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[摘 要]我公司消失模铸造工艺主要制作高铬铸件，高铬铸件由于其凝固范围宽，趋向于糊状凝固，冒口的补缩距离短，冒口内金属液温度下降，很难对大热节进行有效补缩，在铸件的热节部位，经常出现缩孔、缩松现象。采用发热冒口与发热覆盖剂联合作用，能够有效提高冒口的补缩效率，避免缩孔、缩松铸造缺陷的产生。
[关键词]消失模铸造 发热冒口 发热覆盖剂 缩松缩孔 铸造缺陷
中图分类号：S629 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0220-01
一、前言
我公司是渣浆泵、脱硫泵、挖泥泵的专业制造厂家，泵类产品主要零部件的材料为高铬合金铸铁。由于高铬铸铁中合金元素含量较多，高铬铸铁偏离共晶点较远，其凝固趋向于糊状凝固范畴，材质的铸造性能较差，在生产叶轮、蜗壳零件时，经常出现缩孔、缩松等铸造缺陷，我们采用发热冒口及发热覆盖剂以替代传统的冒口后，铸件的缩松、缩孔现象得到了根本的改观，铸件组织致密，保证了铸件的内在品质。
二、消失模鑄件产生缩孔、缩松缺陷的原因
消失模铸造铸件的补缩冒口设置比普通砂型冒口的设置要方便随意的多，但同样大小的冒口的补缩能力却不及普通砂型铸造，因为消失模铸造的金属液进入冒口温度往往较低（浇注过程中泡沫塑料模样汽化所需的温度只能从注入的金属液中获得，这样势必会降低金属液的温度），冒口内压力也较低，采用消失模铸造的铸件，尤其是收缩量较大的合金时，特别易在热节区如冒口交接处引起缩孔、缩松的缺陷。
三、发热冒口及发热覆盖剂高效率补缩铸件的机理
发热冒口的主要成份是Fe2O3、Al2O3、MgO、硅粉、铝粉水玻璃等组成。发热冒口是由保温材料和发热材料组成，保温材料是热导率和容积密度都非常小的珍珠岩，发热材料是Al2O3。金属液进入发热冒口发生化学发热反应，加热冒口内的铁水温度，发热材料反应生产物温度可达到2300℃，对冒口内的金属液进行二次升温，从而延长了冒口的凝固时间与补缩距离，提高了冒口的补缩效率，减少了铸件产生缩孔、缩松的趋势，保证了铸件的质量。
发热覆盖剂的主要成份是CaO、SiO2、Al2O3、CaF、MgO等组成。由于消失模铸造过程中模样（我公司采用EPS模样）在浇注过程经过汽化裂解后，尚有少量的残渣、柏油状经焦化、炭化后最后流入冒口，此时此处冒口除具有保温发热的热效率外，还具有造渣作用。浇注时，当金属液升至冒口1/2～2/3位置时，向冒口内加入20%重的发热覆盖剂，可使冒口内铁水再次升温。冒口内热量的散失主要通过冒口顶部热辐射、热传递进行，热量的散失约占冒口总热量的40%，使用发热覆盖剂后，可使40%热量散失率降低至10%以下，热量散失率降低，大大提高了冒口的补缩效率。并且覆盖剂还能对金属液中的杂质进行吸附、集结，从而对金属液进行除渣，净化金属液，避免了铸件夹渣缺陷的产生。
四、发热冒口在叶轮铸件上的应用
叶轮是泵类产品的主要过流部件，其壁厚悬殊较大，叶片、盖板的厚度一般在25～40mm不等，而叶轮轮毂热节圆在120～250mm之间。按8%的体积收缩计算，凝固收缩所需金属液补缩量在几十甚至上百千克。如果采用普通冒口，最后流入轮毂的金属液温度较低，其补缩效率在14%左右，且由于轮毂高度大，很难实现对轮毂的补缩，在后续的机加过程中，经常发现底部的缩孔缩松缺陷。发热冒口的补缩效率在66%以上，使用发热冒口后不仅延长了冒口的补缩时间，提高了冒口的补缩效率，还可以减少冒口的尺寸，节约金属液，提高铸件的工艺出品率。通过在叶轮轮毂处使用圆柱形发热冒口，有效的解决了该处的缩孔、缩松缺陷（图1）。
五、发热冒口在蜗壳铸件上的应用
蜗壳是泵类产品中的承压高铬铸件，零件加工好后，要进行水压试验，对铸件的内在品质要求较高，如果冒口对铸件的补缩效果差，铸件内部势必产生组织粗大，甚至缩孔、缩松缺陷，在水压试验时，造成渗漏现象，从而达不到零件的技术要求。
根据蜗壳外围尺寸大，要进行水压无渗漏的技术要求，在蜗壳出水口安放保温冒口，按照顺序凝固的设计原则，依据发热冒口模数法的理论指导，通过缜密分析，科学计算，对冒口的补缩距离、大小、数量、类型、分布情况进行严格的计算，总结出了一套使用发热冒口能够解决由于缩松而产生的打压渗漏的工艺方案，并在生产实践中得于有效应用（图2）。
实践证明，使用高模数的发热冒口，并配加发热覆盖剂，铸件无任何缩松缺陷，水压试验时，不在渗漏，达到了零件的设计要求。
