주물의 표면이 쉘로 굳어지기 전에 모래 주형 및 모래 코어와 같은 성형 재료를 가열하여 가스를 생성합니다. 가스는 용탕에 용해되지 않고 압력을 가해 용탕에 침입하여 기포와 기공을 형성합니다. 현재 우리나라 습식주조공장에서 나타나는 기공결함의 대부분은 이러한 종류의 "관입기공"에 속한다.
모래 주형과 코어에서 방출되는 가스가 모래의 기공을 통해 배출되는 것이 가장 좋습니다. 그러나 모래 주형과 모래 코어의 환기 기능은 제한적이며 복잡한 모래 코어의 배기 통로를 만드는 것은 특히 어렵습니다. 생성된 가스의 양이 증가함에 따라 가스 소스의 인터페이스 가스 압력("배압"이라고 함)이 계속 증가합니다. 주입 속도가 빠르면 그곳의 용탕의 정압이 가스 배압을 초과하여 이곳의 가스가 용탕 안으로 침입할 수 없습니다. 경계면의 용탕이 가스 발생 배압을 초과할 만큼 충분한 정압을 제때에 형성하지 못하는 경우, 가스는 주물의 미고화 표면을 관통하여 용탕 내부로 침투하여 기포를 형성하게 됩니다. 용탕에 뚫린 기포의 가열된 부피는 계속해서 팽창하는 경향이 있습니다. 더욱이, 일부 가스 소스는 지속적으로 가스를 운반하며, 용탕에 일련의 기포가 나타납니다. 침입한 기공의 모양은 구형 또는 배 모양입니다. 끝 부분이 가리키는 방향이 공기 공급원의 방향입니다. 침입하는 모공의 크기는 다양합니다. 그들은 주물의 가스 공급원 바로 위에 떠서 머물 수도 있고, 주물의 상부 표면 스킨 아래에 모여 평평한 모양을 형성할 수도 있습니다. 주입 온도가 높고 용탕의 점도가 낮을 경우 침입한 기포가 주형 상부 표면에서 빠져나오거나 용탕과 함께 오버플로 라이저로 흘러 들어갈 수 있습니다. 기공의 근원은 모래 주형이나 코어에 따라 다릅니다.
1. 벽체의 환기능력을 높이고 주물사의 가스발생을 감소시켜 기공결함을 예방할 수 있습니다. 구체적인 원인과 예방법은 다음과 같습니다.
1. 생사 주형에는 다량의 가스가 있습니다. 주물사의 습도가 너무 높습니다. 특히 미분탄의 함량이 너무 많으면 용탕을 부을 때 갑자기 많은 양의 가스가 방출될 수 있습니다. 금형 캐비티. 동시에 배기가 원활하지 않으면 가스 압력이 용탕의 국부적인 정압을 초과하여 갑자기 용탕 속으로 침투하여 폭발적인 비말을 형성하게 됩니다. 이는 일반적으로 주조물에서 더 큰 거품을 형성하는 "질식 화재"라고 합니다. 따라서 생사 주조 중에 주물사의 압축률과 수분 함량을 엄격하게 제어해야 하며 가스 발생률이 너무 높아서는 안 됩니다. 주물사의 유효 미분탄 함량은 주로 주물의 표면 형태에 따라 조절되어야 합니다. 주물 표면에 약간의 모래가 붙어 있는 경우에는 미분탄의 양을 약간 늘릴 수 있습니다. 주물의 표면이 청색으로 변한 경우, 과도한 가스 발생을 방지하기 위해 미분탄의 유효량을 줄여야 합니다.
2. 생사의 불순물은 가열되면 가스를 방출합니다. 작은 점토 공, 잘게 썬 종이 공, 담배 꽁초, 흡습성 모래 코어 조각 및 주물사에 혼합된 기타 유기 물질은 가열되면 가스를 방출하고 이후에 변합니다. 녹색 모래에서 물을 흡수합니다. 강렬한 가스 생산 성능을 향상시킵니다. 이러한 불순물은 금형 캐비티 표면에 노출되어 필연적으로 집중된 가스 배출 지점이 됩니다. 주물 제조 과정에서 원인을 알 수 없는 기공 결함이 많이 발생하는 이유는 대부분 주물사에 혼입된 불순물 때문입니다. 때로는 기포가 차례로 발생하여 주조품 단면에 일련의 기공이 됩니다.
