树脂砂铸件的气孔

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1、侵入气孔及防止
气孔的来源：粘结剂树脂、固化剂分解，浇注系统型腔内气体（空气、水汽等），涂料，铸型中发气物、有机物受高温而气化等。
树脂因其含氮量和水分及有机物量多少及固化剂种类、用量不同，其发气量的多少也不同，往往在1050℃，左右发气进出，短时间内释出N2、H2、O2、CmHn……等。此时，砂型、砂芯中气体压力增大而侵入金属液，形成侵入性气孔，针对这一情况，一方面要设法让已侵入的气体捧出、逸出。
防止措施：
（1）减少树脂和固化剂加入量，选用发气量小的树脂，控制其他强化剂（如硅烷）等加入量。
（2）控制涂料的含水量，醇基涂料酒精的含水量。砂型、泥芯充分干燥后，再刷涂料，合箱前用喷灯（枪）烘烤去潮气。
（3）旧砂再生去除型砂中的尘埃、微粉，以免阻碍通气，注意铸型及泥芯的出气孔和出气通道设置，保证使浇注时产生的气体顺利排气，砂箱四壁要有出气孔。
（4）浇注系统和浇注工艺有利于捧气或抑制外来气体浸入。
1）加快铸型内金属液面上升速度，使型腔中的气体压力增大，有助于抑制界面外气体的侵入；同时也会因型腔内的气体来不及逸出，导致铸件顶部产生浇不足的缺陷。
树脂砂型的浇注系统经验计算公式：
F内=K G==0.75-0.8 G
F内—内浇道总截面积，cm2
G—金属液总重量，kg
K—系数，0.75-0.8
T= S G = 1-1.2 G
T—浇注时间，S
G—金属液总重量，kg
S—系数，1—1.2
一般，树脂砂浇注系统内浇道总面积要比粘土砂造型的20%-30%，配合相应的浇注时间，才能抑制或排除树脂发气量较大的铸型产生气体，避免铸件出现侵入性气体。
（2）便于排气。浇注系统加大和浇注时间的控制，除考虑金属液的特性（均衡凝固，顺序凝固）、浇注系统对型腔内的金属液流动，必须便于气体逸出，在最高处设置集渣包或气冒口或冒口。
比如，氏条状机床床身、圆桶体等采用雨淋式浇道不利于排气，则应采用反雨淋式，白下向上便于金属液型腔上面气体向上顶面逸出或撑除，平板类应平做斜浇。
（8）使已经侵入型腔内金属液的气体尽快形成气泡，从金属液中掉出。
金属液中气泡上升的速度：
V=2/9×gr2（ρm-ρb）/η
V—金属液中气泡上升速度
r —气泡尺寸
ρm，ρb—金属液和气体的密度
——金属液的粘度
从式中可以看出，粘度越大，气泡上升速度越慢；气泡直径越大，气泡上升速度越快；金属液的表面张力越小，气泡上升速度越快。这些均与金属液的温度有关，提高浇注温度，利于已侵入金属液内部的气体析出。
（4）设置型腔内铸件前端、顶端的溢流冒口或集渣包，使其能容纳混有气泡、夹杂物、渣滓的冷金属液，将其汇集纳入溢淹冒口，其主要作用是排除气泡、夹杂物、冷金属液于铸件之外，而不是为起补缩作用或集渣气泡。
2、卷裹入气孔及防止
浇注时，浇注系统中的金属液流卷携带气泡，气泡随流股进入型腔，或液流冲刷型腔内金属液流动产生湍流、紊流、涡流，将气泡卷带入金属流股中，当气泡不能从型腔金属液中排除，就会使铸件产生气孔，称卷入裹携气孔。
防止办法：
（1）流股从上而下过高，金属液流将卷入空气，起泡并四处飞溅，就会引发卷入性气孔或铁豆与气孔并存，改为底注或阶梯浇注，使液流进入型腔平稳。
（2）浇口杯开头不当，浇注时也会卷入气孔，采用扁椭圆形浇口杯，不致是金属液产生环流而卷进气孔，使流股平稳流动过入直浇道。
（3）内浇道的截面大小、分布、数量，不应使流股在型腔内急转弯，以免阻力过大而流速降低，前面碰到型壁换头返流，后面流股又至，引发紊流、涡流而卷入气泡；同时，流股在型腔内容易产生“死角”或“涡流”的部位应设内浇道或过道，使金属液面在型腔中平稳上升或流动。
（4）浇注方式：流股慢一快一慢，细一粗一细，切忌流股中断或时细时粗或时快时慢波浪式浇注而卷入气体。
3、析出性气孔
以原子态溶解于金属液中的氢、氮、氧等气体元素，金属液在冷却凝固时气体的深解度F降而析出气体形成气孔。
气孔特性：
（1）较小圆球形，在铸件断面上呈大面积分布或均布；
（2）同一炉浇注的铸件大部分都有气孔；
（3）冒口下面有气孔，尤其冒口颈偏小，凝固早更易出现气泡；
（4）铸型浇满后，金属液上涨，鼓泡；
（5）易成皮下蜂窝气孔，或皮下针孔。
形成过程：
金属液中溶解气体析出。浇入铸型后，氢、氮、氧等气体的溶解度随着温度下降而减少，当其由液态转变成固态时，在铸件内很易产生析出性气孔。