水玻璃型壳的缺陷及防止措施
水玻璃型壳熔模铸造制壳工艺过程控制
水玻璃型壳熔模铸造制壳工艺过程控制作者：董丽华来源：《中国科技纵横》2018年第21期摘要：近年来，随着中国的铸造业发展迅速。
其中由于熔模铸造可以做到少切削，不切削，复杂件成型率高，生产工艺水平越来越高，其市场也越来越大。
而大部分的铸件生产任然采用的是水玻璃工艺，这种工艺最大的问题就是不稳定性，所以对水玻璃制壳质量控制要求和生产管理要点的讨论就显得很有必要。
实践证明，通过加强关键工序的控制和质量因素的综合控制，产品质量和成品率会有了显著的提高。
关键词：水玻璃；熔模铸造；制壳；工艺；控制中图分类号：TG249.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）21-0086-02由于水玻璃粘结剂的价格低廉，制壳周期短，因此在我国广泛采用水玻璃工艺精密铸造。
但是，与传统砂型铸造相比，水玻璃壳型铸造成本高，工艺复杂，生产周期长。
型壳是影响铸件质量的重要因素之一。
如何控制其质量具有重要意义。
本文结合生产实践，对壳的原材料控制和管理和制壳工艺的改善，改善型壳强度及稳定性，从而提高铸件质量及其成品率。
1 原材料的选择与控制1.1 水玻璃硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，南方一般被称为水玻璃，北方一般被称为泡化碱。
硅酸钠的形态可分为液体、固体和水淬三种形态。
水玻璃可分为钾水玻璃和钠水玻璃。
熔模铸造中一般采用的是钠水玻璃。
水玻璃中二氧化硅和氧化钠（或氧化钾）的摩尔比通常称为模数（M）。
硅酸钠是水分散体系中的无色、浅色透明或半透明粘稠液体。
固体硅酸钠是一种无色和浅色的透明或半透明玻璃。
硅酸钠在的凝固与石灰非常相似。
主要通过碳化、脱水、固化三个工序来实现。
随着二氧化硅含量的增加，游离水蒸发，硅胶脱水成固体SiO2并固化。
由于空气中CO2浓度低，碳化反应和固化过程非常缓慢。
1.2 水玻璃的特性熔模铸造生产时水玻璃应为液态，纯净的水玻璃是一种外观显无色透明的粘滞性溶液，含有杂质时则显青灰色或者淡黄色。
水玻璃溶液显碱性，一般高、中模数的水玻璃的PH值为11～13。
铸件常见缺陷及防止方法
铸件常见缺陷及防止方法表面缺陷和内部缺陷
T 、跑火：钢水穿透型壳，在铸件上形成不规则的多余金属突起 尺寸和粗糙度超差
1、 拉长：铸件几何尺寸超出图样规定范围
2、 变形：铸件平面度、平行度、同轴度以及各单元的相对位置超出图样规定范围
3、 表面粗糙度差：铸件表面粗糙度超出图样规定范围
1、 2、 3铸件结构和浇铸系统设计不合理，在铸件冷
却过程中收缩受阻，产生的热应力和相变应 力超过在弹性状态的铸件材料的强度而断裂
清理过程中有残余应力铸件受外力作用断裂 钢水质量不高，杂质多 1、 2、 3改进铸件结构，减小壁厚差，增设加强肋
等。
合理设计浇铸系统，减少铸造应力
铸件生产过程中应避免受剧烈撞击 改进熔练工艺，提高钢水质量，减少杂质。
CO2水玻璃砂夹砂缺陷的解决措施
CO2水玻璃砂夹砂缺陷的解决措施摘要：本文从夹砂形成的机理出发，结合CO2水玻璃砂的生产实际，对发生的夹砂缺陷，系统分析其产生的原因，提出了防止夹砂的措施，在生产上收到了较好的效果。
关键词：CO2水玻璃砂夹砂防止措施前言我公司用CO2水玻璃砂生产铁路货车用摇枕、侧架等铸钢件。
2001年，在生产过程中，在摇枕、侧架铸件上出现了严重的夹砂缺陷，其部位在内浇口引入型腔的平面及侧面，导致铸件报废上百件，造成很大的经济损失，高达几十万元之多。
针对出现的夹砂缺陷，分析问题的原因，采取预防措施。
2002年以来，从2月到3月，连续生产两个月，生产的铸件基本上杜绝了夹砂缺陷的发生，取得了良好的经济效益。
一、CO2水玻璃砂产生夹砂的分析：1、夹砂形成机理：当砂型中浇入金属液，在型腔尚未充满和金属液尚未凝固时，一方面，金属液对型腔表面砂层热作用，砂型表面层温度急剧上升，因而表面层受热急剧膨胀，产生热应力；另一方面，砂型表面层产生的水蒸气通人砂型内部时，被冷却而凝聚在表面干燥层的下面，成为水分饱和凝聚薄层。
此层热温强度很低，仅为正常状态湿强度的几分之一。
由于石英膨胀热应力的作用，迫使表面层有沿着水分凝聚层滑动而拱起的趋势。
此时，金属液尚未充满，金属液的压力作用迟于表面层的拱起开裂。
砂型开裂后，当金属液从破裂处侵入冷却凝固后，就形成夹砂。
