三乙胺冷芯盒工艺在铸造生产中的应用与研究

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三乙胺(Trithylamine)冷芯盒制芯工艺,是在室温条件下采用三乙胺气雾来硬化酚醛树脂砂的一种简便而快速成型的制芯工艺由于该工艺具有无需加热硬化速度快铸件表面质量好尺寸精度高等特点,代表着当今制芯技术的主流我国自二十世纪七十年代末起开发和应用三乙胺冷芯盒制芯工艺,到二十世纪九十年代虽然取得了长足的进步,但在生产应用中还存在专用工艺装备国产化率太低冷芯盒材料质量的严重滞后、冷芯盒控制手段尚未程序化等问题。上海柴油机股份有限公司于二十世纪八十年代将三乙胺冷芯盒制芯工艺应用于第二铸造车间,承担3300系列和114系列柴油机机体缸盖的型芯生产,取得了很好的应用效果,但也碰到了一些问题,如水分对砂芯强度的影响铸件存在脉纹缺陷等,无法很好的解决。 本文对三乙胺冷芯盒的水分敏感性脉纹缺陷的形成机理及其预防和自制抗脉纹剂的研制进行了探讨、研究与分析。 三乙胺法冷芯盒工艺对水分敏感主要原因是树脂组分Ⅱ——异氰酸酯的氰酸根(-NCO)与水能发生水解反应,降低了砂芯的强度另外硬化速度树脂溶剂也对三乙胺冷芯盒工艺的水分敏感性产生影响为减小水分对三乙胺冷芯盒工艺的影响,可从原砂含水量原砂温度压缩空气的露点水基涂料上涂时间树脂的抗吸湿性及砂芯的仓储条件等方面加以控制和改善。 脉纹是由于石英砂受热发生相变体积膨胀而使砂芯表面产生应力,导致砂芯表层开裂,高温铁水渗入其中在铸件表面形成的凸起物通过控制浇注温度选用二氧化硅含量稍低的原砂添加特殊添加剂及在砂芯表面上涂烧结型涂料等工艺措施,能够有效地预防和消除脉纹缺陷的产生。为了降低成本,尝试开展抗脉纹添加剂的国产化试验通过一系列的试验表明,适当加入石英细破莫来石砂莫来石砂 TO<,2>氧化铁粉等传统材料,对改善脉纹程度都有一定的作用采用新型材料配制的自制添加剂,可以有效地消除脉纹缺陷,其强度防脉纹效果和工艺性能与进口添加剂相近,而其价格比进口添加剂的一半还要低,基本达到了预期目标。
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