六、结论
发热冒口与发热覆盖剂的应用，能够有效解决高铬铸件缩孔、缩松等铸造缺陷，有效防止承压件打压渗漏现象的发生。特别是在大型高铬铸件上采用发热冒口，可以极大提高铸件的成品率，为公司创造可观的经济效益。
[关键词]消失模铸造 发热冒口 发热覆盖剂 缩松缩孔 铸造缺陷
中图分类号：S629 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0220-01
一、前言
我公司是渣浆泵、脱硫泵、挖泥泵的专业制造厂家，泵类产品主要零部件的材料为高铬合金铸铁。由于高铬铸铁中合金元素含量较多，高铬铸铁偏离共晶点较远，其凝固趋向于糊状凝固范畴，材质的铸造性能较差，在生产叶轮、蜗壳零件时，经常出现缩孔、缩松等铸造缺陷，我们采用发热冒口及发热覆盖剂以替代传统的冒口后，铸件的缩松、缩孔现象得到了根本的改观，铸件组织致密，保证了铸件的内在品质。
二、消失模鑄件产生缩孔、缩松缺陷的原因
消失模铸造铸件的补缩冒口设置比普通砂型冒口的设置要方便随意的多，但同样大小的冒口的补缩能力却不及普通砂型铸造，因为消失模铸造的金属液进入冒口温度往往较低（浇注过程中泡沫塑料模样汽化所需的温度只能从注入的金属液中获得，这样势必会降低金属液的温度），冒口内压力也较低，采用消失模铸造的铸件，尤其是收缩量较大的合金时，特别易在热节区如冒口交接处引起缩孔、缩松的缺陷。
三、发热冒口及发热覆盖剂高效率补缩铸件的机理
发热冒口的主要成份是Fe2O3、Al2O3、MgO、硅粉、铝粉水玻璃等组成。发热冒口是由保温材料和发热材料组成，保温材料是热导率和容积密度都非常小的珍珠岩，发热材料是Al2O3。金属液进入发热冒口发生化学发热反应，加热冒口内的铁水温度，发热材料反应生产物温度可达到2300℃，对冒口内的金属液进行二次升温，从而延长了冒口的凝固时间与补缩距离，提高了冒口的补缩效率，减少了铸件产生缩孔、缩松的趋势，保证了铸件的质量。
发热覆盖剂的主要成份是CaO、SiO2、Al2O3、CaF、MgO等组成。由于消失模铸造过程中模样（我公司采用EPS模样）在浇注过程经过汽化裂解后，尚有少量的残渣、柏油状经焦化、炭化后最后流入冒口，此时此处冒口除具有保温发热的热效率外，还具有造渣作用。浇注时，当金属液升至冒口1/2～2/3位置时，向冒口内加入20%重的发热覆盖剂，可使冒口内铁水再次升温。冒口内热量的散失主要通过冒口顶部热辐射、热传递进行，热量的散失约占冒口总热量的40%，使用发热覆盖剂后，可使40%热量散失率降低至10%以下，热量散失率降低，大大提高了冒口的补缩效率。并且覆盖剂还能对金属液中的杂质进行吸附、集结，从而对金属液进行除渣，净化金属液，避免了铸件夹渣缺陷的产生。
四、发热冒口在叶轮铸件上的应用
叶轮是泵类产品的主要过流部件，其壁厚悬殊较大，叶片、盖板的厚度一般在25～40mm不等，而叶轮轮毂热节圆在120～250mm之间。按8%的体积收缩计算，凝固收缩所需金属液补缩量在几十甚至上百千克。如果采用普通冒口，最后流入轮毂的金属液温度较低，其补缩效率在14%左右，且由于轮毂高度大，很难实现对轮毂的补缩，在后续的机加过程中，经常发现底部的缩孔缩松缺陷。发热冒口的补缩效率在66%以上，使用发热冒口后不仅延长了冒口的补缩时间，提高了冒口的补缩效率，还可以减少冒口的尺寸，节约金属液，提高铸件的工艺出品率。通过在叶轮轮毂处使用圆柱形发热冒口，有效的解决了该处的缩孔、缩松缺陷（图1）。
五、发热冒口在蜗壳铸件上的应用
蜗壳是泵类产品中的承压高铬铸件，零件加工好后，要进行水压试验，对铸件的内在品质要求较高，如果冒口对铸件的补缩效果差，铸件内部势必产生组织粗大，甚至缩孔、缩松缺陷，在水压试验时，造成渗漏现象，从而达不到零件的技术要求。
根据蜗壳外围尺寸大，要进行水压无渗漏的技术要求，在蜗壳出水口安放保温冒口，按照顺序凝固的设计原则，依据发热冒口模数法的理论指导，通过缜密分析，科学计算，对冒口的补缩距离、大小、数量、类型、分布情况进行严格的计算，总结出了一套使用发热冒口能够解决由于缩松而产生的打压渗漏的工艺方案，并在生产实践中得于有效应用（图2）。
实践证明，使用高模数的发热冒口，并配加发热覆盖剂，铸件无任何缩松缺陷，水压试验时，不在渗漏，达到了零件的设计要求。
六、结论
发热冒口与发热覆盖剂的应用，能够有效解决高铬铸件缩孔、缩松等铸造缺陷，有效防止承压件打压渗漏现象的发生。特别是在大型高铬铸件上采用发热冒口，可以极大提高铸件的成品率，为公司创造可观的经济效益。