2、水玻璃砂不易形成夹砂的机理：水玻璃型砂，在低温时，由于铸型的刚体性质，不能吸收膨胀，产生的应力就大；相反，在具有大膨胀量的高温下，由于铸型显示出粘弹性的性质，在某种程度上可以吸收膨胀，所以应力小。
因为水玻璃砂具有这种加热后，开始时膨胀，但是随后就收缩的特性，故不易产生夹砂。
3、夹砂形成的原因分析：CO2水玻璃砂不易形成夹砂，为什么产生夹砂呢？从夹砂形成的机理可以看出，在以石英砂颗粒为骨干的铸造条件下，型腔表面砂层的热膨胀和铸型内的水分迁移是形成夹砂的外因。
砂层膨胀造成的热应力是表面拱起的动力，砂层的容让变形能力和层与层之间的连接强度是表面拱起破裂的阻力。
铸件常见缺陷及防止方法
一、表面缺陷和内部缺陷
产生原因
防止方法
A、欠铸（浇不到）：液体金属未充满型腔造成铸件缺肉
1、浇铸温度和型壳温度低，流动性差
2、金属液含气量大，氧化严重以致流动性下降
3、铸件壁太薄
4、浇铸系统大小和设置位置不合理，直浇道高度不够
5、型壳焙烧不充分或型壳透气性差，在铸型中形成气袋
6、浇铸速度过慢或浇注时金属液断流
2、壳烧不充分，没排除蜡残余及壳中发气杂质
3、冷壳浇铸，型壳受潮
4、钢水含气多，脱氧不良
5、浇铸系统设计不合理，浇铸时卷入气体
1、改善壳透气性，
2、充分焙烧型壳
3、热壳浇铸，防止受潮
4、改进脱氧方法
5、改进浇铸系统结构
N、多孔性气孔和针孔：铸件上的细小、分散或密集的孔眼
1、炉料不干净，
2、钢水脱氧不良，镇静时间不够，含气量高
1、水玻璃型壳热水脱蜡时，脱蜡液碱性偏大，模料皂化，造成型壳内层局部酥软煮烂
2、面层涂料粘度过大，局部堆积，硬化不透，热水脱蜡时，局部面层涂料层不规则脱落
3、模料熔失不充分，焙烧不彻底，使皂化物和其它有害杂质沉积在型壳内表面某个部位
4、水玻璃型壳的水玻璃模数高、密度大、硬化不充分，造成型壳局部钠盐集聚
5、改进涂料配方，适当增加层数，必要时可采用一些局部强化措施
H、铁刺：铸件表面上出现许多分散或密集的小突刺
1、面层涂料中粉料量少，粘度低
2、面层涂料相对易熔模的涂挂性差
3、面层涂料配制时搅拌时间不充分，涂挂时面层涂料中的粉料趋向撒砂砂粒分布
4、表面层撒砂砂粒较大
1、适当增加面层涂料中粉料加入量，提高粘度
2、严格控制涂料粘度，涂料要涂均匀，力求减少局部堆积，合理选择硬化工艺参数
铸造缺陷分类及介绍
一：蜡模缺陷
1：鼓包及产生原因 和防止方法
鼓包
序号
1
缺陷原因
模料中搅入了气体
防止方法
配制料时应避裹入过多气体
2
起模太早，被压缩的气泡膨胀
适当延长保压时间
3
熔模没有及时冷却，或 不充分
冷却
从压型中取出的熔模应及时冷却，并 控制冷却时间。
4
制模室温度过高
严格控制制模室温度
1
一：蜡模缺陷
2：裂纹及产生原因 和防止方法
裂纹
序号
1
缺陷原因
起模时间过长，熔模收缩受阻
防止方法
控制熔模在压型中的冷却时间
2
模料收缩率大或太脆
改用收缩率小、韧性好的模料
3
压型设计不正确或起模操作不当
改进压型设计，增大圆角或起模斜度， 起模时用力要均匀。
4
压型温度过低，使熔模冷却太快
提高压型的工作温度
5
压注时模料温度偏高
4
5
选择热裂倾向小的合金或钢种
14
二：铸件表面缺陷
7：冷裂及产生原因 和防止方法
冷裂
序号
1
缺陷原因
铸件结构不合理
防止方法
改进铸件结构和浇注系统设计，减小 收缩应力
避免撞击和抛甩铸件
2
浇注系统设计不合理
3
铸件在搬运和清砂过程中受撞击
矫正前退火，并改进矫正操作
4
铸件在矫正时操作不当或未退火
减少型壳层数，并改善退让性
6：热裂及产生原因 和防止方法
热裂
序号
1
缺陷原因
铸型温度低，冷却速度过快
防止方法
提高铸型温度，减缓铸件冷却速度
水玻璃类防腐蚀工程表面起皮、起砂-施工通病防治
水玻璃类防腐蚀工程表面起皮、起砂-施工通病防治建筑防腐蚀工程质量不仅取决于施工质量，还与防腐蚀工程设计和防腐蚀工程使用管理有密切关系。
因此施工人员不仅要了解和熟悉防腐蚀工程的施工技术，还应对防腐蚀工程设计和防腐蚀工程的使用管理有一定了解，以利于提高防腐蚀工程的施工质量。
本章按主要耐腐蚀材料组成的建筑防腐蚀工程，包括水玻璃类防腐蚀工程、硫磺类防腐蚀工程、树脂类防腐蚀工程、沥青类防腐蚀工程、涂料类防腐蚀工程和聚合物水砂浆类防腐蚀工程。
水玻璃类材料包括水玻璃胶泥、砂浆和混凝土。
胶泥主要用于衬砌耐酸砖板；砂浆多用于砌筑花岗石等尺寸较大的耐酸块材和抹保护面层；混凝土用于防腐蚀地坪、地沟、衬里和整体槽罐。
