CN107687988B - 一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，先设置特定的长扁条形水幕，形成均匀水幕后向长方体形砂型移动水幕，调整水幕的压力和移动速度，使水幕顺序冲击溃散砂型；检验被冲蚀溃散的砂型是否存在块状散砂，通过块状散砂占整个砂型重量的百分比来定量检测砂型溃散性的优劣，砂型被冲蚀溃散，块状散砂的量占整个砂型重量的百分比W，对应的溃散指数为1‑W。该种方法操作简单、参考性强，测得的结果贴合实际，准确可行。

Description

一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法
技术领域
本发明涉及一种型砂溃散性的检验方法，特别涉及一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法。
背景技术
溃散性是指铸件浇注并凝固后，砂型、砂芯被打碎的难、易程度，也叫除砂性。溃散性是检验型砂性能的一个重要指标，也是影响型砂应用范围的重要因素。水玻璃砂的溃散性是阻碍水玻璃砂扩大应用的主要原因，目前许多研究来提高水玻璃型砂的溃散性，比如水玻璃改性、改进硬化工艺、添加附加物即溃散剂等。但是对改良后水玻璃型砂的溃散性的检测并没有确定可行的方法，更没有定量的检验方法，往往是凭经验简单的判断，缺少准确直观性和可比性，不利于工作的开展。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足而提供一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，该种方法操作简单、可行性强、测得的结果贴合实际。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，包括步骤如下：
(1)设置水幕：在可移动架上架起一段水平水管，水平水管上设置多个间隔均匀、排列整齐的喷嘴，喷嘴喷口竖直向下，能喷出一定压力的长扁条形水幕，每个喷嘴都安装有开关，水平水管的高度可调；
(2)水幕冲蚀：将待测型砂按照其配方和工艺制成长方体形砂型并称重，将砂型纵向放在水幕一侧，根据长方体形砂型的宽度调整喷嘴开关的个数使喷射在砂型上的水幕长度大于砂型宽度，根据长方体形砂型的高度调整水平水管高度使水幕宽度不超过10mm，形成均匀水幕后向长方体形砂型移动水幕，调整水幕的压力和移动速度，水幕压力范围为0.1—0.4Mpa，移动速度范围为1—100mm/s，使水幕顺序冲击溃散砂型；
(3)根据块状散砂含量确定溃散指数：检验被冲蚀溃散的砂型是否存在块状散砂，通过块状散砂占整个砂型重量的百分比来定量检测砂型溃散性的优劣，砂型被冲蚀溃散，块状散砂的量占整个砂型重量的百分比W，对应的溃散指数为1-W，若溃散指数为0.8-1则溃散性为优，若溃散指数为0.6-0.8则溃散性为良，若溃散指数为0-0.6则溃散性为差。
上述检验方法中，步骤(1)所述的喷嘴设置间距范围为20mm-50mm。
步骤(2)所述的长方体形砂型优选500mm×100mm×30mm；优选的当水幕压力为0.4Mpa，移动速度为10mm/s时水幕冲蚀溃散砂型的效果最好，水幕宽度限制不超过10mm时，水幕不会向四周分散溅射，10mm时能获得最佳的冲蚀效果。
本发明通过设置特定的长扁条形水幕喷射在砂型上，冲蚀溃散砂型，冲蚀效果好；通过块状散砂占整个砂型重量的百分比确定溃散指数来定量检测砂型溃散性的优劣，操作方便，参考性强。因型砂的溃散性与其抗拉强度成反比，抗拉强度越小，砂型的溃散性越好，本发明通过测定型砂的抗拉强度对检验方法的检验结果进行验证，验证表明测得的结果贴合实际，准确可行。
附图说明
图1为本发明的水幕设置示意图；
1.长方体形砂型，2.喷嘴，3.平台。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，包括步骤如下：
(1)设置水幕：在可移动架上架起一段水平水管，水平水管上设置多个间隔均匀、排列整齐的喷嘴，喷嘴的间距范围为20mm-50mm，喷嘴喷口竖直向下，能喷出一定压力的长扁条形水幕，每个喷嘴都安装有开关，水平水管的高度可调；
(2)水幕冲蚀：将待测型砂按照质量百分比黄砂95％、水玻璃3.8％、溃散剂1.2％的配方制造水玻璃砂型，采用CO2气硬法固化砂型，制成500mm×100mm×30mm的长方体形砂型并称重，测的其抗拉强度为：0.36Mpa，将砂型纵向放在水幕一侧，根据长方体形砂型的宽度调整喷嘴开关的个数使喷射在砂型上的水幕长度大于100mm，根据长方体形砂型的高度调整水平水管高度使水幕宽度为10mm，形成均匀水幕后向长方体形砂型移动水幕，调整水幕的压力和移动速度，水幕压力为0.4Mpa，移动速度为10mm/s，使水幕顺序冲击溃散砂型；
(3)根据块状散砂含量确定溃散指数：检验被冲蚀溃散的砂型是否存在块状散砂，通过块状散砂占整个砂型重量的百分比来定量检测砂型溃散性的优劣，砂型被冲蚀溃散，块状散砂的量占整个砂型重量的百分比W，对应的溃散指数为1-W，砂型被完全冲蚀溃散，根据块状散砂的重量比，计算出溃散指数为0.98。
实施例2
一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，包括步骤如下：
(1)设置水幕：在可移动架上架起一段水平水管，水平水管上设置多个间隔均匀、排列整齐的喷嘴，喷嘴的间距范围为20mm-50mm，喷嘴喷口竖直向下，能喷出一定压力的水形成水幕，每个喷嘴都安装有开关，水平水管的高度可调；
(2)水幕冲蚀：将待测型砂按照黄砂93％、水玻璃2.5％、膨润土4.5％的配方制造水玻璃砂型，采用电炉热硬法固化砂型，制成400mm×60mm×20mm的长方体形砂型并称重，测的其抗拉强度为：0.48Mpa，将砂型纵向放在水幕一侧，根据长方体形砂型的宽度调整喷嘴开关的个数使喷射在砂型上的水幕长度大于60mm，根据长方体形砂型的高度调整水平水管高度使水幕宽度为8mm，形成均匀水幕后向长方体形砂型移动水幕，调整水幕的压力和移动速度，水幕压力为0.2Mpa，移动速度为3mm/s，使水幕顺序冲击溃散砂型；
(3)根据块状散砂含量确定溃散指数：检验被冲蚀溃散的砂型是否存在块状散砂，通过块状散砂占整个砂型重量的百分比来定量检测砂型溃散性的优劣，砂型被冲蚀溃散，块状散砂的量占整个砂型重量的百分比W，对应的溃散指数为1-W，砂型被完全冲蚀溃散，根据块状散砂的重量比，计算出溃散指数为0.75。
实施例3
一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，步骤同实施例1，不同的是按照质量百分比黄砂96％、水玻璃4％的配方制造水玻璃砂型，硬化固化砂型，测的其抗拉强度为：0.64Mpa，水幕压力和水幕移动速度同实施例1，砂型无法被冲蚀溃散，测得其溃散指数为0.3。
验证试验
对不同配方的型砂进行溃散性与抗拉强度测试，溃散性用本发明方法测试，各配方测试的参数条件相同，抗拉强度根据国家标准测。因型砂的溃散性与其抗拉强度成反比，虽然看抗拉强度并不能直观定量地判断型砂的溃散性，但通过测定型砂的抗拉强度能够对本发明方法的检验结果进行验证，其验证结果如表1、表2所示，表明测得的结果贴合实际，准确可行。
表1 水玻璃型砂配方
型砂配方 黄砂wt％ 水玻璃wt％ 溃散剂wt％ 膨润土wt％ 有机脂wt％
1# 93 2.5 —— 4.5 ——
2# 95.4 4 —— —— 0.6
3# 94.5 4.5 1.0 —— ——
4# 95 3.8 1.2 —— ——
5# 96 4 —— —— ——
表2 不同配方型砂的抗拉强度及溃散性
Figure BDA0001439590720000041
以上是结合具体实施例对本发明的详细介绍，本发明的保护范围不限于此。