3. 습식 금형의 모래 코어와 내부 냉각 철은 습기의 영향을 받습니다. 특정 밸브 주조소에서 성형한 후 콜드 코어 상자 모래 코어 코어와 버클 상자를 즉시 닫고 다음 날 붓기 위해 용광로를 엽니다. . 주물에서 다수의 기공 결함은 모래 코어의 수분 흡수로 인해 발생합니다. 차가운 코어 박스 샌드 코어는 수분을 쉽게 흡수합니다. 붓는 동안 모래 코어에 흡수된 물은 가열되면 즉시 수증기로 증발하고 용탕에 들어가 기포를 형성합니다. 당일에 화로를 열 수 없는 공장의 경우 코어를 먼저 삽입하지 않고 박스를 닫은 후, 개봉일까지 기다린 후 모래주형을 열고 코어를 세팅한 후 틀을 닫고 쏟아 부어 수분이 과도하게 흡수되는 것을 방지할 수 있습니다. 모래 곰팡이. 뜨거운 모래로 모델링할 때는 더욱 주의해야 합니다. 성형 후 일정 시간 동안 기다리면 뜨거운 모래에서 지속적으로 방출되는 수증기가 금형 캐비티에 응축되어 차가운 모래 코어, 코어 지지대 또는 내부 냉각 철판을 설치합니다. 예를 들어, 그림 28은 내부 직경이 4인치(ф101.6mm)인 원통형 주물을 보여줍니다. 뜨거운 주물사 수분함량은 3.5%, 온도는 58도, 실내 및 모래심 온도는 18도, 주물은 성형 후 80분간 방치한다. 냉각, 세척 및 기계 가공 후, 모래 코어 상부 표면 근처의 주물에는 분산된 벌집형 기공 결함이 나타나며, 이는 모래 코어 표면의 수증기 응축으로 인해 형성됩니다.
4. 모래 주형의 배기 용량이 부족합니다. 생사는 공기 투과성이 높아 경계면의 배압을 배출하는 데 도움이 됩니다. 그러나 기계적인 모래 고착이나 주물의 표면 거칠기를 방지하기 위해 너무 높아서는 안 됩니다. 모래주형의 치밀도가 높을수록 모래 알갱이 사이의 간격이 작아지고 주조 중 모래주형의 환기 능력이 저하됩니다. 기공 결함을 방지하기 위해 일반적으로 모래 주형의 공기 투과성에만 의존하는 것은 불가능하며 배기 용량을 향상시키기 위해 추가 배기 채널을 제공하는 것도 가능합니다. 수동성형과 단순 기계성형시에는 사형의 통기능력을 높이기 위해 성형 작업자가 뾰족한 드릴을 사용하여 사형의 뒷면에 비관통 통기구멍을 뚫는다. 통풍구의 깊이는 패턴에서 약 4~5mm 떨어져 있어 패턴의 손상을 방지할 수 있으며 주물사의 수분 응집층을 관통하거나 가까워 배기 저항을 줄일 수 있습니다. 모래 주형의 대기에 직접 통풍구를 뚫는 것도 일반적입니다. 기계화 수준이 높은 성형기는 템플릿에 평평한 시트 모양과 둥근 구멍 모양의 배기 채널을 사용하고 금형의 각 보스에 대기에 개방되지 않는 배기 바늘이 장착되어 있습니다. 벤트 핀의 높이가 모래 주형 두께의 절반에 불과하더라도 해당 위치의 공기 투과도 값은 두 배가됩니다. 일부 모델링 생산 라인에는 직선 또는 반 관통 통풍구를 뚫는 특수 드릴링 기계가 있습니다. 고압 성형 라인을 사용해 디젤 엔진 실린더 블록을 생산하는 해외 주조 공장을 봤습니다. 상부 모래 주형이 열린 후 작업자는 긴 손 전기 드릴을 사용하여 주형 구멍에서 여러 개의 배기 구멍을 뚫었습니다. 수직 분할 사출 성형의 금형 캐비티에는 공기를 잡아주는 부품이 있으며, 시트 배기 홈을 사용하여 가스를 배출할 수 있습니다.
