1.前言 我公司完成安陽某立冷現(xiàn)場進(jìn)行工藝澆注工作，該現(xiàn)場在引進(jìn)消失模工藝之前，使用水玻璃砂進(jìn)行造型，其澆注出來鑄件表層質(zhì)量較差，粘砂較嚴(yán)重，尤其對芯砂不便于清砂。消失模鑄造又稱作“干型鑄造”，以干砂作型砂，由埋箱震動和澆注時抽取負(fù)壓使干砂緊固在白模涂料層外形成鑄型，澆注時用鐵液置換白模得到鑄件的澆注方法[1]。 消失模鑄造在國內(nèi)起于20世紀(jì)五、六十年代，近20年才處于蓬勃發(fā)展階段?，F(xiàn)階段在國家節(jié)能減排、改善環(huán)境的大前提下，消失模鑄造正被越來越多的公司接受，消失模鑄造工藝處于普及狀態(tài)，越來越多的鑄件需要制定合理的消失模鑄造工藝，這也成為每一個消失模從業(yè)者急需解決的問題[2]。從傳統(tǒng)鑄造工藝中吸收裨益，制定合理的消失模鑄造工藝是一個值得嘗試的方法[3]。 2.鑄件分析 燒結(jié)機(jī)壁板是燒結(jié)機(jī)上重要工件，為高鉻耐熱件（其中Cr含量能達(dá)到20左右），中間兩個管道通水降溫，要求不可滲水，表層質(zhì)量要求較高，不允許有氣孔、渣孔、縮松縮孔等缺點，需加工保證配合。單件鑄件質(zhì)量近700Kg，輪廓尺寸為：2000×168×320（mm），中間部位有兩個通孔∮26mm，鑄件下部有深30mm盲孔。 3.鑄造工藝分析 消失模鑄造在該鑄件上的應(yīng)用，其工藝方案的主要難點在于中間部位有兩個通孔∮26mm以及下部深30盲孔。對于盲孔由于鑄件的使用情況，其必須向下，為避免出現(xiàn)鐵包砂情況，需預(yù)先做預(yù)填。至于通孔，由于尺寸小長度長，只用干砂不做處理肯定會出現(xiàn)缺點。首先參考一下該廠的原有工藝。 該現(xiàn)場原先使用水玻璃砂鑄造工藝，其基本的工藝流程包括：混砂——制模——下芯——合模。 ? 在混砂機(jī)中將細(xì)石英砂與水玻璃混和好后，填入鑄型坑中，先在四周填好一定厚度的水玻璃砂做加固層，放入木模后逐層填加水玻璃砂，充分搗實。取出木模后，首先對做好的模型進(jìn)行修復(fù)，尤其是下方凸臺。做好澆注系統(tǒng)后，扎孔通CO2進(jìn)行凝固，凝固后將內(nèi)部的浮砂吹出。用內(nèi)徑26mm的鐵管兩邊用鐵板做支撐做芯，為避免鐵水對內(nèi)澆口處的鐵管過分沖刷，特意在兩內(nèi)澆口鐵管上焊上兩塊厚20mm的鐵板。在平板上用鐵沙箱做澆口及兩明冒口，做好后與之前的模型合模，澆口對正即可。四周密封后，上方鎮(zhèn)石準(zhǔn)備澆注。各主要工序如下圖。 4.消失模鑄造工藝 （1）白區(qū) 由于產(chǎn)量限制及鑄件形狀，該現(xiàn)場易采用手工切割白模。白模苯板密度18～20g/L，充分干燥。經(jīng)下板切割后得到白模。參考傳統(tǒng)水玻璃砂鑄造工藝，也采用鋼管做通孔，粘接白模時將鋼管放入。 該鑄件的澆注系統(tǒng)采用側(cè)頂注，內(nèi)澆口的尺寸為50×50mm，為避免鋼管熔透，在內(nèi)澆口處的鋼管上焊20mm厚鋼板。鋼板在粘接白模過程當(dāng)中焊接到位后，修復(fù)白模。粘接過程當(dāng)中為避免膠產(chǎn)生的大量氣體，控制膠的使用量。鋼管兩端用鐵片固定，避免在澆注過程當(dāng)中鐵水對鋼管的沖擊引起的偏移。白模粘接粘接如圖所示。 （2）黃區(qū) 將鑄鋼涂料充分?jǐn)嚢韬螅湃胪苛喜壑袑Π啄＿M(jìn)行刷涂。白模采用三遍涂刷，每一遍涂刷后，放入烘干房后充分烘干，烘干房注意排濕。因現(xiàn)場使用石英砂為型砂，白模涂料厚度達(dá)到2mm左右，以避免粘砂。第三遍涂刷后，使用石英砂（200目）、糯米粉、酒精、PVB等混合后做預(yù)填物對盲孔進(jìn)行預(yù)填。待充分烘干后方可埋箱造型。 （3）黑區(qū) ? 該現(xiàn)場使用我公司移動振實臺，配合雨淋加砂器使用，方便埋箱造型工作。待白模烘干好后，進(jìn)行埋箱造型工作。首先將砂箱放到振實臺上，夾緊后開啟雨淋加砂器。放底砂200mm左右后，開啟振動電機(jī)振實。底砂振實后，用吊裝工具將白模放入砂箱，分層加砂振實。砂箱加滿后（冒口距離頂層砂面至少100mm），蓋薄膜加面砂。澆口杯處四周用水玻璃砂做保護(hù)，避免沖砂。埋箱過程如圖所示。 ??? 鐵水溫度到達(dá)后出爐，澆注前將負(fù)壓系統(tǒng)打開，負(fù)壓度控制在-0.050MPa。待鐵水包鐵水澆完后，將所有砂箱蝶閥全部打開，負(fù)壓調(diào)至0.015~0.02保壓20min。 澆注時，注意澆注速度控制，一般節(jié)奏：慢—快—慢。在鐵水不反噴的情況下，盡量加快澆注速度，盡量控制在控制在40s內(nèi)。現(xiàn)場第二天早晨開箱，大約保溫14h，開箱后送到拋丸機(jī)經(jīng)行鑄件清理。如下圖所示。 ? 5.結(jié)論 通過現(xiàn)場的多次試澆注，確定的上述工藝流程基本滿足澆注出的合格的鑄件產(chǎn)品，且能保證較高的正品率。合理的鑄造工藝是獲得合格鑄件的先決條件，消失模鑄造作為一種新興的鑄造方式，正在逐漸被行業(yè)所接受，其占有份額也逐步擴(kuò)大。運(yùn)用傳統(tǒng)鑄造類型生產(chǎn)的鑄件正在嘗試用消失模鑄造所替代。但傳統(tǒng)鑄造形式絕對是對消失模鑄造工藝的設(shè)計是有裨益的。傳統(tǒng)鑄造形式存在幾千年，一直推動著社會的進(jìn)步，其中有很多東西是值得吸收借鑒的，因此在設(shè)計消失模澆注工藝時，不妨參考一下其傳統(tǒng)鑄造工藝。 但是消失模鑄造與傳統(tǒng)鑄造還是有一定區(qū)別的，在設(shè)計工藝方案時，我們同樣應(yīng)該考慮進(jìn)去，例如泡沫占據(jù)型腔，氣化產(chǎn)生大量氣體需排出；鐵水遇泡沫后激冷，加上負(fù)壓作用，其流動性會下降；負(fù)壓會影響鐵水的流動方向，最終會造成最終凝固的地方與傳統(tǒng)鑄造不同；等等。