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水玻璃砂铸造工艺汇总 水玻璃砂( 二 )


比如添加聚丙烯酰胺、变性淀粉、聚磷酸盐等 。放入水玻璃可以达到更好的效果 。
在普通水玻璃甚至改性水玻璃中加入有机物，可以起到多种作用，如:改变水玻璃的粘流性质；改善水玻璃混合物的成型性能；提高粘结强度，减少水玻璃的绝对添加量；提高硅酸凝胶的可塑性；降低残余强度，使水玻璃砂更适用于铸铁和有色合金 。
3.物理化学改性
物理改性适用于“老化”的水玻璃，改性后即可使用 。化学改性适用于处理新鲜水玻璃，改性后的水玻璃可长期保存 。物理改性和化学改性相结合，可以使水玻璃具有持久的改性效果 。比如在高压釜中加入聚丙烯酰胺对“老化”的水玻璃进行改性就很有效，其中高压釜的压力和搅拌是物理改性，加入聚丙烯酰胺是化学改性 。
2如何防止CO2吹气硬化的水玻璃砂型(芯)表面粉化？
水玻璃砂吹CO2硬化后放置一段时间，有时下模(芯)表面会出现像霜一样的东西，严重降低该处的表面强度，浇注时容易产生洗砂缺陷 。据分析，这种白色物质的主要成分是NaHCO3，可能是水玻璃砂中水分或CO2过多造成的 。它的反应如下:
碳酸钠+H2O→碳酸氢钠+氢氧化钠
Na2O+2CO2+H2O→2NaHCO3
Nah _ 3易随水向外迁移，在铸型和型芯表面形成霜状粉末 。
解决方案如下:
1.控制水玻璃砂的含水率不要太高(尤其是雨季和冬季) 。
2.CO2吹扫时间不宜过长 。
3.硬化后的模具和型芯不宜长时间放置，应及时浇注 。
4.加入密度为1.3g/cm3，约占水玻璃砂1%(质量分数)的糖浆，可有效防止表面粉化 。
3如何提高水玻璃砂型(芯)的吸湿性？
用CO2或加热硬化的水玻璃砂芯组装在粘土湿型中 。如果不及时浇注，砂芯的强度会急剧下降，不仅可能蠕变，甚至会坍塌 。存放在潮湿环境中的砂芯强度也明显降低 。表1显示了CO2硬化水玻璃砂芯在相对湿度为97%的环境中放置24小时的强度值 。在潮湿环境中储存时失去强度的原因是硅酸钠再次水化 。水玻璃粘结剂基体中的Na+和OH-吸水腐蚀基体，最终破坏硅氧键Si-O-Si，导致水玻璃砂的粘结强度显著下降 。
解决这个问题的措施是:
1.在钠水玻璃中加入锂水玻璃或Li2CO3、CaCO3、ZnCO3等无机添加剂，可以形成相对不溶的碳酸盐和硅酸盐，减少游离钠离子，从而改善钠水玻璃粘结剂的吸湿性 。
2.在硅酸钠中加入少量有机物或具有表面活性剂作用的有机物 。当粘结剂硬化后，硅酸钠凝胶中亲水的Na+和OH-离子要么被有机疏水基团取代，要么相互结合，暴露出来的就是有机疏水基团，从而提高了吸湿性 。
3.提高水玻璃的模数，因为高模数水玻璃的吸湿性比低模数水玻璃强 。
4.在水玻璃砂中加入淀粉水解物 。较好的方法是用淀粉水解物改性硅酸钠 。
CO2吹气硬化水玻璃-碱性酚醛树脂砂复合工艺有什么特点？
近年来，一些中小型企业正在努力提高铸钢件的质量；急需树脂砂技术，但由于经济能力有限，无力购买树脂砂回收设备，旧砂无法回收，生产成本高 。为了找到一种在不增加太多成本的情况下提高铸件质量的有效途径，可以结合CO2吹气硬化水玻璃砂和CO2吹气硬化碱性酚醛树脂砂的工艺特点，采用CO2吹气硬化水玻璃-碱性酚醛树脂砂复合工艺，以碱性酚醛树脂砂为前砂，水玻璃砂为后砂，同时吹气硬化 。
CO2—碱性酚醛树脂砂用酚醛树脂是由苯酚和甲醛在强碱性催化剂作用下，加入偶联剂缩聚而成 。其PH值≥13，粘度≤500 MPa·s 。砂中酚醛树脂的加入量为3%~4%(质量分数) 。当CO2流量为0.8~1.0m3/h时，最佳吹气时间为30 ~ 60s；吹气时间过短，砂芯硬化强度低；如果吹气时间过长，砂芯强度不会增加，还会浪费气体 。
CO2—碱性酚醛树脂砂不含氮、磷、硫等有害元素 。，因此消除了由这些元素引起的铸造缺陷，如气孔和表面微裂纹 。浇注时不释放H2S、SO2等有害气体，有利于环保；溃散性好，易清洗；尺寸精度高；生产效率高 。
CO2吹气硬化水玻璃-碱性酚醛树脂砂复合工艺可广泛用于铸钢件、铸铁件、铜合金及轻合金铸件 。
复合工艺是一种简单的工艺方法，其工艺过程如下:先将树脂砂和水玻璃砂分别混合，然后放入两个砂斗中；将混合树脂砂作为面砂加入砂箱中压实，面砂层厚度一般为30 ~ 50mm；然后加入水玻璃砂作为背砂填充压实；最后，将CO2气体吹入模具进行硬化 。
吹管直径一般为25mm，可硬化范围约为吹管的6倍 。
吹气时间取决于砂型(芯)的大小和形状、气体流量和排气塞面积的大小 。一般吹气时间控制在15~40s 。


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