对比分析树脂砂在精密铸造中的优点与缺点

第一章铸造用呋喃树脂砂概述一、自硬呋喃树脂砂的特点1. 优点:1)铸件表面光洁、棱角清晰、尺寸精度高；2)型砂的溃散性好，清理、打磨容易，从而减少了落砂清铲修整工序中对铸件形状精度的损害；3)由于在各个工序中都最大限度的排除了影响铸型、铸件变形和损坏的因素，所以树脂砂铸件的铸件表面质量、铸件几何尺寸精度方面比黏土可以提高1~2级，达到了CT7~9级精度和1~2mm/600mm的平直度，表面粗糙度大有改观；4)减轻劳动强度大大改善了劳动条件和工作环境，尤其是减轻了噪声、矽尘等，减少了环境污染；5)树脂砂型(芯)强度高(含高温强度高)、成型性好发气量较其它有机铸型低、热稳定性好、透气性好，可以大大减少铸件的粘砂、夹砂、砂眼、气孔、缩孔、裂纹等铸件缺陷，从而降低废品率，可以制造出用黏土砂难以做出的复杂件、关键件；6)旧砂回收再生容易可以达到90%左右的再生回收率。

在节约新砂、减少运输、防止废弃物公害方面效果显著。

2. 缺点：1)对原砂要求较高，如粒度、粒形、SiO2含量、微粉含量、碱金属盐及黏土含量等都有较严格要求；2)气温和湿度对硬化速度和固化后强度的影响较大；3)与无机类黏结剂的铸型相比，树脂砂发气量较高，如措施不当，易产生气孔类缺陷；4)与黏土砂相比，成本仍较高；5)对球铁件或低碳不锈钢等铸件，表面因渗硫或渗碳可能造成球化不良或增碳，薄壁复杂铸钢件上易产生裂纹等缺陷；6)浇注时有刺激性气味及一些有害气体发生，CO气发生量较大，需要良好的通风条件。

二、自硬呋喃树脂砂原辅材料1. 原砂：原砂品质对树脂用量，树脂砂强度以及铸件质量影响很大，某些工厂由于忽视对原砂质量的严格要求，给生产带来很多麻烦。

表1列举了不同大小和材质的铸件采用原砂的技术指标。

表1 树脂自硬砂用原砂的技术指标(质量分数，%)①微粉：对30/50、40/70筛号的原砂、140筛号以下为微粉；对50/100、70/140筛号的原砂，200筛号以下为微粉；对100/200筛号的原砂，270筛号以下为微粉。

铸造技术：自硬呋喃树脂砂性能及优缺点进群须知，供应商和业务员禁止入群表面稳定性将经 24小时硬化后的φ 50×50试样称重 W 1；然后放在 14目筛上振动 2分钟，再称重 W 2，则表面稳定性为：SSI=W 2/W 1 × 100％砂型（芯）表面稳定性不足会导致冲砂及砂眼、机械粘砂等缺陷，一般来说表面稳定性的好坏与型砂常温强度的高低是一致的。