水玻璃类材料是由液体水玻璃、硬化剂、辅助材料和耐酸粉料、砂、石等按不同要求配制而成。
液体水玻璃有钠水玻璃(Na2O·nSiO2·Mh2O)和钾水玻璃(K2O·xSiO2·yH2O)两种。
钠水玻璃的硬化剂，用磨细的粉状氟硅酸钠；钾水玻璃用的硬化剂，用磨细的粉状聚磷酸铝(缩合磷酸铝)。
水玻璃类材料的硬化是由水玻璃中的碱性硅酸盐(Na2O·nSiO2或K2O·xSiO2)与其相应的硬化剂反应，产生硅酸凝胶为主要胶凝材料，将粉料和细、粗骨料粘结在一起成为整体材料。
在防腐蚀工程中，过去主要使用钠水玻璃材料，20世纪80年代后期开始使用钾水玻璃材料、钾水玻璃材料的粘结力和抗渗性优于钠水玻璃材料，但其收缩性较大。
一般水玻璃类材料的抗渗性差，可采用加抗渗剂制成抗渗型水玻璃类材料，以提高其抗渗性能。
钠和钾水玻璃材料在技术性能上虽有不同，但在防腐蚀工程中出现的质量通病和防治措施基本相同，在本节中综合介绍。
1.现象表面不光滑、起皮、起砂，用脚搓动或用硬物刮划表面时，有粉或砂粒脱落。
2.原因分析(1)水玻璃的模数低，密度小，产生硅酸凝胶少，强度不够。
(2)硬化剂用量不够。
水玻璃型壳缺陷
水玻璃型壳的缺陷产生原因及防止措施影响水玻璃型壳缺陷产生的原因很多。
例如：表面蚁孔、表面圆珠状小孔、桔子皮和皱疤等等。
下面小编搜集整理了一些水玻璃型壳常见的缺陷和其产生原因，以及应对这些原因须采取的防治措施。
缺陷一：表面蚁孔产生原因：1.模料中硬脂酸配比过低，蜡模表面未进行脱脂处理；2.涂料润湿性差；3.涂料的粉液比低，流杯粘度小，涂层薄，面层撒砂粒度粗。
防止措施：1.模料中硬脂酸配比不能低于(质量分数)50%；2.蜡模进行脱脂处理；3.涂料中加入适当配比表面润湿剂；4.提高涂料粉液比，提高流杯粘度；5.降低面层撒砂粒度。
缺陷二：表面圆珠状小孔产生原因：1.表面层涂料搅拌时卷入过多气体而产生气泡；2.未加消泡剂。
防治措施：1.用发泡力低的表面润湿剂；2.料中加入适量消泡剂；3.用毛笔刷涂或用压缩空气喷吹气泡。
缺陷三：桔子皮和皱疤产生原因：1.熔模表面局部涂料堆积，涂层过厚，且未经自然干燥，致使涂料在化学硬化时，表层因硅凝胶形成急剧收缩，而涂料内层未经充分硬化，故而在表面形成皱皮；2.在面层涂料与熔模表面之间常有盐类和水分浓集，导致硬化不良，脱蜡时型壳内表面松散并出现突起和凹坑，形似桔皮状。
防止措施：1.表面层涂料粘度不要太高，增加涂料流动性；2.避免蜡模表面及局部涂料堆积，应使涂料分布均匀；3.表面层浸涂料撒砂后，先经一定时间的自然干燥后，再进行化学硬化；4.表面层的化学硬化要充分。
缺陷四：型壳分层和鼓胀产生原因：1.涂料撒砂后，表面有浮砂；2.表面层撒砂的粒度过细，砂中粉尘过多或砂粒受潮含水分过多；3.型壳表面层化学硬化后风干时间过短，残留硬化剂过多；4.涂料粘度过大涂层过厚，涂层中间未硬化。
防治措施：1.表面层撒砂要干燥，无粉尘，(水的质量分数小于0.3%)；2.表面层撒砂粒度不要太细，并防止浮砂堆积；3.表面层涂料粘度不宜太大，防止涂料堆积，涂层要充分硬化；4.表面层硬化后的干燥时间要充分，残留硬化剂要少。
水玻璃造型浇铸安全操作要点
水玻璃造型浇铸安全操作要点水玻璃浇铸是一种常见的制作造型的方法，其使用方便、低成本、制品精度高等优点，被广泛应用于各种工艺品、玩具、装饰品等的制作中。
然而，在进行水玻璃浇铸时，我们需要注意一些安全操作要点，以确保人身安全和制品质量。
1. 确认浇铸温度在进行水玻璃浇铸时，我们需要确认浇铸温度。
如果温度过高，可能会导致水玻璃快速固化，影响操作；如果温度过低，可能会导致水玻璃难以流动，影响制品质量。
因此，在浇铸之前，我们应该使用温度计或其他测温设备来确认浇铸温度，保证在适宜的温度范围内进行操作。
2. 确认化学品成分水玻璃是一种碱性化学品，如果不小心触摸或者吸入，可能会对人体造成伤害。
因此，在进行水玻璃浇铸之前，我们需要确认水玻璃的成分，避免直接接触水玻璃引起危险。
此外，在浇铸时我们应该佩戴适当的防护手套、口罩等安全设备，以减少危险的发生。
3. 稳定操作平台在进行水玻璃浇铸时，我们需要选择一个平稳的操作平台，以避免发生溅浪等事故。
同时，我们需要确保操作平台表面没有湿气或油污等物质，以保证水玻璃浇铸时表面平整和精度。
4. 防止高温烫伤在进行水玻璃浇铸时，我们需要注意防止高温烫伤。
