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铸造质量提升的关键方面:为什么抗脉纹纹理添加剂已成为行业必需品?

2026-01-13 11:29

在汽车缸体和缸盖的生产过程中,进气口、排气口、水套内腔以及热点内角等部位经常会出现被称为“脉纹缺陷”的细小毛刺。由于这些毛刺位于腔体内部,因此难以清除。水套中的脉纹缺陷会阻碍冷却水的正常流动,严重时会导致发动机缸体擦伤。同时,进气口和排气口中的脉纹会影响气道的涡流特性,显著降低发动机性能。因此,解决脉纹缺陷对于汽车缸体和缸盖等铸件至关重要。


一、静脉缺陷的原因


在573℃的温度下,石英砂发生晶体结构转变,由β-石英转变为α-石英。相变膨胀产生的热应力导致砂芯表面开裂。熔融铁水渗入这些裂缝并凝固,形成脉状缺陷。脉状缺陷的形成需要两个基本条件:首先,相变膨胀产生的热应力超过砂芯的表面强度;其次,熔融铁水保持液态并具有足够的流动性。


二、解决静脉缺陷的措施


(1)减少砂芯膨胀

原砂膨胀是造成脉纹缺陷的根本原因,因此降低原砂膨胀是解决该问题的首要考虑因素。原砂在高温下会发生晶相转变,并伴随体积膨胀。然而,如果将硅砂在900℃以上的温度下煅烧后再冷却,其晶相转变将变得不可逆。因此,使用再生砂或煅烧砂可以显著改善脉纹缺陷。对于铸铁件的生产而言,原砂的二氧化硅含量无需过高,92%即可。由于二氧化硅含量越高,热膨胀率越大,因此在生产中应尽可能使用再生砂。


(2)调整原砂粒度分布

如果原砂粒径过于集中,整体膨胀效果会更加明显。一般采用三筛或四筛砂。对于汽车缸体和缸盖,建议使用粒径为0.355~0.154mm(50/100目)的磨砂,而应尽量避免使用粒径为0.224~0.106mm(70/140目)或更细的原砂。


(3)提高砂芯的室温和高温强度

使用相同的原砂,砂芯的强度取决于粘结剂的类型和砂芯的压实度。由于冷箱砂芯是通过高压射砂法制备的,其压实度很高,导致砂粒在高温下膨胀的空间很小,因此更容易出现脉状缺陷。


(4)特殊涂层的作用

冷缩涂层可以加速铁水的冷却和凝固,通常适用于汽车铸件且易于实施。然而,对于厚铸件和大尺寸铸件,其效果并不明显。


(5)抗静脉添加剂

目前市面上有多种抗脉化添加剂,根据成分主要分为有机型和无机型。第一类是硅酸盐和金属氧化物的混合物,熔点较低。在高温下,它可以与石英砂形成玻璃相,填充砂芯裂缝,防止熔融铁水渗入裂缝。这类添加剂可以制成球形颗粒,对砂芯强度影响较小,推荐添加量一般为1.0%~5.0%。第二类是有机添加剂,所需添加量较小(0.3%~1.5%),但对强度的影响更为显著,且会产生大量气体。


欣达抗静脉添加剂凭借其创新配方,该产品完美克服了传统产品的不足,成为汽车铸造企业的首选解决方案。其核心优势体现在三个方面:首先,高效防止脉纹。该产品采用复合无机配方与有机硅氟偶联树脂的协同作用,在高温下快速形成玻璃相填充砂芯裂纹,抑制石英砂的相变膨胀,从源头上阻止脉纹的形成。现场试验表明,该产品可将缸体和缸盖的脉纹缺陷率降低90%以上。其次,低影响、高兼容性。添加量仅为0.8%~2.0%,既保持了球形颗粒结构对砂芯强度的低干扰,又通过高沸点惰性溶剂优化了气体析出量,使其远低于业内同类有机添加剂。该产品与冷箱砂、涂层砂等主流制芯工艺兼容。第三,质量提升与成本降低双赢。它无需对生产设备进行额外改造,即可直接替代成本高昂的白刚玉复合砂。在保证铸件内腔清洁度和尺寸精度的同时,降低了制芯砂的成本,帮助企业在大规模生产中获得最大效益。 


目前,信达抗脉纹添加剂已广泛应用于汽车气缸体、气缸盖等复杂铸件的生产,并凭借其稳定的性能赢得了众多OEM配套企业的认可。


随着汽车行业对发动机性能要求的不断提高,铸件质量已成为企业核心竞争力的关键因素。抗脉纹添加剂凭借其高效、便捷、低成本的优势,已成为解决脉纹缺陷的必备之选。凭借创新技术和经实践验证的优势,新达抗脉纹添加剂为铸件质量升级提供了可靠的支持,助力行业突破生产瓶颈,实现高质量发展。


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