黃漢云，孫中民

（1.南通開放大學，江蘇南通 226006；2.無錫赫夫曼鑄造科技有限公司，江蘇無錫 214072）

鑄造用過濾布主要成份是SiO2（含量達90%以上），有一定的高溫工作特性，為非脆性材料，沒有高溫化學反應傾向。過濾布主要起到過濾鐵水中夾雜物的作用，對鐵水有一定的整流作用，但整流作用比直孔過濾器小。目前，過濾布主要用于澆注時間大于2 min的大中型鑄鐵件的過濾，國內在風電鑄件的生產上使用的最多。典型的使用鑄造廠有江蘇吉鑫風能科技股份有限公司、江蘇一汽鑄造有限公司。

目前，國內使用的鑄造用過濾布主要是進口產品，典型的生產商有德國Culimeta過濾布。但現(xiàn)在國內也有企業(yè)生產鑄造用過濾布，并已應用于鑄造廠?，F(xiàn)在應用的普通過濾布因工作溫度受限，已開始在普通過濾網布上應用先進涂層生產工藝，使得過濾布的工作溫度提高很多，可達1450℃～1500℃，可以對鐵水起到更好的過濾效果。圖1、圖2分別為普通過濾布及加涂層的過濾布。

1 過濾布的主要規(guī)格

圖1 普通過濾布（偏白色）

圖2 加涂層過濾布（偏深色）

目前使用的過濾布的孔徑主要有1.5mm×1.5mm和2.0mm×2.0mm兩種，過濾布的門幅寬度有880mm和1 200 mm兩種。過濾布的熔化溫度可達1 700℃.

2 使用工藝介紹

過濾布能有效地擋住剛剛開始澆注時的鐵水中的夾雜物，而開澆時的鐵水一般是最“臟”的。在澆注過程中由于鐵水的沖刷及較高的鐵水靜壓頭，過濾布經常會產生破裂問題，但過濾布在高溫下有較好的韌性，破裂的過濾布不但不會產生碎片掉下來進入鑄件中，而且還能把已擋住的夾雜物吸附住，不讓夾雜物進入鑄件中。另外澆注過程中過濾布也易于變形，澆注后網孔的尺寸往往比澆注前要大。

過濾布與相應的砂芯和型腔組成了過濾網，鐵液流經過濾網時，對鐵液起到過濾作用，擋住了鐵液中的夾雜物，避免其進入鑄件型腔，同時還可以降低鐵液流動速度而減少鐵液紊流程度，以減少鐵液二次氧化形成夾渣。

根據國內一些鑄造廠使用過濾布的成熟經驗，總結出如下的使用工藝：

1）首先根據鑄件澆注重量和過濾布單位面積的過鐵能力或按橫澆道截面積的3～5倍（經驗參考數(shù)據），計算出過濾網的過濾截面積；

2）根據過濾截面積和鑄件型板布局，設計過濾網坭芯。圖3為三種型號過濾網坭芯示意圖，分別為四孔、二孔、單孔三種過濾網坭芯；

圖3 三種型號過濾網坭芯示意圖

3）使用樹脂砂做出過濾網坭芯；

4）在過濾網坭芯上按照一定的工藝將過濾布包覆好，用排釘將過濾布固定在過濾網坭芯上，形成過濾坭芯，如圖4所示；

5）根據鑄件的結構來設計過濾坭芯和橫澆道，確保鐵液全部從過濾網通過。設計過濾坭芯時要注意，如果過濾坭芯尺寸太大，過濾坭芯會壓壞；如果設計的過濾坭芯尺寸太小，鐵水會從披縫中通過，造成夾渣物不能被攔截，進入鑄型型腔。圖5為兩種放置過濾坭芯的過濾橫澆道示意圖，a）圖表示左右對稱放置二個過濾坭芯，b）圖表示單邊放置一個過濾坭芯；

圖4 過濾布與坭芯的包覆示意圖

圖5 兩種放置過濾據芯的過濾橫澆道示意圖

6）安放過濾坭芯的位置應距離直澆道200 mm以上；

7）過濾坭芯安放位置前方應采用喇叭口過濾。

過濾坭芯實物見圖6.

圖6 過濾坭芯實物

3 關鍵技術指標對鑄件質量的影響

3.1 耐高溫性能

耐高溫性能即最大工作溫度，決定了能否保持形狀及物理過濾的作用?？梢杂脴藴手亓扛邷叵聸_擊模擬測試來驗證其耐高溫性能，見圖7.測試時，在周邊固定、拉平的過濾布上靜止放置一個鋼球，鋼球最大直徑為12 cm，質量為7.3 kg.然后用噴燈在過濾布下面燃燒，對過濾布進行加熱。根據經驗，當過濾布上的溫度達到1 200℃時，鋼球沒有把過濾布壓破的話，耐高溫性能就為合格。

圖7 標準重量高溫下沖擊模擬測試現(xiàn)場照片

圖8 1.5 MW風電底座放置過濾坭芯工藝圖

3.2 拉伸強度

拉伸強度高，在操作過程中不易破損，在澆注過程中不易破裂，或變形量較小，都是對過濾效果的保證。根據經驗，合適的拉伸強度為：經度拉伸強度≥1 470 N，緯度拉伸強度≥980 N.

4 使用情況

澆注1.5 MW風電底座放置過濾坭芯工藝圖見圖8.鑄件重量為13500kg，澆注重量17500kg，溫度為1365℃，澆注時間為245 s，保溫時間100 h.經UT、MT檢測后，鑄件質量完全達到技術要求。

參考文獻：

［1］ 何志，徐學利.鑄件澆注系統(tǒng)的設計與優(yōu)化［J］.熱加工工藝，2013，42（23）：81-84.

［2］ 中國機械工程學會鑄造分會.鑄造手冊:第2卷:鑄造工藝［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003.

［3］ 李慶春.鑄件形成理論基礎［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1982.