收缩，在收缩过程中受到高强度的呋喃树脂砂芯的阻碍时，通常会在铸件最后凝固部位产生热烈（1）。笔者结合自身工厂生产实际，应用呋喃树脂砂造型、制芯生产铸钢桥壳铸件，铸钢桥壳盘口部位易形成裂纹，如图1所示：

图1

三、呋喃树脂砂加水玻璃砂组合制芯试验探究

由于呋喃树脂砂高温时退让性较差，减少树脂砂中树脂的加入量，可以一定范围的降低高温退让性，但还不能靠此解决铸钢桥壳裂纹问题，因此提出将砂芯上阻碍铸件收缩的部分呋喃树脂砂更换成水玻璃砂，利用水玻璃砂良好的高温退让性特点，极大限度的降低铸件凝固收缩时的阻力，从而解决铸件裂纹问题。

1、呋喃树脂砂和水玻璃砂组合制芯的方法

笔者所在工厂生产工艺特点为：应用手工芯盒手工制芯，采用5吨单臂混砂机混制呋喃树脂砂，采用小型转子混砂机混制水玻璃砂，经过多次试验调试，最终得出两种芯砂的最佳工艺配比如下：

2、手工制芯填砂操作方法：

（1）将砂芯和铸件接触部位不产生裂纹的部分用混制好的呋喃树脂砂填充并捣实。

（2）在砂芯与铸件接触部位产生裂纹的部分用水玻璃砂填充并捣实，吹CO2固化。

3、固化时间试验探索

根据生产实际采用如下三个方案进行试验：

经过试验验证，采用试验二的方案可以保证砂芯固化质量。

4、在两种芯砂接触面应用芯骨，提升两种砂的结合效果

在采用方法2中的试验二方案时砂芯固化良好，但在砂芯搬运及浇注过程中砂芯容易从呋喃树脂砂和水玻璃砂的接触面处开裂，为此结合生产实际，在砂芯内部加入具有防止开裂作用的钢筋芯骨，试验表明，加入芯骨后砂芯能够满足搬运及浇注要求，最终两种芯砂结合良好，砂芯满足生产要求。 四、结论

采用呋喃树脂砂和水玻璃砂组合制芯能够解决铸钢产品局部热烈问题，具体操作方法：

1、手工制芯时将铸钢件局部裂纹接触部位的芯砂更换为水玻璃砂。

2、固化时待呋喃树脂砂完全固化后再吹CO2固化水玻璃砂。

3、为保证砂芯整体强度需在两种砂的接触面处安放起加固作用的芯骨。

参考文献：

[1]景丹。采用呋喃树脂砂工艺生产薄壁铸钢件热裂纹的成因及对策（D）武汉：华中理工大学硕士学位论文，1999