水玻璃砂鑄造應(yīng)注意的幾個(gè)問題-wenkub
2023-04-09 05:10:29 本頁面
【正文】 嚴(yán)重。殘留強(qiáng)度也隨存放時(shí)間的延長而降低。因此，水玻璃實(shí)際上是一種由不同聚合度的聚硅酸組成的非均相混合物，易受其模數(shù)、濃度、溫度、電解質(zhì)含量和存放時(shí)間的影響。該硬化工藝的主要缺點(diǎn)是：型芯砂硬化速度較慢，流動(dòng)性較差。CO2氣體硬化水玻璃砂的主要優(yōu)點(diǎn)是：硬化速度快，強(qiáng)度高；硬化后起模，鑄件精度高。而水玻璃無色、無臭、無毒，在混砂造型、硬化和澆鑄過程中都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。普通CO2氣體硬化水玻璃砂的缺點(diǎn)是：型（芯）砂強(qiáng)度低，水玻璃加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）往往高達(dá)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。目前鑄造生產(chǎn)中，有時(shí)采用復(fù)合硬化工藝，例如短時(shí)吹CO2達(dá)到起模強(qiáng)度后先起模，再吹熱空氣，或烘干，或利用有機(jī)酯自硬，或自然脫水干燥，以獲得較大的終強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。水玻璃在存放過程中分子產(chǎn)生縮聚，形成凝膠，其粘結(jié)強(qiáng)度隨著貯存時(shí)間的延長而逐漸降低，這一現(xiàn)象稱為水玻璃“老化”。水玻璃在存放過程中聚硅酸的縮聚反應(yīng)和解聚反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行著，分子量發(fā)生了歧化，最終生成單正硅酸和膠粒并存的多重分散體系，也就是在水玻璃的老化過程中，聚硅酸的聚合度發(fā)生了歧化，單正硅酸和高聚硅酸的含量均隨存放時(shí)間的延長而增多。對久存的水玻璃可以采用多種方法的改性處理，以消除“老化”，使水玻璃恢復(fù)到新鮮水玻璃的性能：物理改性水玻璃老化是緩慢釋放能量的自發(fā)過程，用物理改性處理“老化”的水玻璃就是用磁場、超聲波、高頻或加熱等辦法，向水玻璃體系提供能量，促使高聚合的聚硅酸膠粒重新解聚，促使聚硅酸的分子量重新均勻化，從而消除了老化現(xiàn)象，這就是物理改性的機(jī)理?；瘜W(xué)改性化學(xué)改性是往水玻璃中加入少量化合物，這些化合物均含有羧基、酰胺基、羰基、羥基、醚基、氨基等極性基團(tuán)，通過氫鍵或靜電將其吸附在硅酸分子或膠粒表面，改變其表面位能和溶劑化能力，提高聚硅酸穩(wěn)定性，從而阻止“老化”進(jìn)行?；瘜W(xué)改性適宜于處理新鮮水玻璃，改性后的水玻璃可較長時(shí)間的存放。解決的方法如下：控制鈉水玻璃砂的水分不要偏高（特別是雨季和冬季）。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(shí)澆注，砂芯強(qiáng)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(chǔ)放的砂芯，強(qiáng)度也明顯降低。 表1 鈉水玻璃砂芯在高濕度環(huán)境存放對其強(qiáng)度的影響 水玻璃模數(shù)M 性能硬化方法抗拉強(qiáng)度/ MPaCO2硬化1h后CO2硬化1h后，再在相對濕度為97%的環(huán)境中存放24h0解決此問題的措施有：在鈉水玻璃中加入鋰水玻璃，或在鈉水玻璃中加入Li2COCaCOZnCO3等無機(jī)附加物，由于能形成相對不溶的碳酸鹽和硅酸鹽，以及可減少游離的鈉離子，因而可改善鈉水玻璃粘結(jié)劑的抗吸濕性。更好的方法是采用淀粉水解液對鈉水玻璃改性。其PH值≥13，粘度≤500mPa?s。CO2吹氣硬化水玻璃—堿性酚醛樹脂砂復(fù)合工藝可廣泛用于鑄鋼件、鑄鐵件、銅合金和輕合金鑄件。一般吹氣時(shí)間控制在15～40s。該復(fù)合工藝特別適合于沒有樹脂砂再生設(shè)備而又要生產(chǎn)高品質(zhì)鑄件的鑄鋼廠，工藝操作簡便，易于進(jìn)行工藝控制，生產(chǎn)的鑄件與其它樹脂砂生產(chǎn)的鑄件質(zhì)量相當(dāng)。
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