来源：《铸造技术》杂志论文
张新平1 袁东洲1 2
（1，陕西·宝鸡华光铸造材料科技有限公司 陕西 凤翔 721400；2，全国铸造学会消失模与V法铸造技术委员会 湖北 武汉430074）
【摘要】过滤器在铸造行业应用得到了普遍认可，本文仅以国内某公司研制的铸造用纸质过滤器在铸铁件上的应用实例分析，以及在铸造行业的应用优势及前景作以研判。
【关键词】 铸铁件 纸质过滤器 应用
Application of paper filter in iron casting
Zhang Xinping 1 yuan Dongzhou 1 2
(1. Shaanxi Baoji Huaguang Casting Material Technology Co., Ltd. Shaanxi Fengxiang 721400; 2. EPC and V-process Casting Technical Committee of National Foundry Society Hubei Wuhan 430074)
[Abstract] the application of the filter in the foundry industry has been generally recognized and approved by the authoritative experts in the industry. In this paper, the application of paper filter for casting developed by a domestic casting technology company in iron castings is analyzed, and its application advantages and prospects in the casting industry are discussed.
[Key words] Application of paper filter for iron castings
1）、引言
近几年随着我国铸件产量快速的持续增长，国家提出“我们不但要做世界铸造大国，还要做世界铸造强国”。对高品质铸件的技术要求也在按照国际标准同步提高，铸造企业使用过滤器的量逐年增加，带动了铸造用过滤器生产技术的提升。从几公斤的小铸件到上百吨的大型铸件目前都可使用过滤器。过滤器已应用在铸造行业的多个领域：汽车铸件、发动机铸件、机床铸件、风电铸件、液压铸件、纺织机械铸件及精密铸件等。
采用传统的熔炼铸造工艺往往难以满足现代制造装备工业对高品质铸件的技术要求，关键原因是合金中的非金属夹杂物超出技术要求所允许的范围。为减少非金属夹杂物的影响，一方面对配制合金的清洁炉料提出了严格要求，另一方面则竭力加强熔炼过程的控制,还有在铸造工艺上采取加设过滤网（器）等措施。其中过滤器是减少、消除夹杂最有效的措施，能起到其它工艺措施无法达到的作用。铸造过滤技术就是在这种情况下发展起来的一种净化金属熔液的新方法、新工艺。
过滤技术在滤除金属液中夹杂物，改善铸件的内部组织和机械加工性能，提高铸件的工艺出品率、合格率及力学性能，降低铸造生产的综合成本方面起到了重要作用。随着我国铸件品质的不断提升，人们对过滤技术认识的逐渐深入，铸造用过滤器己被越来越多的铸造厂家所接受，其将在提高铸件的质量和成品率方面发挥越来越大的作用。
2）、过滤技术的应用与发展
目前我国铸造使用过滤技术，包括有玻璃纤维过滤网、陶瓷直孔过滤网和泡沫陶瓷过滤网配套陶瓷过滤器外壳等，生产实践中对三类过滤网进行比较，泡沫过滤网过滤能力最强，尤其是陶瓷直孔过滤器应用广泛。
铸造行业曾经是把过滤器放在浇注系统内，预先将带有过滤器的浇注系统型壳制作好，在管壳上相应位置预留有开口，便于过滤器放在安装座内。制壳阶段放于座内，用水玻璃或硅溶胶封住，固化烘干后就可浇注。浇注温度控制在工艺范围上限，浇注速度应尽快达到最大，这样做以避免冷隔、浇不足等铸造缺陷。为使过滤器放置容易，需要设计过滤底座，即在型壳放置过滤器处与过滤器外缘最好有2毫米间隙、支撑面要留有≥5mm宽度的底座。过滤器外形可以制作成方形也可以做成圆台形，可外包纤维棉，直接放在浇口位置；还可以制作与直浇道或横浇道相匹配的位置，过滤片有陶瓷直孔片还有耐火纤维多孔片，放置前用树脂粘结在浇注系统上，使用方便，操作简捷