5. 용철의 낮은 압력과 온도 : 상부 모래 상자의 주형 구멍 윗면에서 먹는 모래의 양이 너무 작아서는 안됩니다. 한편으로는 쇳물이 주형을 깨뜨리는 것을 방지합니다. 한편, 용선의 정압을 증가시켜 사형주형 및 사핵의 발달을 억제한다. 공기 역압. 샌드 몰드에 게이트 링과 라이저 링을 배치하면 금속 수압이 높아질 수도 있습니다. 쇳물 주입 온도를 높이면 쇳물의 점도가 낮아져 기포가 쇳물 밖으로 떠오르기 쉬워진다. 동일한 주탕 국자에서 마지막 유형의 용철의 실제 주탕 온도에 특별한 주의를 기울이십시오. 타설 온도를 적절히 높이면 기공 내부로의 침입을 방지하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 기공 및 기타 기공의 포획, 보냉, 타설 부족 등의 불량을 예방하는 데에도 도움이 됩니다. 오버플로 라이저를 열면 기포 및 개재물과 혼합된 용선이 금형 캐비티 밖으로 배출될 수 있습니다.
2. 모래 코어는 가스를 방출합니다.
모래 코어를 만드는 데 사용되는 바인더에 관계없이 주물 생산에서는 침투성 다공성 결함이 발생할 가능성이 더 높습니다. 모래 코어는 용철로 둘러싸여 있으며 격렬하게 가열되기 때문에 바인더가 분해되어 다량의 가스가 발생합니다. 모래 코어는 코어 헤드를 통해 모래 코어 시트에 연결되고 가스는 코어 시트에서 금형 밖으로 배출됩니다. 배기 시스템을 원활하게 만드는 것은 어렵습니다. 자동차 엔진 실린더 블록 및 실린더 헤드와 같은 다중 모래 코어 주물을 생산하는 주조 공장에서 흔히 발생하는 다공성 결함의 대부분은 모래 코어의 가스 방출로 인해 발생합니다. 일본 토요타 중앙연구소에서는 자동차 주물용 페놀수지 샌드 쉘 코어에 용철을 주입할 때 계면에서의 배압과 기공 생성 메커니즘을 연구했습니다. 기공이 발생하기 쉬운 곳에 실리콘 다이어프램 압력 센서를 사용하여 주조 후 시간에 따른 쉘 코어의 가스 압력 변화(cm Fe)를 측정합니다. 동시에, 붓는 액체의 수위가 높아짐에 따라 용철 압력(또한 cmFe)도 증가하는 것으로 측정되었습니다. 결과는 모래 코어 가스 압력에 3개의 피크가 있음을 보여줍니다(그림 29의 곡선 참조). I는 용선이 사핵을 덮을 때의 배압입니다. II는 10~30초 후 배압의 최고 피크이며; III은 피크 값이 더 낮으며 지속 시간은 샌드 코어의 수지 바인더 함량에 따라 다릅니다. 타설 후 용철압력(A)이 쉘코어의 가스발생 배압보다 크면 곡선이 완만해지고 기공결함이 발생하지 않는다. 쇳물 주입압력이 B일 경우, 가스압력 II 피크가 크게 진동하는데, 이는 사심가스가 쇳철압력을 이겨내고 쇳물 속으로 침입하는 즉 버블현상 때문이다. 기포 부는 시간이 짧고 전응고 시간이 길면 반드시 기공결함이 발생하지는 않더라도 용철압력이 A일 때보다 기공결함이 많아지게 된다. 대량생산 시 일부 기공결함이 발생할 수 있다. 유효 용철 압력이 C만인 경우, 사심의 가스 배압이 용선 압력을 초과하고 용선이 사심을 덮은 직후 기포가 나타납니다. 주물의 표면이 굳고 곡선의 I, II, III 피크가 사라질 때까지 계속하십시오. 이는 주물에 기공 결함이 있음을 나타냅니다. 시간-압력 곡선에서 볼 수 있듯이, 용철 압력이 타설 후 언제든지 경계면의 배압을 초과하면 모래 코어에서 용철 안으로 천공되는 기포가 발생하지 않습니다.
