本文關(guān)鍵詞：型砂發(fā)氣性檢測(cè)及工藝實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 型砂發(fā)氣性 發(fā)氣量 發(fā)氣速度 氣孔

【摘要】：砂型(芯)在金屬液澆注及凝固冷卻過(guò)程中的發(fā)氣量和發(fā)氣速度,對(duì)鑄件生產(chǎn)成敗是相當(dāng)重要的。鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量、廢品率等無(wú)不與各種型砂的發(fā)氣性能密切相關(guān)。因此,如何準(zhǔn)確檢測(cè)出樹脂砂等造型材料的發(fā)氣性能是十分必要的。但是目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的造型材料發(fā)氣性測(cè)定儀都是在人為設(shè)定條件下去測(cè)定型砂的發(fā)氣特性,而這種人為設(shè)定的條件與鑄造時(shí)砂型(芯)所處的復(fù)雜環(huán)境比相差較大,所以,這種發(fā)氣性測(cè)定儀的測(cè)定結(jié)果并不能真正反映型砂在鑄件澆注及凝固過(guò)程中的發(fā)氣規(guī)律。本文利用自行設(shè)計(jì)的型砂發(fā)氣性測(cè)定裝置對(duì)呋喃樹脂砂、酚醛樹脂砂以及水玻璃砂在鋁合金液澆注及凝固冷卻過(guò)程中型砂的發(fā)氣性進(jìn)行了測(cè)定,獲得了三種型砂發(fā)氣量和發(fā)氣速度的特性曲線,并進(jìn)一步研究了粘結(jié)劑的加入量、澆注溫度以及型砂與鋁合金液之間接觸面積等因素對(duì)型砂發(fā)氣性的影響規(guī)律。設(shè)計(jì)了一種模具,測(cè)定型砂-金屬液界面氣體背壓,研究了呋喃樹脂砂、酚醛樹脂砂以及水玻璃砂與金屬液界面上的氣體背壓。對(duì)型砂在鋁合金液凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn),研究了型砂溫度場(chǎng)與發(fā)氣性之間的關(guān)系。最后,根據(jù)型砂發(fā)氣性數(shù)據(jù)對(duì)型砂發(fā)氣性測(cè)定儀進(jìn)行了改進(jìn),初步設(shè)計(jì)一種用單片機(jī)控制采集和檢測(cè)型砂發(fā)氣性的儀器,操作更加簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理也更加方便。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在其他條件相同時(shí),呋喃樹脂砂的發(fā)氣量和發(fā)氣速度最大,酚醛樹脂砂次之,水玻璃砂最小。型砂在鋁合金液凝固過(guò)程中有兩個(gè)時(shí)間段發(fā)氣速度較大,相應(yīng)地在發(fā)氣速度曲線上有兩個(gè)峰值,第一個(gè)峰出現(xiàn)在第5-7 s之間,第二峰出現(xiàn)在108-125s之間。粘結(jié)劑加入量、澆注溫度以及接觸面積越大,型砂的發(fā)氣量和發(fā)氣速度越大,其中粘結(jié)劑的加入量和接觸面積對(duì)型砂的發(fā)氣性影響最為顯著,澆注溫度的影響則較小。另外,粘結(jié)劑加入量對(duì)呋喃樹脂砂的發(fā)氣量影響較大,對(duì)酚醛樹脂砂和水玻璃砂的影響較小。呋喃樹脂砂-鋁合金液界面氣體背壓最大,酚醛樹脂砂次之,水玻璃砂最小。型砂試樣中,距離型砂-鋁合金液界面越近,型砂的溫度越高,殘留發(fā)氣量越低,反之亦然。型砂-金屬液界面附近型砂的殘留發(fā)氣量為10 ml/g左右,型砂試樣中心附近型砂的殘留發(fā)氣量為24 ml/g左右。
【關(guān)鍵詞】：型砂發(fā)氣性 發(fā)氣量 發(fā)氣速度 氣孔
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG221
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 背景和意義10-11
• 1.2 型砂的發(fā)氣性引起的氣孔缺陷11-13
• 1.2.1 侵入性氣孔11-12
• 1.2.2 反應(yīng)性氣孔12-13
• 1.3 型砂發(fā)氣性的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.4 研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法19-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器21-23
• 2.2.1 熔煉爐21
• 2.2.2 SHY葉片式型砂混砂機(jī)21
• 2.2.3 電子天平21
• 2.2.4 自行設(shè)計(jì)的型砂發(fā)氣性檢測(cè)裝置21-22
• 2.2.5 型砂發(fā)氣性測(cè)定儀22-23
• 2.2.6 鋁合金密度當(dāng)量測(cè)定儀23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-25
• 2.3.1 型砂試樣形狀和尺寸的確定23
• 2.3.2 型砂混制與制樣23-24
• 2.3.3 合金的熔煉24
• 2.3.4 型砂發(fā)氣性的檢測(cè)24-25
• 第3章 結(jié)果與討論25-52
• 3.1 型砂的發(fā)氣量測(cè)量及檢測(cè)誤差的修正25-30
• 3.1.1 型砂的發(fā)氣量測(cè)量25-26
• 3.1.2 容器內(nèi)空氣膨脹測(cè)量26-27
• 3.1.3 發(fā)氣量與時(shí)間關(guān)系曲線的擬合27-28
• 3.1.4 發(fā)氣速度曲線建立28-29
• 3.1.5 型砂發(fā)氣性曲線特征點(diǎn)討論29-30
• 3.2 呋喃樹脂砂的發(fā)氣性30-35
• 3.2.1 ZYF-7 呋喃樹脂砂的發(fā)氣性30-33
• 3.2.2 SH308呋喃樹脂砂的發(fā)氣性33-35
• 3.3 酚醛樹脂砂與水玻璃砂的發(fā)氣性35-40
• 3.3.1 HYT J-124酚醛樹脂砂的發(fā)氣性35-37
• 3.3.2 HYT S-105水玻璃砂發(fā)氣性37-40
• 3.4 型砂發(fā)氣性與溫度的關(guān)系40-46
• 3.4.1 ZYF-7 型呋喃樹脂砂在不同加熱溫度下的發(fā)氣量40-41
• 3.4.2 樹脂型砂試樣在鋁合金液中的溫度場(chǎng)41-44
• 3.4.3 型砂經(jīng)合金液熱作用后的殘留發(fā)氣量44-46
• 3.5 鋁合金鑄件氣孔傾向性的研究46-52
• 3.5.1 型砂-鋁合金液界面氣體背壓的測(cè)定47-49
• 3.5.2 不同類型型砂的氣孔傾向性49-50
• 3.5.3 不同類型型砂澆注時(shí)鑄件的密度50-52
• 第4章 型砂發(fā)氣性檢測(cè)儀設(shè)計(jì)52-63
• 4.1 檢測(cè)儀發(fā)氣裝置部分的設(shè)計(jì)52-56
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計(jì)52-54
• 4.1.2 密封容器有效容積設(shè)計(jì)54-56
• 4.2 壓力檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)56-63
• 4.2.1 壓力法檢測(cè)型砂發(fā)氣量的理論依據(jù)56
• 4.2.2 壓力檢測(cè)系統(tǒng)要求56
• 4.2.3 壓力檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)56-57
• 4.2.4 硬件電路設(shè)計(jì)57-63
• 第5章 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄A 型砂發(fā)氣性檢測(cè)儀設(shè)計(jì)圖67-68
• 附錄B 壓力檢測(cè)電路原理圖68-69
• 在學(xué)研究成果69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：923529