樹脂砂型工藝藝術鑄造缺陷分析

張超偉 楊永紅

摘 要：對目前藝術鑄造銅合金大型件樹脂砂型工藝在生產過程中產生的鑄造缺陷進行簡單分析，提出解決工藝方案。

關鍵詞：樹脂砂型鑄造工藝；銅合金；藝術鑄造；鑄造缺陷

熔模鑄造、砂型鑄造、石膏型鑄造是目前藝術鑄造行業應用最廣泛的鑄造工藝。具體到大型件生產中，樹脂砂型鑄造工藝被廣泛應用 ?，F僅就銅及銅合金樹脂砂型工藝大型藝術鑄造過程中產生的主要鑄造缺陷做以簡單分析，并提出實用的解決工藝方案。

銅及銅合金大型藝術鑄造樹脂砂型工藝鑄造大型件，一般采用分段分塊造型鑄造，砂箱造型或鋼管焊架造型，銅合金配方大都選用鑄造性能優良的美國C90300錫青銅配方（錫7.5-9.0%，鋅3.5-5.0%，銅86.0-89.0%）。鑄造過程中產生的主要鑄造缺陷包括：脹箱、夾渣、縮松、澆不足等?，F結合具體的生產實踐分析鑄造缺陷產生的原因及其如何防止或減少。

在具體的生產中我們使用的是呋喃樹脂，型砂是產自河北的擦洗砂。

1 脹箱

1.1 脹箱的特征

鑄件整體增厚或者局部增厚，造成鑄件薄厚不均勻，影響整體力學性能，同時消耗了銅合金加大了成本。情況嚴重時，可造成鑄件報廢。

1.2 產生原因

造型合型不到位；工藝孔開設不合理；加固螺絲沒有擰緊；造型用的硅砂回收重復使用，粉塵含量過高，造成砂型的強度不夠；砂型變形；澆注溫度過高，澆注速度過快等。

1.3 解決方案

砂型合型時應四角平穩下落合箱，并檢查是否到位，對變形或不合縫的型塊進行調整；工藝孔的開設依據不同的形狀科學開設，加固螺絲在澆注前要反復檢查，一定要擰緊實；檢測硅砂的含粉量，做到及時更換新砂或者在舊砂中摻入更多的新砂；澆注前嚴格測量銅液溫度，要根據型塊的大小，復雜程度，選擇合理的澆注溫度，保證銅液均勻平穩進入型腔。

2 夾渣、縮松

2.1 表現特征

鑄件表面有非常明顯的氧化層，有許多細小分散且形狀不規則的小孔。這些鑄造缺陷嚴重影響鑄件的表面美觀，同時嚴重影響焊接性能和力學性能。但是縮松只能有效控制而不能完全解決。

2.2 產生的原因

銅合金冶煉時沒有攪拌打渣或者打渣不干凈；熔煉過程中吸氣量大；澆鑄時擋渣環節沒有做好，澆注溫度高等等。

2.3 解決方案

銅合金液出爐前要充分攪拌，澆注前測溫，二次扒渣，澆注時認真擋渣，平穩澆注。這樣就會大大減少鑄件夾渣和縮松，改善鑄件質量。

3 澆不足

3.1 表現特征

鑄件底部有澆不足；鑄件中間有花塊；或者兩邊澆不足。

3.2 產生原因

澆注溫度低，澆注速度慢，砂型排氣孔小產生憋氣，型塊小塊部位破損等。

3.3 解決方案

樹脂砂固化劑的加入嚴格遵循冬季夏季要求的配比加入，一定要保證砂型強度；合型前仔細檢查砂型小塊有無破損脫落，合型是否到位；澆注前進行點火引氣；澆注前要把型塊擺放平整或垂直；嚴格控制澆注溫度和澆注速度等等工藝措施。

4 結論

總之，樹脂砂型鑄造是一種非常適合銅合金大型藝術鑄件的鑄造工藝，只要根據型塊的不同形狀，采用科學實用的工藝方法，就會有效防止或減少鑄造缺陷的產生，從而獲得理想的鑄件。

正是由于科學的工藝規范，嚴謹的操作，我們采用呋喃樹脂砂型工藝成功地完成了許多有重大影響的大型巨型青銅雕塑，其中包括出口美國、高33米，長64米、美國本土最大的青銅雕塑《馬與龍》；全球最長的青銅雕塑，廣州白云機場長78米的巨型青銅雕塑《五云九如》；全球最大的青銅雕塑群、鄂爾多斯巨型青銅《成吉思汗雕塑群》；河北唐山高78米的巨型青銅雕塑《丹鳳朝陽》：國內目前最高最大的動態青銅雕塑《九龍浴泉》等等。一流的鑄造質量贏得了廣泛的贊譽。