1、1水玻璃砂鑄造應注意的幾個問題水玻璃砂鑄造應注意的幾個問題國內(nèi)外幾十年來對樹脂砂鑄造工藝的應用實踐表明：樹脂砂雖然具有鑄件尺寸精度高，表面光潔，造型效率高，可以制造形狀復雜和內(nèi)部質(zhì)量要求嚴格的鑄件，舊砂回收再生容易等優(yōu)點但是，樹脂砂的生產(chǎn)成本高，環(huán)境污染嚴重，在人們對于自身生存條件和環(huán)境的要求日趨嚴格的條件下，由于車間勞動保護和生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生方面的投資很大，樹脂砂的應用受到一定限制。而水玻璃無色、無臭、無毒，在混砂造型、硬化和澆鑄過程中都

2、沒有刺激性或有毒氣體溢出。故近年來許多國家對水玻璃砂重新重視起來。水玻璃砂的硬化方法可分為熱硬法、氣硬法和自硬法三大類，包括很多種方法。但目前常用的硬化方法主要有以下兩種：1、普通CO2氣硬法此法是水玻璃粘結(jié)劑領域里應用最早的一種快速成型工藝，由于設備簡單，操作方便，使用靈活，成本低廉，在國內(nèi)外大多數(shù)的鑄鋼件生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。CO2氣體硬化水玻璃砂的主要優(yōu)點是：硬化速度快，強度高硬化后起模，鑄件精度高。普通CO2氣體硬化水玻璃砂的

3、缺點是：型(芯)砂強度低，水玻璃加入量(質(zhì)量分數(shù))往往高達7~8%或者更多含水量大，易吸潮冬季硬透性差潰散性差，舊砂再生困難，大量舊砂被廢棄，造成環(huán)境的堿性污染。2、有機酯自硬法此法是采用液體的有機酯代替CO2氣體作水玻璃的硬化劑。這種硬化工藝的優(yōu)點是：型(芯)砂具有較高的強度，水玻璃加入量可降至3.5%以下冬季硬透性好，硬化速度可依生產(chǎn)及環(huán)境條件通過改變粘結(jié)劑和固化劑種類而調(diào)整(5～150min)型(芯)砂潰散性好，鑄件出砂清理容易，

4、舊砂易干法再生，回用率≥80%，減少水玻璃堿性廢棄砂對生態(tài)環(huán)境的污染，節(jié)約廢棄砂的運輸、占地等費用，節(jié)約優(yōu)質(zhì)硅砂資源型砂熱塑性好，發(fā)氣量低，可以克服呋喃樹脂砂生產(chǎn)鑄鋼件時易出現(xiàn)的裂紋、氣孔等缺陷可以克服CO2水玻璃砂存在的砂型表面穩(wěn)定性差、容易過吹等工藝問題，鑄件質(zhì)量和尺寸精度可與樹脂砂相媲美在所有自硬砂工藝中生產(chǎn)成本最低，勞動條件好。該硬化工藝的主要缺點是：型芯砂硬化速度較慢，流動性較差。目前鑄造生產(chǎn)中，有時采用復合硬化工藝，例如短時

5、吹CO2達到起模強度后先起模，再吹熱空氣，或烘干，或利用有機酯自硬，或自然脫水干燥，以獲得較大的終強度，提高生產(chǎn)效率。水玻璃砂鑄造時，應重點注意以下幾個主要問題：1影響水玻璃“老化”的因素有哪些如何消除水玻璃“老化”3例如往水玻璃中加入聚丙烯酰胺、改性淀粉、聚磷酸鹽等，可取得較好的效果。往普通水玻璃甚至改性水玻璃中摻入有機物可以起到多種作用，如：改變水玻璃的粘流性質(zhì)改善水玻璃混和料的造型性能提高粘結(jié)強度，使水玻璃的絕對加入量減少提高硅酸

6、凝膠的可塑性降低殘留強度，使水玻璃砂更適用于鑄鐵和有色合金。3、物理—化學改性物理改性適宜于已“老化”的水玻璃，改性后立即使用?；瘜W改性適宜于處理新鮮水玻璃，改性后的水玻璃可較長時間的存放。物理改性與化學改性結(jié)合起來，能使水玻璃具有持久的改性效果，例如在高壓釜中加聚丙烯酰胺來改性“老化”的水玻璃效果很好，其中利用高壓釜的壓力和攪拌是屬于物理改性，加聚丙烯酰胺是化學改性。2如何防止CO2吹氣硬化水玻璃砂型(芯)表面粉化鈉水玻璃砂吹CO2硬

7、化并放置一段時間后，有時在下型(芯)表面會出現(xiàn)象白霜一樣的物質(zhì)，嚴重降低該處表面強度，澆注時易產(chǎn)生沖砂缺陷。根據(jù)分析，這種白色物質(zhì)的主要成分是NaHCO3，可能是由于鈉水玻璃砂中含水分或CO2過多而引起的，其生成的反應如下：Na2CO3H2O→NaHCO3NaOHNa2O2CO2H2O→2NaHCO3NaHCO3易隨水分向外遷移，使型、芯表面出現(xiàn)類似霜的粉狀物。解決的方法如下：1、控制鈉水玻璃砂的水分不要偏高(特別是雨季和冬季)。2、吹

8、CO2時間不宜過長。3、硬化的型、芯不要久放，應及時合型澆注。4、在鈉水玻璃砂中加入占砂1%(質(zhì)量分數(shù))左右、密度為1.3gcm3的糖漿，可以有效地防止表面粉化。3如何提高水玻璃砂型(芯)抗吸濕性用CO2或加熱等方法硬化的鈉水玻璃砂芯，裝配在粘土濕型中，如果不及時澆注，砂芯強度將急劇降低，不僅可能出現(xiàn)蠕變，甚至斷塌在潮濕的環(huán)境中儲放的砂芯，強度也明顯降低。表1為CO2硬化鈉水玻璃砂芯在相對濕度為97%環(huán)境中放置24h時的強度值。在潮濕環(huán)