泡沫陶瓷过滤器选用原则和方法

1泡沫陶瓷过滤器的使用原则

泡沫陶瓷过滤器放置在浇注系统中的位置：直浇道下端、横浇道、内浇道、浇口杯。使用原则：①安放位置越靠近铸件型腔越好，降低二次氧化的几率；②浇注系统的设计以简单为好，可不考虑其它挡渣措施，这样可提高砂型的利用率和工艺出品率；③过滤器工作面积应为浇注系统阻流截面的4～6倍，以确保浇注速度不受影响；④根据铸造合金的种类及浇注温度选用相应的过滤器，不应超温使用；⑤选择合适的孔径，真正起到过滤效果；⑥不能用过滤器来控制浇注速度。

2泡沫陶瓷过滤器的孔径选择

泡沫陶瓷过滤器的孔径选择应根据所要过滤的金属液的性质而定。过滤粘而稠、流动性差、杂质颗粒较大的金属液，应选择较大孔径的过滤器；过滤流动性好、较稀的金属液，应选择较小孔径的过滤器。孔径过大，不能起到过滤的作用；孔径过小，有可能造成过滤器过早堵塞，导致过滤中途终止，甚至不能过滤，这一点对球墨铸铁尤为重要。

泡沫陶瓷过滤器孔径选择的一般原则：孔尺寸规格为10ppi的可用于球墨铸铁件、大型灰铸铁件、铸钢件；孔尺寸规格为20ppi的用于可锻铸铁件、小型灰铸铁件、有色合金铸件；孔尺寸规格为30ppi的用于铜合金铸件、铝合金铸件。

3过滤器过滤能力计算

应充分考虑每片过滤器的过滤流量，流量过小，过滤器过滤流量不能满足过滤金属液的总量要求，导致过滤堵塞；流量过大，会造成不必要的浪费，增加生产成本。每片过滤器的过滤流量是有限的，通常对小于100kg的铸件可考虑放置一块过滤器，放在直浇道的底部即可。但对于大铸件，则必须考虑放置两片或多片过滤器，通常放在横浇道或内浇道中。

相同网孔孔径的过滤器，过滤不同的金属液，其过滤能力有所不同，以10ppidrL径的过滤器为例，单位面积过滤能力分别为：对于灰铸铁为2.0kg／cm，球墨铸铁为1.0-2.0kg／cm，对于普通碳钢、低合金钢为1.5-0kg／cm，不锈钢、高锰钢为2.0～4.0kg／cm。网孔规格每下降10ppi，过滤能力下降20％～30％。只要计算出过滤器的有效使用面积，再乘以单位面积过滤能力，既可得出每片过滤器过滤金属液的总量范围。

实际应用中，金属液的种类和总量往往已经确定，只是过滤器孔径和外形尺寸需要选择，过滤器的有效过滤面积s可通过下式计算：

S=G／R

式中：G为需过滤的金属液的总量；R为过滤器的单位面积过滤能力，R可取中下限，以保证过滤器留有一定的保险系数。将5折算成相应形状的长、宽或直径，即可确定所需过滤器的尺寸。

4泡沫陶瓷过滤器厚度的选择

为使泡沫陶瓷过滤器充分发挥过滤作用，并提高耐高温金属液的冲击能力，选择泡沫陶瓷过滤器必须保证一定的厚度，否则很可能造成过滤器熔穿。对于铝合金等轻质合金的小型铸件可以选择≤15mm厚的泡沫陶瓷过滤器，对于有色合金的大型铸件应选用20～25mm厚的泡沫陶瓷过滤器，对于铸铁件一般选用22mm厚的泡沫陶瓷过滤器，对于铸钢件一般选用>t25mm厚的泡沫陶瓷过滤器。

泡沫陶瓷过滤器虽然过滤效果好，不污染金属合金，但如果选用不合适，不但不能起到应有的过滤作用，反而会给生产带来负面影响。泡沫陶瓷过滤器如果熔穿的话，会人为的造成添渣，致使产品报废。泡沫陶瓷过滤器过滤后解剖效果对比见图1。

5泡沫陶瓷过滤器材质的选择

由于铸造合金的浇注温度不同，应选用相应耐火性能的泡沫陶瓷过滤器。根据不同的铸造合金和浇注温度选择不同材质的泡沫陶瓷过滤器原则：铸钢件一般选用氧化锆质的过滤器，铸铁件和铸铜件一般选用碳化硅质的过滤器，而铝合金一般选用氧化铝质的过滤器，镁合金一般选用氧化镁质的过滤器，见表1。

6在浇道中的放置形式泡沫陶瓷过滤器的几种典型放置方法见图2。

在直浇道中放置过滤器一般用于每箱单件、横浇道较短、单箱铸件总重小于200kg的铸型；在横浇道中放置过滤器一般用于一箱多件、横浇道较长、铸件重量较大、需放两片以上过滤器的铸型；在内浇道中放置过滤器一般用于铸件重量较大、横浇道较长、设多个内浇道的铸型。无论采用哪种放置形式，浇注时都应尽量在短时间内使金属液充满浇道，这样既可以减轻对过滤器的冲击，避免金属液长时间直接冲击过滤器，同时还可以使金属液的流动变得平稳，减少卷入气体的倾向。为避免金属液产生紊流，浇注系统一般采用半封闭和开放式的浇注系统，使金属液的流动更加平稳。

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