增加树脂加入量，选择合适的固化剂品种及加入量，不超过可使用时间，造型时适当的紧实，芯盒填砂面用刮刀墁平等等都可提高表面稳定性。

生产上要求砂型（芯）的互作表面（即与铁水接触的表面）稳定性应大于 90%，现场经验判定方法是用手指摩擦硬化后的型（芯）表面，一般以摸不下砂粒为准。

透气性它与硬化速度无关，与砂的粒型和粒度组成有关，颗粒越小，粒度越分散，含微分越多则透气性越差，粘结剂加入量多也影响透气性。

透气性好是呋喃树脂砂的一个优点，他弥补了有机铸型发气量大的优点，但也不可忽视采用集中通气等方式解决砂型和型芯的通气。

发气量呋喃树脂是有机粘结剂，型砂发气量主要与树脂的成分和加入量有关。

脲醛的发起量大，而糠醇和甲醛的发气量低。

加入量大，发气量相应增大而且发气时间也延长，但与发气的增长率不成比例。

千方百计降低树脂加入量之所以成为树脂砂互艺最基本的问题之一，除了经济上的原因之外，也是为了尽量降低砂型发气量，以减少铸件的气孔、呛火等缺陷。

由于发气量与型砂灼减量成正比，为方便起见，生产厂常以测定型砂灼热减量的方法代替测定发气量。

溃散性其指标用高温残留强度高低来反映。

将试样经 24小时硬化后放在 100、 200、300℃的电炉中保持一定时间，取出冷却至室温，测定其抗压强度。

残留抗压强度越低，说明溃散性越好。

一般说呋喃砂溃散性比较好，500℃左右残留强度为零。

实际砂型浇注后，由于树脂砂导热性较差，靠近铁水部分的砂层经受高温显示出较好的溃散性，但离铁水稍远一些的砂层受到热作用较小，残留强度仍然很高。

论呋喃树脂砂铸造过程中应注意的问题及影响因素【摘要】呋喃树脂砂铸造是一种常用的铸造工艺，但在实际应用过程中常常会遇到一系列问题和影响因素。

本文从呋喃树脂砂铸造的特点入手，探讨了在砂铸过程中经常出现的问题，包括浇注性能、强度和脱模性能等方面。

还分析了影响呋喃树脂砂铸造质量的因素。

总结了在呋喃树脂砂铸造过程中需要注意的问题和影响因素，并提出了提升呋喃树脂砂铸造质量的建议。

通过本文的阐述，可以更好地了解和应对呋喃树脂砂铸造过程中的挑战，提高铸件的质量和生产效率。

【关键词】呋喃树脂砂铸造、问题、影响因素、砂型、浇注性能、强度、脱模性能、质量提升、建议。

1. 引言1.1 砂铸工艺简介砂铸工艺是一种常见的金属铸造工艺，它通过在模具中填充砂型，然后将熔化的金属倒入模具中，待金属凝固后，获得所需的铸件。

砂铸工艺具有成本低廉、适用范围广泛、生产效率高等优点，因此被广泛应用于各种机械零件、汽车零部件、建筑构件等领域。

在砂铸工艺中，砂型起着至关重要的作用。

砂型的制备需要考虑到金属液体的浇注性能、砂型的强度以及脱模性能等因素，以确保获得符合要求的铸件。

砂型的制备过程中还需考虑到砂铸过程中可能出现的问题，如气泡、缩孔、温度过高等，以避免影响铸件的质量。

呋喃树脂砂铸造是砂铸工艺中的一种重要分支，它利用呋喃树脂作为粘结剂，具有耐高温、抗水、抗粘性能优秀等特点，适用于铸造复杂形状、精密度要求高的铸件。

呋喃树脂砂铸造的发展为砂铸工艺的进步提供了新的思路和技术手段。

1.2 呋喃树脂砂铸造的特点呋喃树脂砂铸造是一种常见的铸造工艺，具有许多独特的特点。

呋喃树脂砂铸造具有优良的流动性和填充性能，能够有效填充铸型中的细小结构，使得铸件的表面质量更加平整光滑。

呋喃树脂砂铸造具有较高的抗压强度和耐高温性能，可以保证铸件在铸造过程中不易出现破损或变形现象，有利于提高铸件的质量和寿命。

呋喃树脂砂铸造还具有较好的模点燃性能，可以在砂型脱模时减少残留物的产生，提高生产效率和节约成本。

树脂砂铸造可行性分析报告研究背景树脂砂铸造是一种常见的铸造工艺，通过在模具中填充树脂砂并在一定条件下固化，最终得到所需铸件的制造方法。

在工业生产中，树脂砂铸造具有成本低、生产效率高、制件精度高等优点，因此受到广泛应用。