由于水玻璃浇铸时用的是高温液体，如果不小心触摸到液体，可能会导致皮肤烫伤。
因此，在进行水玻璃浇铸时，我们应该穿上适当的隔热服装，以降低烫伤的风险。
5. 保持工作区域干燥在进行水玻璃浇铸时，我们需要保持工作区域干燥。
由于水玻璃浇铸时需要注入液体，如果工作区域有积水或者潮湿，可能会导致水玻璃浇铸出现质量问题。
因此，在进行水玻璃浇铸时，我们需要选择一个干燥的工作区域，以确保制品质量。
6. 正确清洗设备和工具在进行水玻璃浇铸时，我们需要正确清洗设备和工具。
由于水玻璃是一种化学物品，容易污染设备和工具，如果不及时清洗，则可能影响下次的使用和浇铸质量。
因此，在进行水玻璃浇铸时，我们需要使用清洁水和清洁剂对设备和工具进行彻底的清洗。
水玻璃浇铸是一种简单、高效的制作造型的方法，但在进行水玻璃浇铸时，我们需要注意以上安全操作要点，以确保安全和制品质量。
水玻璃熔模铸造缺陷控制
荣模铸造缺陷控制砂眼、夹渣、气孔、缩孔和夹杂物缺陷对策目前B10089方板出现砂眼、夹渣、气孔、缩孔和夹杂物缺陷比较多，针对以上缺陷采取如下对策：一、蜡型组合时排气条一定要按工艺卡要求焊接，在制壳过程中要保证排气条的完好。
排气条的作用主要是浇注时排气，同时也便于脱蜡时蜡液及皂化物的排出。
排气条组焊不允许有缝，以免产生砂眼或夹杂物缺陷。
此项蜡型车间要全检。
质检部要有专人进行抽检确认（不良率不得超过3%）。
二、脱蜡时必须要把蜡液及皂化物倒净并用不低于80℃的热水冲洗干净，以免浇注后形成密集型夹杂物缺陷。
此项制壳车间要全数自检，熔炼浇注车间以抽检的方式进行互检。
三、熔炼浇注工序：1、装壳时清理浇口杯边沿浮砂，浇口杯必须朝下或朝向背对燃烧室的方向，尽量避免粉尘等异物进入型腔，以免产生砂眼和夹杂物缺陷；2、模壳焙烧必须充分，杜绝凉壳浇注以免出现气孔和表面质量欠佳；3、出壳时必须口朝下抱壳；模壳摆放要角对角或窄面对窄面，改善浇注后的冷却条件；浇注前必须要用引风机抽吸模壳内的异物，以免产生砂眼和夹杂物缺陷；4、熔炼时要挑无锈或锈蚀轻的废钢；5、浇包要采用挡渣效果好的茶壶包，减少夹渣出现；6、浇包必须要烤红，这样才能尽可能的降低浇注温度，以防产生缩孔；7、加硅铁和锰铁预脱氧后要停电静置，让脱氧后产生的氧化物上浮到熔渣里，打净熔渣再启动炉升温，避免夹杂物缺陷；8、终脱氧加铝量0.1%，终脱氧后要立即浇注，接钢水前浇包中要加入0.01%的铝丝补充脱氧，保证炉后残铝量0.03~0.09%，以防产生气孔。
9、浇注时速度要适中，绝不能猛浇，以免集中性气孔产生。
四、修理工序：1、热处理之前，可见的不能加工祛除的砂眼、渣眼、气孔等缺陷必须要有效焊补。
砂眼、渣孔要先清除夹砂和夹渣，露出金属表面再补焊；2、内浇口在热处理之前要祛除，若有缩孔，要有效焊补。
五、检验工序：1、转热处理工序之前必须要仔细的进行全检，不确定能否加工祛除的缺陷必须要进行返修，再检合格后方可转到热处理工序；质检部要有专人进行抽检确认（不良率不得超过5%）。
水玻璃型壳
化 3 min ,硬化前不干燥 ,硬化后干燥 30 min ,24 h
后
脱
蜡
并
经
100～120 ℃干燥 ,测得的型壳中 Na2O 含量列于表 1 。
表 1 型壳中残留 Na2O
Tab. 1 Residual Na2O in ceramic shell mould %
硬化剂 氯化铵 氯化铝 氯化镁
Tong Tianfu (Nei Menggu Polytechnic University)
Abstract : Crtical problems of ceramic shell hardening in invest ment casting are discussed in t his paper. These problems are Na2O content , surface quality , green st rengh , high temperat ure properties and residual st rengh of ceramic shell mould. Key words :Invest ment casting Solium silicate ceramic shell Hardening
也不尽相同 。对于表面层涂料 ,由于应用低密度水 玻璃且在脱蜡后有相当一部分残留 Na2O 溶于脱蜡 水中 ,故含量甚低达 0101 %～0. 001 %。从保证铸 件表面质量看 , 型壳面层中残留 Na2O 愈低愈好 。 如果面层涂料硬化不良 ,Na2O 及 NaCl 的聚集会成 为型壳某些表面缺陷的主要原因 。 2 硬化与型壳表面缺陷