Claims (4)

1.一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，其特征是，包括步骤如下：
(1)设置水幕：在可移动架上架起一段水平水管，水平水管上设置多个间隔均匀、排列整齐的喷嘴，喷嘴喷口竖直向下，喷嘴设置间距范围为20mm-50mm，能喷出一定压力的长扁条形水幕，每个喷嘴都安装有开关，水平水管的高度可调；
(2)水幕冲蚀：将待测型砂按照其配方和工艺制成长方体形砂型并称重，将砂型纵向放在水幕一侧，根据长方体形砂型的宽度调整喷嘴开关的个数使喷射在砂型上的水幕长度大于砂型宽度，根据长方体形砂型的高度调整水平水管高度使水幕宽度不超过10mm，形成均匀水幕后向长方体形砂型移动水幕，调整水幕的压力和移动速度，水幕压力范围为0.1—0.4Mpa，移动速度范围为1—100mm/s，使水幕顺序冲击溃散砂型；
(3)根据块状散砂含量确定溃散指数：检验被冲蚀溃散的砂型是否存在块状散砂，通过块状散砂占整个砂型重量的百分比来定量检测砂型溃散性的优劣，砂型被冲蚀溃散，块状散砂的量占整个砂型重量的百分比W，对应的溃散指数为1-W，若溃散指数为0.8-1则溃散性为优，若溃散指数为0.6-0.8则溃散性为良，若溃散指数为0-0.6则溃散性为差。
2.根据权利要求1所述的一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，其特征是，步骤(2)所述的长方体形砂型选500mm×100mm×30mm。
3.根据权利要求1所述的一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，其特征是，步骤(2)所述的水幕宽度为10mm。
4.根据权利要求1所述的一种水玻璃型砂溃散性的定量检验方法，其特征是，步骤(2)水幕压力为0.4Mpa，移动速度为10mm/s。
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