本报告旨在对树脂砂铸造的可行性进行分析，探讨其在实际生产中的应用前景。

树脂砂铸造的优势树脂砂铸造相比传统砂型铸造具有诸多优势。

首先，树脂砂具有较好的流动性，可以填充模具中的细小空隙，使得铸件表面光洁度较高。

其次，树脂砂铸造无需加热砂型，省去了烘烤和燃烧砂型的步骤，节约了能源，降低了生产成本。

此外，树脂砂砂型易于制备和处理，能够适应各种复杂形状的铸件需求，具有较高的灵活性。

树脂砂铸造的挑战然而，树脂砂铸造也面临一些挑战。

首先，树脂砂砂型在铸造过程中需要进行固化，固化时间较长，会影响生产周期。

其次，树脂砂铸造过程中会产生一定量的烟尘和废气，对环境造成一定污染。

此外，树脂砂铸造对模具的要求较高，一旦模具出现问题会影响铸件质量，增加生产成本。

树脂砂铸造的可行性分析在实际生产中，树脂砂铸造的可行性取决于多个方面的因素。

首先，需要考虑到生产成本和生产效率之间的平衡。

树脂砂铸造虽然能够降低生产成本，但在一些对生产效率要求较高的行业可能并不适用。

其次，需要考虑到铸件的质量要求。

树脂砂铸造能够满足一般铸件的质量要求，但对于一些特殊要求较高的铸件可能需要其他铸造工艺。

另外，还需要考虑到环保因素。

随着环保意识的提高，企业对生产过程中的环保要求也越来越高，树脂砂铸造产生的废气和废水等环境污染问题也需要引起重视。

因此，在选择铸造工艺时，需要综合考虑生产成本、生产效率、铸件质量和环保因素等多方面因素，进行全面的可行性分析。

树脂砂铸造的应用前景尽管树脂砂铸造面临一些挑战，但其在实际生产中仍具有广阔的应用前景。

随着科技的不断进步，树脂砂铸造工艺不断改进，生产效率不断提高，铸件质量不断提升，环保性能也逐渐得到改善。

呋喃树脂砂铸件常见缺陷及防止措施季文华作者简介: 季文华( 1932- ) , 男, 1955年浙江大学机械制造专业毕业, 曾在哈尔滨汽轮机厂, 上海汽轮机厂, 杭州齿轮箱厂从事铸造技术工作, 1993年退休。

摘要: 呋喃树脂砂铸件质量一般比黏土砂铸件好, 但如果原材料选择、工艺设计、造型和制芯操作不当, 也会产生气孔、粘砂、脉纹、裂纹、夹渣、硬度不足、渗碳、渗硫和球化不良等铸造缺陷。

对这些缺陷的产生原因进行了分析, 并提出了相应的防止措施。

关键词: 呋喃树脂砂; 缺陷; 防止措施呋喃树脂砂铸件质量好, 废品率低, 但若在原辅材料选用、工艺设计、造型( 芯) 操作、生产管理等方面控制不当, 铸件也会产生不少缺陷, 甚至成批报废。

本文根据笔者经验并参阅有关资料, 谈谈呋喃树脂砂铸件常见缺陷及其防止措施。

1 气孔与针孔呋喃树脂砂透气性很好, 但比各种无机类铸型的发气量高, 综合看来较易发生气体类缺陷。

气体来源有以下几方面:( 1) 目前国外先进指标树脂加入量( 质量分数)为0.6%～0.8%, 国内为0.8%～1.0%, 但也有不少厂家树脂和固化剂加的很多, 树脂w(N)量过高, 加上型( 芯) 未完全硬化即行浇注等因素, 使发气量增大, 引起气孔类缺陷。

( 2) 原砂粒度偏细, 透气性降低( 要求粒度是30/70, 原砂水分的质量分数低于0.2%) 。

( 3) 涂料质量不良或干燥不充分, 使砂型( 芯)残留水分较高。

( 4) 旧砂再生不良, 使系统中砂的灼减量失控,微粉含量超标, 造成发气量增大, 透气性降低。

( 5) 浇注时铸型( 芯) 尚未充分硬化。

( 6) 工艺设计不当。

如浇注系统设计不良, 浇注速度慢, 压头过低, 砂芯出气方案不当等。

( 7) 操作不当引起。

如造型( 芯) 时未考虑砂芯排气, 合型时未将砂芯出气道与砂型排气孔连通, 或出气口未封好, 浇注时铁液钻入, 上涂料时局部堆积严重, 以致干燥不充分, 芯头被涂料封死, 影响砂芯排气, 浇注速度过慢或断流, 使浇注系统未被金属充满。