对加有铝硅系耐火材料的 Na2O2SiO22Al2O3 三 元系型壳而言 ,硬化与型壳高温强度并无直接关系 , 这同石英系 Na2O - SiO2 二元系型壳有本质的不 同[1] 。
水玻璃耐酸混凝土龟裂、不规则裂纹-施工通病防治
水玻璃耐酸混凝土龟裂、不规则裂纹-施工通病防治能防止或抵抗酸性介质腐蚀作用的混凝土，称为耐酸混凝土。
建筑工程中常用的耐酸混凝土有水玻璃耐酸混凝土、沥青混凝土和硫磺混凝土三种。
使用时应根据具体承受酸性骨料介质的种类和浓度，选择和确定耐酸混凝土的类别。
水玻璃耐酸混凝土是以水玻璃为胶结料，氟硅酸钠为硬化剂，加入一定级配的粉料(如石英粉、辉绿岩粉等)和粗细骨料配制而成的混凝土。
具有较好的耐酸性能，强度高，材料来源广，价格低。
但耐稀酸、耐水性和抗渗性欠佳。
1．现象同干缩微裂的相应部分内容。
2．原因分析(1)水玻璃密度大，用量多，收缩变形大。
(2)拌合物搅拌不均匀，致使混凝土硬化速度不一致，造成某些部分所能承受的拉应力不一，薄弱部分便出现裂纹、开裂现象。
(3)混凝土暴露面积大，由于温度变化和温差影响，造成胀缩变形不一，形成裂纹。
(4)粗细骨料中含泥量和泥块含量大。
(5)振捣抹压不实，养护期间受雨水侵袭和太阳暴晒。
3．预防措施(1)使用密度适宜的水玻璃(p=1．38～1．42g/cm3)，对密度过大的水玻璃，在常温下用水调整。
当环境温度低于10℃时，宜用40～50℃的温水调整。
(2)水玻璃用量以满足强度、耐酸性能和施工和易性为准，不宜多用，一般以控制在250～300kg/m3为宜。
(3)采用强制式搅拌机搅拌，搅拌时间应较水泥混凝土延长30s左右，直至搅拌均匀为止。
(4)所用材料应洁净，含泥量和泥块含量超过规定的骨料，应冲洗干净，符合标准后方可使用。
(5)大面积施工时，要防止环境温度的差异过大，必要时，应采取措施，如通风、加强室内空气的对流、局部热源予以隔离等。
(6)混凝土振捣、抹压要实。
养护时为防止雨水侵袭或太阳暴晒，应采取遮盖措施。
遇刮风天气，尚应加纸袋或用塑料薄膜覆盖，防止水分失散过快。
4．治理方法。
(1)宽度小于0．1mm的发丝裂纹可以不予处理。
(2)对于肉眼明显可见的裂纹，应先用钢丝刷清除混凝土表面的浮层，并将表面清理干净，然后用耐酸胶泥(去除原配合比中的粗细骨料)涂刷、抹压至混凝土表面平整。
水玻璃 使用注意事项
水玻璃使用注意事项
水玻璃是一种常用的化学物品，它具有很多的用途，包括制作水泥、给物品防水、封闭石材等。
然而，水玻璃也有一些使用注意事项，本文将为您介绍一些关于水玻璃的常见问题及解决方法。
1. 水玻璃的存放
水玻璃应该存放在阴凉、干燥的地方，避免暴晒和高温。
在存放过程中，应该密封瓶盖，防止揮發和水分蒸发。
如果长时间不使用，可以将水玻璃倒在干净的玻璃瓶中保存，以免杂质污染。
2. 水玻璃的配制
在使用水玻璃的时候，需要将其与水混合配制，通常是将一定质量比的水加入到水玻璃中，并通过搅拌等手段混合均匀。
在配制时，应该注意水玻璃和水的比例，否则可能影响其使用效果。
3. 水玻璃的使用
在使用水玻璃之前，需要先对被涂物表面进行清洁或处理，以保证其附着力和使用效果。
在使用水玻璃时，需要注意其使用场合和具体方
法，以避免出现不必要的损失或浪费。
4. 水玻璃的安全注意事项
水玻璃是一种化学物品，具有一定的腐蚀性和毒性，因此在使用过程中需要注意安全。
在接触水玻璃时，应该避免直接皮肤接触，并戴上手套等防护用品。
在使用过程中，还需注意通风，避免吸入其挥发的气体。
总之，正确的存放、配制和使用水玻璃，以及注意安全问题，对于保障其使用效果和保障人身安全都是至关重要的。
希望本文的介绍能给您带来一些有用的参考和帮助。
熔模铸造型壳六大缺陷分析 入木三分
熔模铸造型壳六大缺陷分析入木三分水玻璃型壳常见的缺陷有裂纹、变形、鼓胀，蚁孔、蠕孔及气孔等，现分析如下。
一、型壳裂纹型壳裂纹有两种情况，一是浇口杯产生裂纹，如图1所示；二是型壳表面产生裂纹，如图2所示。
图1 浇口杯裂纹图2 型壳表面裂纹浇口杯裂纹特征：型壳的浇口杯有裂纹，严重时浇口杯开裂。
型壳表面裂纹：在型壳的表面上有弯曲的、深浅不等的裂纹。
