翻砂铸造,也就是砂型铸造,在成型时出现气孔会影响铸件的质量和性能,为避免这种状况,可从原材料、模具、熔炼、浇注等多个环节入手,以下是具体措施:

原材料方面
严格控制原材料质量:确保使用的金属炉料、造型材料等符合质量标准。金属炉料应清洁、无锈蚀、无油污等杂质,因为这些杂质在熔炼过程中可能会产生气体,导致气孔形成。例如,使用生锈的钢材进行铸造,铁锈在高温下分解会产生氧气和水蒸气,增加气孔产生的几率。
对造型材料进行预处理:型砂和芯砂等造型材料要进行充分的烘干和筛选,去除其中的水分、灰尘和杂质。水分是产生气孔的重要原因之一,型砂中的水分在高温下会汽化形成水蒸气,如果不能及时排出,就会在铸件中形成气孔。一般来说,型砂的含水量应控制在 3% - 5% 之间。
模具方面
合理设计模具结构:在模具设计时,要充分考虑气体的排出路径,设置合理的排气道和出气冒口。排气道的尺寸和数量应根据铸件的大小、形状和复杂程度来确定,确保气体能够顺利排出。出气冒口应设置在铸件的最高处或容易产生气孔的部位,以便将型腔内的气体引出。
保证模具表面质量:模具表面应光滑、平整,无砂眼、气孔等缺陷。粗糙的模具表面会增加气体的吸附和滞留,导致气孔产生。在模具制造完成后,要进行精细的打磨和抛光处理,提高模具表面的光洁度。
熔炼方面
优化熔炼工艺:严格控制熔炼温度和时间,避免金属液过热或过冷。过热的金属液会吸收更多的气体,而过冷的金属液流动性差,不利于气体的排出。同时,在熔炼过程中要进行充分的搅拌和除气处理,去除金属液中的气体和杂质。例如,采用吹气搅拌或添加除气剂等方法,降低金属液中的含气量。
控制熔炼环境:熔炼过程应在清洁、干燥的环境中进行,避免空气中的水分和杂质进入金属液。可以采用封闭式熔炼炉或在熔炼过程中通入保护气体,如氮气、氩气等,减少金属液与空气的接触,防止气体的吸收。
浇注方面
控制浇注速度和温度:浇注速度不宜过快或过慢,过快会导致金属液在型腔内产生紊流,卷入气体;过慢则会使金属液在浇注过程中降温过快,流动性变差,气体难以排出。一般来说,浇注速度应根据铸件的大小、形状和壁厚来确定。同时,要控制好浇注温度,确保金属液具有良好的流动性和充型能力。
避免浇注中断:在浇注过程中,应尽量避免中断,否则会在金属液表面形成氧化膜,阻碍气体的排出,增加气孔产生的可能性。如果必须中断浇注,应在重新浇注前对浇口进行清理,去除氧化膜和杂质。
其他方面
加强操作管理:操作人员应严格遵守操作规程,保证各项工艺参数的准确执行。在造型、合箱、浇注等过程中,要注意防止砂型和砂芯受到损坏,避免砂粒掉入金属液中。同时,要及时清理模具和设备,保持工作环境的整洁。
进行工艺试验和改进:在正式生产前,可进行工艺试验,通过调整工艺参数和操作方法,观察铸件的质量情况,找出容易产生气孔的原因,并进行针对性的改进。不断优化铸造工艺,提高铸件的质量和合格率。