树脂砂铸钢件产生热裂缺陷的原因及其防止措施有哪些？用树脂砂生产薄壁、形状复杂的铸钢件时，最容易产生的一种缺陷是热裂。

其原因有三：1、使用树脂砂流动性好，易紧实；树脂加入量少，砂粒上包覆的粘结剂膜薄，这样砂粒受热膨胀，砂芯、砂型的热膨胀率会比水玻璃砂芯（型）高。

2、树脂砂受热后，在还原性气氛下树脂炭化结焦而形成坚硬的焦炭骨架，能提高砂芯热强度（如1000℃时树脂砂的抗压强度是水玻璃砂的5~10倍），严重阻碍砂芯（型）退让。

呋喃树脂中糠醇的含量越高（氮含量越低），铸件的热裂倾向越大，因为糠醇提高了树脂的热分解温度，降低了树脂的热分解速度，从而降低了砂型或砂芯的溃散性，使砂型或砂芯更加阻碍铸件收缩，造成铸件热裂倾向加重。

由于铸钢凝固时液一固两相区的区间较宽，因此呋喃树脂砂铸钢时更易产生热裂缺陷，尤其是框架结构件。

3、用呋喃树脂砂时，采用对甲苯磺酸作催化剂会增硫，从而加大热裂倾向性。

高温金属凝固时产生的收缩受到砂芯（型）较大的阻力，使铸件产生应力和变形，而合金表面增硫，又降低了抗热裂的能力。

当应力或变形超过合金在该温度下的强度极限或变形能力时，就会形成热裂。

为使树脂砂，尤其呋喃树脂砂避免或减少热裂，可采取以下几个方面的措施：1、合金方面（1）控制铸件的含硫量，宜在0.03%以下，并且避免铸件中出现Ⅱ型硫化物。

（铸钢件中的硫化物呈三种形态，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈断续状，容易引起铸件热裂。

）通过调整锰硫比来改变硫的分布型态。

（2）对于碳钢件，应使S+P≤0.07%，因为硫与磷的叠加作用，使热裂倾向性增加。

（3）用A1脱氧时，应将铝的残留量A1残留控制≤0.1%；过高的A1残量，有利于形成A12S3，甚至可能形成A1N，使钢的断口呈现“岩石状”，大大降低铸钢件的抗热裂能力。

（4）使钢的晶粒能细化。

如在钢液中加入稀土和硅钙，既可脱氧、脱硫，又可以细化晶粒。

对NiCrMoV钢的测定表明：在相同的条件下，经稀土+硅钙处理的钢液，较之未处理的钢液，其抗裂能力高2倍以上。

树脂砂使用中的常见缺陷及防止措施树脂自硬砂铸造工艺和其它工艺一样，有自身的规律，如果在原材料选用、工艺设计、制型(芯)操作，生产管理等方面控制不当，将会出现一系列铸造缺陷，降低铸件质量。

本文将对呋喃树脂自硬砂使用过程中若干问题进行分析。

一、树脂砂使用中的常见缺陷及防止措施呋喃树脂自硬砂若使用不当，常出现气孔、机械粘砂、粘模等铸造缺陷。

1、气孔的产生及防止措施金属凝固过程中，陷入金属液中的气泡在铸件中形成孔洞，称之为气孔。

通过观察孔洞的形状、孔壁特征、表面形貌及产生部位等特征可区别于缩孔、缩松、砂眼、渣孔等铸造缺陷。

防止气孔产生的主要措施如下：a.选择合适的树脂种类，适当减少树脂加入量树脂或固化剂加入量过多，树脂含氮量过高，都要引起发气量增加，因此，要防止气孔产生应选用低氮树脂，尽量降低树脂和固化剂的加入量。

b.提高再生砂的质量，降低其灼烧减量和微粉含量若旧砂再生不良，使旧砂的灼烧减量失控，微粉尘含量过高，会造成型(芯)砂发气量增大，透气性降低，出现这种现象时应适当加大新砂比例，同时改进旧砂再生设备，使再生砂达到要求指标。

