水玻璃砂铸造工艺汇总水玻璃砂( 二 ) _工艺

比如添加聚丙烯酰胺、变性淀粉、聚磷酸盐等。给玻璃加水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；改善水玻璃混合物的成型性能；提高粘结强度，减少硅酸钠的绝对添加量；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。化学改性适用于加工淡水玻璃，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，效果很好，其中利用高压釜的压力和搅拌属于物理改性，加入聚丙烯酰胺属于化学改性。
如何防止CO2吹硬水玻璃砂型(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)表面会有霜状物质，严重降低该处的表面强度，浇注时容易造成洗砂缺陷。据分析，这种白色物质的主要成分是NaHCO3，可能是水玻璃砂中的水分或CO2含量过高造成的，其反应如下:
碳酸钠+H2O→碳酸氢钠+氢氧化钠
Na2O+2CO2+H2O→2NaHCO3
NaHCO3易随水分向外迁移，使铸型和型芯表面出现霜状粉末。
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要长时间放置，要及时浇注。
4.加入占水玻璃砂1%(质量分数)左右、密度为1.3g/cm3的糖浆能有效防止表面粉化。
如何提高水玻璃砂型(芯)的抗吸湿性？
用CO2硬化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，砂芯强度会急剧下降，不仅可能导致蠕变，甚至坍塌。存放在潮湿环境中的砂芯强度也明显降低。表1显示了CO2硬化的水玻璃砂芯在相对湿度为97%的环境中放置24小时后的强度值。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-吸水侵蚀基体，最终破坏Si-O-Si键，导致水玻璃砂的粘结强度显著下降。
解决这个问题的措施包括:
1.在钠水玻璃中加入锂水玻璃或在钠水玻璃中加入Li2CO3、CaCO3、ZnCO3等无机添加剂，可以提高钠水玻璃粘结剂的抗吸湿性，因为它能形成相对不溶的碳酸盐和硅酸盐，减少游离钠离子。
2.在硅酸钠中加入少量有机物或具有表面活性剂功能的有机物。当粘结剂硬化后，硅酸钠凝胶中的亲水性Na+和OH-离子要么被有机疏水基团取代，要么相互结合，暴露的有机疏水基团用于改善吸湿性。
3.提高水玻璃的模数，因为高模数水玻璃的抗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，为了提高铸钢件质量，一些中小企业；迫切需要采用树脂砂技术，但由于经济能力有限，无力购买树脂砂再生设备，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顶砂，水玻璃砂为背砂，同时吹气硬化。
在强碱性催化剂和偶联剂的作用下，苯酚和甲醛进行缩聚反应，制得CO2—碱性酚醛树脂砂用酚醛树脂。其PH值≥13，粘度≤ 500 mpas 。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，更佳喷吹时间为30 ~ 60s；吹气时间过短，砂芯硬化强度低；如果吹气时间过长，砂芯强度得不到提高，还会浪费气体。
CO2—碱性酚醛树脂砂不含氮、磷、硫等有害元素。，从而消除了这些元素引起的气孔、表面微裂纹等铸造缺陷。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应用于铸钢件、铸铁件、铜合金及轻合金铸件。
复合工艺是一种简单的工艺，其工艺流程如下:先将树脂砂和水玻璃砂分别混合，然后放入两个砂桶中；然后将混合好的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。
一般吹管直径为25mm，可硬化范围为吹管直径的6倍左右。

水玻璃砂铸造工艺汇总 水玻璃砂( 二 )

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