1．产生原因（1）涂料中水玻璃的模数、密度过高或过低；涂料中的粉液比过低；或硬化剂的浓度、温度和硬化时间不当，硬化不充分；或型壳在硬化前的自然风干时间不够，不利于硬化剂的继续渗透硬化，影响了硅凝胶的连续性和致密性；或型壳的层数不够等原因，导致型壳的强度低，出现了裂纹。
（2）涂料层涂挂的不均匀，或撒砂层厚薄不均；尤其是浸涂料后没有撒上砂的部位，硅凝胶在收缩时受力不均匀，导致型壳产生裂纹。
（3）脱蜡液的温度低，脱蜡时间太长。
由于蜡料的热膨胀系数大于型壳的热膨胀系数，脱蜡缓慢将导致型壳在脱蜡的过程中受到各种应力的作用；如果超过此时型壳的强度极限，就会产生裂纹，甚至开裂。
（4）焙烧时，型壳入炉温度高，升温过快，或高温出炉急冷；或型壳多次焙烧，产生微裂纹，甚至裂纹，降低了强度；或型壳的高温强度低，使型壳在焙烧时产生裂纹。
（5）清理浇口杯时，机械损伤浇口杯。
2．防止措施（1）采用下列措施，型壳的高温强度就高。
①水玻璃的模数M=3.0～3.4，密度ρ=1.30～1.33 g/cm3配制的加固层涂料。
②采用合理的涂料配制工艺，并执行涂料的“配比-温度-粘度”曲线。
③采用合理的硬化工艺，控制硬化剂的“浓度-温度-硬化时间”；或选用氯化铝代替氯化铵硬化型壳。
④合理的制壳工艺，如涂料粘度与撒砂粒度的合理配合，硬化工艺参数要确保型壳充分硬化。
⑤采取措施增加型壳强度，如常用的增加型壳层数，或采用复合型壳等；必要时大件型壳可用铁丝加固等。
（2）蜡模浸入检验合格的涂料中，上下移动和不断地转动，提起后滴去多余的涂料，使涂料均匀地覆盖在模组的表面上；不能出现涂料的局部堆积或缺少涂料（漏涂）；并及时、均匀撒砂。
水玻璃型壳
第三章水玻璃型壳水玻璃型壳包模铸造在中国已有多工龄史，应用也比较广泛。
近年来，由于采用了以耐火粘土或铝矾土耐火材料为增强剂的高强度型壳，应用了一些新的硬化剂、表面活性剂和新的制壳工艺，在一定程度上改善了型壳的高温性能，提高了铸件质量，使水玻璃型壳得到进一步的推广和应用。
第一节 水玻璃耐火浆料及其配制一、水玻璃耐火浆料的组成和作用l.水玻璃粘结剂1 模数和比重的选择水玻璃的模数和比重对型壳质量影响很大，故在生产中必须严加控制。
要使型壳硬化时能析出足够数量的硅氧凝胶，以保证其强度和表面质量，水玻璃的模数不能过低，但过高也是不利的，因为模数过高，易使型壳脆性大，容易产生裂纹。
此外，模数过高时，配制的浆料稳定性低，存放性差，易老化失效，制壳时还容易过早结皮而沾不上砂子。
在实际生产中，为了保证水玻璃粘结剂中的SiO2含量和浆料的稳定 模数控制在3.0～3.4范围内。
比重是水玻璃中硅酸钠厚度的间接指标。
模数一定时，比重大，则水玻璃中SiO2绝对含量高，型壳强度大。
但比重也不宜过高。
对于表面层浆料而言，比重过大时，型壳表面易产生蠕虫状孔洞，且浆料粘度相应增大，硅氧胶薄膜过厚，渗透硬化能力减弱，故浆料层不易硬化深透。
根据试验，当比重大于1.340时，型壳硬化层厚度将显着减小(图3-2)，这时即使延长硬化时间，作用也不大。
所以实际生产中水玻璃比重以不超过1.340为宜。
表面层浆料宜用比重较低的水玻璃，一般为1.280～1.310。
比重低有利于硬化深透，且可适当增加填料粉加入量，以提高型壳表面的耐火度和致密度。
加固层浆料宜用比重较高的水玻璃，一般为1.31~1.34。
用聚合氯化铝为硬化剂时，为了改善浆料层的渗透硬化能力，宜选用更低的比重。
表面层浆料可选为1.265～1.285；加固层浆料可选为1.270～1.290。
由于硬化过程中产生硅氧胶与铝氧胶的共凝，故降低水玻璃比重不致影响型壳强度。
且渗透硬化条件好，还可显着降低型壳的残留强度，铸件易于清砂。
熔模铸造水玻璃型壳质量控制
熔模铸造水玻璃型壳质量控制许晓兰,高明轩,陈学敏(霍州煤电集团机电修配分公司,山西霍州031400)摘 要:全过程论述了铸造水玻璃型壳的质量控制要点。
实践证明,通过对型壳质量影响因素的综合控制,使铸件的质量有了明显的提高。
关键词:铸造;水玻璃;型壳;质量中图分类号:T Q171 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2003)10-0084-021 水玻璃粘结剂的质量控制(1)水玻璃种类的选择:市场供应的水玻璃有两种,一种是纯碱与石英粉在1300～1400℃温度下反应得到的,杂质含量少,性能稳定;另一种是采用芒硝生产,杂质含量较高。
通常第一种方法生产的水玻璃较适合熔模铸造选用。
