使用DM—201砂替代铬铁矿复合砂的生产应用

■■凌杨

使用DM—201砂替代铬铁矿复合砂的生产应用

■■凌杨

通过对比DM—201砂与铬铁矿复合砂芯砂性能、生产砂芯重量及铸件内腔质量情况，在两种砂性能相差不大的情况下，DM—201砂生产砂芯比铬铁矿复合砂生产砂芯要轻，使用DM—201砂替代铬铁矿复合砂能有效降低铸造生产成本。

我国是当今世界最大的铸件生产国家，在竞争如此激烈的情况下，使用低成本原材料生产高品质铸件是铸造企业生存的一个优势。

笔者所在公司铸造厂主要生产发动机气缸体、气缸盖两大类，每年生产砂芯所使用的铬铁矿复合砂用量很大，由于该砂成本较高，需开发使用一种新型低成本砂来替代铬铁矿复合砂以降低铸造成本。本文介绍一种新型冷芯砂，通过对砂的性能及生产情况进行分析，用这种新型砂替代铬铁矿复合砂的生产应用。

1. 试验用材料及混砂工艺

试验材料原砂为DM—201砂，粘结剂为冷芯盒树脂，固化剂为三乙胺。DM—201砂混砂工艺如下：

2. 配置工艺试验方法

本试验使用5kg的转子式混砂机混砂，混砂工艺一样，主要是测量不同冷芯盒树脂加入量的芯砂性能。通过对比芯砂性能，最后确定适合生产DM—201砂的混砂工艺，制订试验方案（见表1）。

通过上面两种方案混砂后制作试样，测量芯砂性能（见表2）。

由表2可见，当树脂加入量为1.6%时，DM—201砂的即拉强度、常拉强度都达到1.5MPa以上，芯砂性能可满足生产要求。

3. DM—201砂的应用

（1）DM—201砂与铬铁矿复合砂强度对比 当DM—201砂与铬铁矿复合砂树脂加入量都为1.7%，两种砂生产砂芯的芯砂强度基本一样（见表3、表4）。

表1　对比试验方案

表2　芯砂性能

（2）DM—201砂与铬铁矿复合砂粘砂性能对比 某型号发动机气缸盖主体芯，分别使用DM—201砂及铬铁矿复合砂射芯，射芯后看砂芯表面，铬铁矿复合砂生产的砂芯较DM—201砂生产的砂芯表面光洁（见图1、图2）。

分别使用DM—201砂及铬铁矿复合砂生产砂芯，浇注成形后解剖铸件，对比两者内腔质量。使用DM—201砂生产铸件内腔质量与铬铁矿复合砂生产铸件内腔质量都很好，均没有烧结、粘砂及脉纹缺陷，DM—201砂的性能完全能达到生产要求，解剖图片如图3、图4所示。

（3）DM—201砂与铬铁矿复合砂重量对比 某型号发动机气缸盖主体芯及气道芯砂芯分别使用DM—201砂和铬铁矿复合砂生产，称量两种砂生产砂芯重量（见表5～表7）。

从称量数据看，DM—201砂和铬矿复合砂生产同一种类型砂芯，比后者生产的砂芯要轻15%～17%。

DM—201砂比铬铁矿复合砂每吨价格要便宜约15%，综合砂芯重量估算，使用DM—201砂替代铬铁矿复合砂能使铸件耗砂成本降低近30%。

4. 结语

（1） DM—201砂生产铸件内腔质量好，无烧结、粘砂及脉纹现象，完全能满足生产要求。

（2） 用DM—201砂替代铬铁矿复合砂能有效降低铸件耗砂成本。

图1　DM—201砂生产的砂芯

图2　铬铁矿复合砂生产的砂芯

图3　DM—201砂生产铸件

图4　铬铁矿复合砂生产铸件

表3　DM—201砂芯砂性能

表4　铬铁矿复合砂芯砂性能

表5　铬铁矿复合砂砂芯重量

表6　DM—201砂砂芯重量

表7　两种砂重量差值

凌杨，广西玉柴机器股份有限公司。