c.严格控制涂料的涂刷时间和烘干工艺砂型、砂芯硬化不良，涂刷涂料或烘干不当，涂料质量不好或干燥不充分，均使砂型(芯)中残留水分过多，发气量增大。

d.改进铸造工艺设计，合理设置砂型(芯)中的排气通道改进铸造工艺设计，适当提高压头，使砂芯排气通畅；砂型合理设置排气孔，合型时应将砂芯出气道与砂型气眼连通并引出，防止出气道被砂堵塞或浇注时铁液进入芯头出气道；控制浇注速度，避免浇注过慢，使浇注系统金属液充满。

e.调整原砂粒度适当调整原砂粒度，在保证铸件表面质量的前提下，原砂适当粗些可提高砂型的透气性。

f.适当控制浇注温度控制最佳的浇注温度范围，确保既不出气孔，又不至于引起粘砂。

2、机械粘砂的产生及防止措施机械粘砂是金属液在压力作用下渗入铸型型壁砂孔隙中产生金属和砂粒互相掺和、互相粘结的现象。

树脂砂铸件常见缺陷及防止措施树脂砂铸件质量好，废品率低，但若在原辅材料选用、工艺设计、造型( 芯) 操作、生产管理等方面控制不当，铸件也会产生不少缺陷，甚至成批报废。

1\气孔与针孔：树脂砂透气性很好，但比各种无机类铸型的发气量高，综合看来较易发生气体类缺陷。

防止措施：树脂和固化剂加入量要附合标准（尽量降低加入量）；使用浓度较低的挥发性涂料，点火干燥后,铸型中有残留醇分的危险；更具造型后硬化所需时间随气温、湿度、固化剂加入量、固化剂种类等因素合理科学操作；浇注时应掌握好速度，决不能中途断流，浇注开始后还应点火引气等；树脂砂的宏观透气性很好，但浇注时有机物发气速度较快，浇注系统要认真上好涂料，假如直浇道较深，以陶瓷管来代替。

其原因：原砂粒度较粗，分布过于集中，造成砂粒间隙大，金属液容易渗入砂型中去，呈“铁夹砂”状态的机械粘砂；涂料层不良引起；型( 芯) 的紧实度不够，使型( 芯) 表面疏松,稳定性差，对机械粘砂的抵抗力差；新砂的比例高时，抗粘砂能力较再生砂差；影响砂型表面稳定性的其他因素，如使用了超过使用时间的型砂，砂温过高等，均降低了抵抗机械粘砂的能力。

2\裂纹：树脂砂型铸件的热裂倾向比水玻璃砂和粘土砂型的铸件大，这可能是由于树脂砂型刚性好,热膨胀系数大，加上铸件冷却速度慢等因素造成的。

防止措施：提高型( 芯) 退让性；造型( 芯) 时，背砂中埋入发泡聚苯乙烯块,尽量减薄型( 芯) 的吃砂量，做空心芯等；在易发生裂纹的部位用锆砂和铬铁矿砂代替硅砂，可明显减轻裂纹，这是因为这二种材料热膨胀系数低；改变浇注系统，使铸件达到同时凝固；在允许条件下，对铸件结构作合理修改；适当降低浇注温度，对减少裂纹有明显效果；在易发生裂纹处设置防裂筋；特殊情况下，以磷酸代替硫酸类固化剂；合理使用冷铁和其他激冷措施。

主要是金属液与粘结剂反应生成的渣，以及因浇注时间长型( 芯) 顶被高温金属液烤坏产生的结疤。

防止措施：在设计浇注系统时，按照“快、稳、封闭、底注，保证压头，处理铁液”的原则，并在有条件的铸件顶面设置溢流冒口，将浇注中的冷、脏铁液导入溢流冒口中，并使其溢出；使用强度高、耐热性好、发气性低的涂料；大平面的平板铸件浇注时最好采用倾斜浇注，并在浇口杯对面设置适当数量的溢流冒口，可有效地防止大平面上出现夹渣缺陷。