(2)水玻璃模数(M)、密度(ρ),控制M取决于S iO2和Na2O的相对含量,而ρ的高低又决定着S iO2的含量。
M和ρ直接影响型壳的表面强度、常温强度、高温强度及残留强度。
在我厂生产中,控制面层涂料水玻璃的M=3.0～3.2,ρ=1.27～1.29。
加固层M=3.0～3.2,ρ=1.30～1.34。
当M和ρ不符合要求时,用酸或碱来调整M,用水或高密度的水玻璃调整ρ,使用效果良好,既保证了壳体的各种常温、高温性能,又有较低的溃散强度。
在实际生产中,水玻璃的假模数对型壳高温强度的影响很大。
当M>310时,水玻璃存放时间越长粘度越大。
由于水玻璃中有游离的S iO2存在,储存一定时间后,S iO2沉积在容器的底部,导致水玻璃模数下降,严重影响型壳的高温强度。
这主要是由于生产厂制做水玻璃时,S iO2和Na2O不是以化合态存在,或者为了提高模数,加入细石英粉造成的。
所以,在使用过程中,为了防止游离S iO2存在使模数高的假象,当水玻璃卸车时化验一次,存放24h后再化验一次。
以保证型壳的质量。
对于沉积于容器底部的杂质,必须在一定时间内予以清理,一般容量在15～20t的储罐,每二年要清理一次。
2 粉料粒度分布对型壳质量的影响与控制生产中,较粗的粉料(手感)所制得的涂料沉淀快,流杯粘度大,工艺稳定性差,生产出的铸件表面粗糙。
熔模铸造常见缺陷及防止方法
2合理设计浇冒口，使铸件定向凝固，增大补缩压头
3降低浇注温度
缩松
铸件冷却较慢处产生成片细小分散孔洞
1铸件结构不和理，难以充分补缩
2浇冒口设计不和理，补缩作用欠佳
3浇注温度过低
4铸型的温度低，铸件冷却速度过快
1改进铸件结构，减少热节
2合理设计浇冒口，使铸件定向凝固，增大补缩压头
2未加消泡剂
1用发泡力低的表面润湿剂
2涂料中加入适量的消泡剂
3用毛笔刷涂或用压缩空气喷吹气泡
橘
子
皮
和
皱
疤
1熔模表面局部涂料堆积，涂层过厚。且未经自然干燥。致使涂料在化学硬化时，表层因硅凝胶形成急剧收缩，而涂料内层未经充分硬化，故而在表面形成皱皮
2在面层涂料与熔模表面之间常有盐类和水分浓集，导致硬化不良，脱蜡时型壳内表面松散并出现突起和凹坑，形似橘皮状
1延长保压时间，或采用校正模
2改进压型设计增加起模装置注意起模操作
3熔模存放状态合理或采用存放胎具
4控制熔模存放温度
5合理按排生产，缩短熔模存放时间
6改用收缩率小的模料
芯
蜡
分
离
1模料收缩率较大
2制模时型芯温度和模料温度均偏低
3型面结构有大面积光滑表面
4型芯表面有油污
5熔模存放过程中室温降低
1选用收缩率小的模料
2压制熔模前将型芯加热至30~50℃，或提高模料的压注温度
3起模后立即用手按压有大面积光滑型芯表面的熔模相应部位
4型芯表面不允许有分型剂等油污
5严格控制制模室温度
断
芯
1陶瓷型芯室温强化不良室温强度低脆性大
2模料流动性差
3注蜡口位置设计不当，模料直接冲击型芯薄弱处
水玻璃铸造工艺铸件分层解决办法
水玻璃铸造工艺铸件分层解决办法发布时间：2021-12-29T01:54:02.327Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：黄传锋[导读] 结合我司实际情况，通过试验验证，针对缺陷位置分析，分别针对性的给出控制方案，并解决实际问题。
纽威工业材料(大丰)有限公司江苏盐城224100【摘要】本文主要介绍了水玻璃铸造工艺的铸件分层缺陷产生的根本原因，结合我司实际情况，通过试验验证，针对缺陷位置分析，分别针对性的给出控制方案，并解决实际问题。
【关键词】浇注系统型壳强度温湿度报废Solution of Layer Defect in Sodium Silicate casting process【 Abstract 】 This paper introduced the root cause of the layering defect in sodium silicate casting process. According to the actual production and pragmatic verification, this article presents the solution to the Layer defect in different parts of investment castings. These solutions have successfully solved practical problems.【Keywords】Gating system Shell mold Strength Temperature and Humidity Reject1 概述水玻璃铸造工艺由于成本低廉、生产周期短，对于工况要求、表面质量一般要求的铸件，被广泛的推广。