3. 모래 코어로부터 기공의 침입을 방지하기 위해 일반적으로 사용되는 방법은 다음과 같습니다.
1. 샌드 코어의 배기 용량 향상: 가능하면 샌드 코어 중앙에 매끄러운 배기 구멍이 있어야 합니다. 코어 헤드와 코어 시트 사이의 간격이 큰 경우 샌드 코어 헤드를 내화 섬유 펠트 패드, 머드 스트립, 석면 로프 등과 같은 밀봉재로 감싸서 용융 금속이 배기 장치로 침투하지 않도록 해야 합니다. 채널. 두껍고 단면이 큰 모래 코어의 경우 속을 비우거나 격자 모양의 내부 구멍에 반으로 파낸 다음 접착해야 합니다. 수지 자체 경화형 샌드 코어에 가장 일반적으로 사용되는 배기 방법은 나일론 편조 호스를 사용하는 것입니다. 이는 샌드 코어의 모든 모양을 따라 샌드 코어에 쉽게 내장될 수 있습니다. 내연 기관 실린더 헤드 및 엔진 블록과 같은 복잡한 주조품의 샌드 코어의 경우 샌드 코어의 배기 용량에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 핫 코어 박스, 콜드 코어 박스 및 쉘 코어는 모두 일체형으로 제작됩니다. 배기관은 미리 내장할 수 없지만 환기 바늘이나 막대는 코어 제작 중에 배치하고 만들 수 있습니다(일부는 코어링 전에 추출해야 함). 더 자주, 샌드 코어가 경화된 후 배기를 돕기 위해 카바이드 드릴 비트를 사용하여 코어 헤드를 드릴링합니다. 한번은 외국의 대량생산 자동차 주물공장을 본 적이 있습니다. 다기통 실린더 헤드 워터 재킷 샌드 코어를 생산할 때 특수 멀티 헤드 드릴링 머신을 사용하여 워터 재킷 샌드 코어의 각 냉각수 채널 코어 헤드에 대한 막힌 구멍을 아래에서 위로 동시에 드릴링했습니다. 드릴링 깊이는 크지 않지만 배기에 매우 유리합니다.
2. 수지 샌드 코어의 가스 발생을 최대한 줄입니다. 결합 강도가 높고 가스 발생이 적으며 가스 발생이 느린 바인더를 선택하고 추가되는 바인더의 양을 줄이고 샌드 코어를 조심스럽게 굽는 등의 조치를 취하면 줄일 수 있습니다. 모래 코어의 가스 생성. 가스량 및 가스 생성 속도.
3. 주입 속도와 주입 온도를 높인다. 난류가 발생하지 않고 가스가 포집되어 금형이 침식되지 않는다는 전제 하에 주입 속도를 높여 금속 액체 압력을 빠르게 높여 가스 침입을 방지해야 합니다. 또한, 주입 온도를 높여 용철의 점도를 낮추어 들어오는 기포가 쉽게 부유하여 금속 흐름과 함께 오버플로 라이저로 배출될 수 있도록 하는 것이 가장 좋습니다. 그렇기 때문에 주물에 기공결함이 갇히거나 침입한 경우에는 주탕온도를 30~50도 높여서 기공결함을 제거할 수 있습니다. 생산 과정에서 각 주입 패키지에 포함된 마지막 용철 상자의 실제 온도를 제어해야 합니다. 최종 용선의 온도가 낮아지므로 기공결함이 발생하기 쉽다.
4. 코어 헤드 점화: 붓는 동안 모래 주형 상단에 있는 모래 코어 배기 시스템의 가스 배출구를 점화하여 모래 코어에서 탈출하는 가스를 점화합니다. 가스 배출구의 추출력을 강화하고 샌드 코어 가스 배출 속도를 높일 수 있습니다.
