铸件清理技巧：水力清砂和电化学清砂

铸件的清理包括清砂、去除多余金属及表面清理。下面主要介绍几种常见的清理方法。

1.清砂

在落砂后除去铸件表面粘砂的操作称为清砂。常见的清砂方法有水力清砂、水爆清砂、电液清砂和电化学清砂等。

（1）水力清砂 用高压水流束喷射铸件，清除粘附的砂子和砂芯的方法称为水力清砂。水力清砂一般均在水力清砂室中进行，以防止水、砂飞溅。设备包括：清砂室、喷枪装置、操纵室、回转台车等。具体操作程序如下：

1）将装载铸件的台车开入清砂室，封闭全部室门。

2）调整喷嘴与铸件的间距（通常为300～600mm）。

3）检查储水罐水位，起动给储水罐送水的清水泵。

4）起动旧砂再生系统中的砂浆泵或水力提升器。

5）检查高压泵的液压泵油位，观察其运行是否正常。先开液压泵，再开高压泵。

6）在高压泵开泵前，先用手将其盘动一周，观察是否正常，再打开高压泵阀，起动高压泵。待高压泵空载运行正常后，再关紧泄水阀，开水枪进行清砂。

7）观察清砂泻水的颜色，若水流变成无色透明，则说明清砂已经完成。

水力清砂主要用于大、中型铸件表面型砂和砂芯的清理。因为小铸件易被射流冲走，不易对准进行作业，因此常采用专用的支架，将小件放在支架上进行清砂。水力清砂具有粉尘少、噪声小、劳动强度低等优点，但旧砂需烘干，污水要处理，工艺过程较复杂，且电力消耗和水量消耗都比较大。

（2）水爆清砂 将浇注后冷却到一定温度的铸件投入水池中，水迅速地渗入砂内与较高温度的铸件表面接触而急剧汽化膨胀增压，产生爆炸力，使型砂和砂芯从铸件表面和内腔脱落，实现铸件的清理方法称为水爆清砂。

水爆清砂时，要严格控制铸件的入水温度。当入水温度过高时，铸件易产生裂纹，温度过低时则不起爆。入水温度与铸件大小、壁厚、结构特点、材质，以及型、芯砂的种类等因素有关。对于形状复杂、型芯较大、材质较脆的铸件，入水温度为150～350℃；形状简单、型芯较小且无收缩阻碍的铸件，入水温度为250～450℃。

水的温度和质量对水爆均有影响。通常水温在30℃以下效果较好；水中含泥量及杂质应尽可能少，以免影响水爆效果。

铸件的入水和出水操作也会影响水爆效果。入水方向和位置应使水能够迅速渗入并能形成引起爆炸的压力，应使芯头向下或朝向两侧，入水深度越深越好，出、入水速度快有利于减少铸件裂纹。

水爆清砂效率高，无粉尘，可大量回收芯骨和回用旧砂，但爆炸产生的振动和噪声易使铸件产生裂纹，并对厂房和人身造成危害。

（3）电液清砂 电液清砂是指用特制电极，在水中进行电火花放电，产生冲击波，再转化为水的机械力冲击铸件，使砂芯或残留在铸件上的型（芯）砂与铸件分离的清理方法。其主要特点如下：

1）劳动强度低，无粉尘、噪声、有害气体等污染，易于集中处理。

2）清砂质量好、效率高。(www.xing528.com)

3）不能清除铸件表面的粘砂。

电液清砂适用于清理铸件砂芯和熔模铸件的模壳，多用于批量生产的中小型铸钢、铸铁及非铁合金铸件清砂。

（4）电化学清砂 电化学清砂是指利用碱性溶（熔）液通电清除铸件粘砂的方法。其原理是碱性溶（熔）液电解时在铸件表面析出的初生钠能还原氧化物。

电化学清砂的质量较高，但效率较低，主要用于清理复杂铸件、铸件的复杂内腔和孔道，以及需热处理的中大铸件。

2.铸件浇冒口和飞翅的去除

铸件浇冒口和飞翅常见的去除方法、特点和应用范围见表6-4。

表6-4 铸件浇冒口和飞翅的去除方法、特点和应用范围

下面主要介绍铸件的等离子弧切割与电弧气割的操作要点。

（1）等离子弧切割 利用热效应和磁动力效应压缩电弧，使电弧变细，热量集中，产生10000℃以上的温度，使存在于电弧空间的气体高度电离，形成等离子体，利用等离子体电弧进行切割，称为等离子弧切割。

等离子弧切割操作主要分为三个阶段，即引弧、转弧和切割。引弧前，首先将铸件按顺序置于接有地线的钢轨上，然后检查电源、气源和冷却水是否正常，再按下割炬上的按钮，小电弧即可引燃。转弧过程是自动进行的，只需将割炬逐渐移近被切割的铸件，小电弧自行熄灭而形成切割电弧。此时必须注意，割嘴不能和铸件短路。转弧后，由于温度高，气体冲力大，必须立即进行切割。

（2）电弧气割 电弧气割又称为碳弧空气切割。它是通过电极与铸件接触时产生的电弧使金属熔化，同时用压缩空气吹除熔化的金属，从而切割铸件浇冒口及飞翅的方法，适用于切割不锈钢、铜合金铸件上尺寸不大的浇冒口和铸铁件的飞翅等。其操作要点如下：

1）切割处的粘砂应清除干净，铸件要放置平稳。

2）准备切割时，先将电源总开关合上，然后将割炬上的按钮开关拨到通电位置，待进入稳定的运转状态后，即可进行引弧切割。

3）切割位置一般是仰割、横割和俯割。横割时割炬的移动方向应由左向右，竖割时由上向下。

4）切割过程中应始终保持均匀的切割速度。

5）在调整炭棒伸出长度或更换新炭棒时，应在尚未切割的飞翅的根部起弧，以免烧伤铸件表面。

6）切割结束后，应先断弧，数秒钟后再切断压缩空气，以便处于红热状态的炭棒冷却，最后关闭电源。