然而水玻璃工艺的铸件“分层”，尤其是出品率低于 50%（铸件单重超过 60kg,并为了满足 RTⅠ级要求，冒口偏大的工艺设计件），所产生的分层一直是我们铸造行业解决的重点问题，分层不仅仅是增加铸件的返工返修的工作量，严重时甚至影响各工序的正常运转。
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5.以氯化铝和氯化镁硬化的型壳在浸第二层涂料前须进行冲水，晾干，以增强层间结合
型壳裂纹
1.浸涂料后未能撒上砂粒的部位易产生裂纹
2.涂料粘度过低，粉料加入量少，涂层过薄
3.涂层未经充分硬化
4.脱蜡水温度低，脱蜡时间过长
5.水玻璃模数低，密度小
6.型壳层数不足
3.脱蜡水温度低，脱蜡时间过长
4.焙烧时型壳受挤压或温度过高
1.控制涂料粉液比和粘度
2.避免涂料局部堆积
3.控制硬化剂浓度、温度和硬化时间等工艺参数
4.缩短脱蜡时间，适当提高脱蜡水温度(95-98℃)
表面析出物(茸毛状析出物、瘤状、鹿角状析出物)
1.氯化铵硬化的型壳，脱蜡后干燥时，型壳内在硬化反应时生成的盐分及残留的氯化铵硬化剂，随水分蒸发扩散迁移到型壳表面上来，并沿析出孔道堆集生长成茸毛状物质，其中4∕5是氯化钠，约1∕5是氯化铵
表面圆珠状小孔
1.表面层涂料搅拌时卷入过多气体而产生气泡
2.未加消泡剂
1.用发泡力低的表面润湿剂
2.料中加入适量消泡剂
3.用毛笔刷涂或用压缩空气喷吹气泡
桔子皮和皱疤
1.熔模表面局部涂料堆积，涂层过厚，且未经自然干燥，致使涂料在化学硬化时，表层因硅凝胶形成急剧收缩，而涂料内层未经充分硬化，故而在表面形成皱皮
2.氯化铝硬化的型壳(尤其是聚含氯化铝硬化)，硬化反应时产生铝胶氢氧化铝，通常氢氧化铝以弥散状态分布于型壳中，若硬化时间不足，在脱蜡时脱蜡水的PH值高，就可能使残留的氯化铝析出难溶的氢氧化铝附于型壳内外表面上，形成析出物
1.型壳脱蜡后存放时间不要太长，应及时焙烧浇注
2.水玻璃密度不宜过大
3.涂料粘度不要过高
2.在面层涂料与熔模表面之间常有盐类和水分浓集，导致硬化不良，脱蜡时型壳内表面松散并出现突起和凹坑，形似桔皮状
1.表面层涂料粘度不要太高，增加涂料流动性
2.避免蜡模表面及局部涂料堆积，应使涂料分布均匀
3.表面层浸涂料撒砂后，先经一定时间的自然干燥后，再进行化学硬化
4.表面层的化学硬化要充分
型壳分层和鼓胀
水玻璃型壳的缺陷及防止措施
水玻璃型壳的缺陷及防止措施缺陷名称产生原因防止措施表面蚁孔1.模料中硬脂酸配比过低，蜡模表面未进行脱脂处理2.涂料润湿性差3.涂料的粉液比低，流杯粘度小，涂层薄，面层撒砂粒度粗1.模料中硬脂酸配比不能低于(质量分数)50% 2.蜡模进行脱脂处理3.
水玻璃型壳的缺陷及防止措施
1.涂料撒砂后，表面有浮砂
2.表面层撒砂的粒度过细，砂中粉尘过多或砂粒受潮含水分过多
3.型壳表面层化学硬化后风干时间过短，残留硬化剂过多
4.涂料粘度过大涂层过厚，涂层中间未硬化
1.表面层撒砂要干燥，无粉尘，(水的质量分数小于0.3%)
2.表面层撒砂粒度不要太细，并防止浮砂堆积
3.表面层涂料粘度不宜太大，防止涂料堆积，涂层要充分硬化
4.氯化铝硬化剂的PH值要适当，硬化时间要充足
5.脱蜡水应保持酸性
1.控制水玻璃的模数、密度及涂料粉液比和粘度
2.控制硬化剂的浓度、温度及硬化时间等工艺参数
3.提高脱蜡水温度至95-98℃，缩短脱蜡时间
4.适当增加型壳层数
5.大件型壳在制壳时可用铁丝加固，以增加高温强度
型壳变形(高温)
型壳变形大多在脱蜡、焙烧或浇注时产生
1.涂料的粘度过大，涂层过厚，涂料堆积
2.硬化剂浓度低，温度低，硬化时间太短，硬化不足
缺陷名称
产生原因
防止措施
表蚁孔
1.模料中硬脂酸配比过低，蜡模表面未进行脱脂处理
2.涂料润湿性差
3.涂料的粉液比低，流杯粘度小，涂层薄，面层撒砂粒度粗
1.模料中硬脂酸配比不能低于(质量分数)50%
2.蜡模进行脱脂处理
3.涂料中加入适当配比表面润湿剂
4.提高涂料粉液比，提高流杯粘度
5.降低面层撒砂粒度