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消失模涂料研究概况

近年来   消失模铸造的涂料技术在组成、密度、粘度、强度、透气性以及差热、热失重等物理、化学性能方面都作了较系统的研究。如利用涂料在模样上的沉积重量(湿态和干态两种)来测试涂 标签:消失模铸造涂料 消失模球铁涂料

近年来   消失模铸造的涂料技术在组成、密度、粘度、强度、透气性以及差热、热失重等物理、化学性能方面都作了较系统的研究。如利用涂料在模样上的沉积重量(湿态和干态两种)来测试涂料的涂覆性和干态涂料层的厚度。模样   时,其上粘附的涂料重量应当在规定范围内波动,以铸件质量。涂料层的强度,   多用测定带涂料模样的负荷变形量来表征。涂料层的透气性,   研究方法也很多,但都不统一。

对消失模涂料涂层的干燥方法做了介绍,并设计一种微波干燥系统,用于大量流水生产线。文献中指出:自然干燥时间长,干燥不   ;高速热空气炉涂料外层干燥快,内层干燥慢,如果水分在涂料中不均匀,当空气温度升高达到710C时,涂层表面粘胶分离,甚至烧焦,涂层易碎,甚至使涂层表面的泡沫熔化;电炉干燥采用正交能量源,须控制好温度,以免模样被损坏;微波干燥结合热空气干燥与电热干燥原理,在涂层烘干时,不仅提高涂层干燥速度,而且利用能源。同时研究的消失模涂料用于壁厚30mm,重20kg以下的铸件,涂层厚1.5mm时,铸件不会产生变形或夹砂现象。

消失模涂料的组成与选择,消失模涂料应具有的一些特性。包括:①优异的透气性,可以导出模样气化的产物,透气性值控制在5-150之间;②良好的涂挂性,使用时能方便的涂覆   厚度的涂层,涂层厚度控制在0.25mm-1.5mm之间;③较强的附着力和表面强度,防止生产过程中模样变形和被干砂损伤,涂层开裂甚至脱落。除了涂料性能达到要求外,涂敷和烘干工艺对生产也具有   的影响。采用浸涂,好是在搅拌状态下完成涂挂,烘干时注意烘干温度不超过。

消失模涂料涂层的透气性主要取决于涂料中耐火骨料颗粒大小分布、形状及涂料中气孔的特征。经试验,研究显示,形状不规则、尺寸较小、大小分布不均匀的二氧化硅颗粒构成的涂料透气性比圆形、尺寸较大、大小分布较均匀的氧化铝颗粒构成的涂料差。

定量涂料重以控制涂层片直径和厚度制取试样.测定不同温度的循环热气流通过涂层时流速大小表征透气性好坏。与实际生产中浇注情况相近,能测出EPS加热变化与涂层透气性密切关系的高温透气性。试验认为,随温度升高,涂料密度增加,涂层厚度增加,涂层透气性都降低。单一粒度涂层的透气性较分散粒度的涂层透气性高;物作粘结剂涂层的高温透气性优于无机粘结剂涂层。

对涂层在泡沫模样分解产物排出过程中的作用作了分析。分析指出,在浇注过程中,涂层既承受来自砂子的压应力,同时还受到来自流动金属及泡沫模型分解产生的气体和液体的压应力,尽管两种压力方向相反可以互相抵消一部分应力,涂层仍应有足够的强度承受热冲击和应力并同时让部分分解物逸出。透过涂层传递而来的热量和物质部分进入其周围的砂子,砂子的温度上升并有部分分解产物残留在砂子中。

在涂料制造过程中延长搅拌时间会导致粘度下降而透气性相对稳定,在使用时涂料的粘度会随着搅拌时间的延长而进一步下降,过度搅拌还可能引起透气性上升。使用测量型砂透气性的仪器,测量气体在   压力下通过涂层的速度来衡量涂层透气性。该方法由于简单方便被广泛地应用于消失模铸造生产,该方法重复性好,己成功到用于生产厂质量控制。但该方法未考虑涂层厚度的影响,因此在实际生产中还需测量涂层的厚度并加以控制。

铸铝件与铸铁件使用不同透气性涂料对铸件表面缺陷的影响。文献指出,铸铝件使用低透气性涂料铸件表面质量好,无缺陷,使用高透气性涂料,铸件表面产生对纹、皱皮等,质量相对较差;灰铸铁件使用低透气性涂料,铸件底部及中下部无缺陷,上半部在长度方向逐渐变得粗糙,到顶部就非常粗糙,使用高透气性涂料,表面质量比铸铝件差,但比低透气性涂料表面质量好,表面皱折、粘砂等缺陷易出现于顶部后凝固的位置。

耐火骨料种类、粒度分布、颗粒形状与尺寸对消失模涂料传质、传热特性的影响。耐火骨料有云母、石英粉、铝矾土、错英粉、刚玉粉等。研究认为,以云母为耐火骨料的涂料比石英粉   绝热,透气性较差;耐火骨料粒度分布越广泛越有利于涂料的热传输;在耐火骨料与尺寸分布相同时,半圆形颗粒形状比尖角形颗粒   易发生热扩散颗粒形状越好,透气性越差;涂层厚度相同时,耐火骨料平均尺寸越大,热传输越大,涂料的保温效果越差,透气性越好。研究还认为,通过调整涂料的结构特性,可以其对涂层的传热与传质影响。


 

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