应用实践表明：过滤技术可以有效消除夹杂、夹渣、气孔缺陷，是提高铸件质量必不可少的而且最能见成效的工艺手段。具体的讲：铸造用过滤带来的益处主要表现在以下4个方面。(1)减少夹杂缺陷能有效减少夹杂物数量,减少、消除夹杂及相关废品缺陷。 (2)稳定铸件质量使铸件的各项质量指标更加稳定。(3)提高工艺出品率，过滤的有效作用允许简化原来为消除夹杂物而设计的复杂浇注系统,提高工艺出品率。(4)金属基体中夹杂物数量的减少,可以明显提高切削刀具的使用寿命，稳定机械加工性能。
据文献[4]为了获得高品质铸件，铸造中用过滤网的经济效益：（1）使用过滤器能大幅度降低夹杂类缺陷；（2）细化晶粒，提高铸件力学性能；（3）改善铸件机械加工性能；（4）提高铸件内在、外在质量；（5）减少加工余量、减少修补费用；（6）简化浇注系统，提高工艺出品率。铸件过滤技术可以有效提升铸件品质，能够为铸造企业带来明显经济效益，在我国应用范围迅速增加，随着越来越多高品质铸件的需求，人们对过滤技术的认识逐渐不断深入，这项新方法的应用必将越来越广泛。
3）、纸质过滤器和纸质浇道的研发
进入21世纪在我国推广世界风行的绿色铸造——消失模铸造，为适应这一先进生产技术，宝鸡华光铸材公司率先研制出铸造用纸质浇道管和纸质过器滤器（如图1所示），填补了国内的空白。由于其重量轻，便于与消失模装配，子母口承插、节能环保等优势深受业内好评。解决了陶瓷过滤器笨重、不易与纸质浇道和消失模浇道连接装配的问题。同纸质浇道管一并在消失模铸造和实型铸造应用，彰显铸造用纸质过滤器的优越性，质地很轻和纸质浇道管非常便于连接，纸质浇道和过滤器易于操作，用手工锯条就能够切割，使用的性能非常优越文献[2]。笔者在全国多地使用纸质过滤器的铸造车间生产现场看到，听到操作工师傅说：“这样既简单轻巧，又便于使用，太实用了”。“纸质过滤器与纸质浇道是子母口承插连接，纸质过滤器外壳内装直孔陶瓷过滤网，用胶带密封就行，再不怕进砂，夹砂了。” 车间工程师如此说。铸件成品率显著提高，车间的经济效益明显得到改观”。铸造用纸质过滤器能够有效的地去掉液态金属非金属夹杂物，提高铸件的显微组织和力学性能，生产精密铸件的高品质标准，降低铸件废品率，显著提高工艺出品率。减少加工时刀具磨损，经济效益和社会效益显著增加文献[2]。
4）纸质过滤器在铸铁件的应用
纸质过滤器这项发明解决的技术问题最显著的是，提供一种能够在满足铸造用金属液纯净度的要求下，可以适用于普通灰铸铁和球墨铸铁铸件，大量使用于覆膜砂消失模铸件和树脂砂实型铸造工艺。
在普通灰铸铁件浇注系统使用，比如在机床床身、床头箱的应用，铸件原先夹渣、夹杂和气孔缺陷明显减少，机械加工性能显著改善。尤其是在球墨铸铁件的应用，实现大型（比如汽车覆盖件模具类及风电铸件）球墨铸铁件低流速、平稳充型目的的铸造用过滤器，具有阻止铁液中的渣进入铸型内；还能够在达到要求流量的前提下控制铁液流速，遏制铁液紊流现象，保证了大型球墨铸铁件浇注质量。国内外汽车模具铸件生产企业采用纸质浇道管的同时使用纸质过滤器，两者匹配相用更加凸显该产品在实型铸造上的优越性（如图4-1和图4-2所示）。
5）结语与展望
综上所述，铸造用纸质过滤器相比较陶瓷过滤器有着诸多优点，重量轻，便于与纸质浇道管配套使用，使用方便、节能环保。在大型实型铸铁件使用中收到良好的效果，随着我国由世界铸造大国向世界铸造强国的迈进，铸造用金属液过滤器的使用量将会更大。我们不会满足已有成绩，将在铸钢与高温合金铸件用新型浇道和过滤材料的研制方面加大投入。
对于目前制约推广使用的成本问题，将加快推进自动化改造，提高生产效率，降低生产成本。与业内有识之士研究，尽快制定铸造用过滤器技术标准以及净化效果的检测标准，还有检测设备和检测手段。将其与铸造工艺可行性实用评判以及在铸造行业全方位的推广。
参 考 文 献
[1]张新平，铸造用纸质浇道管及其制造方法：中国.2015107230033.33[P.2015-10-29]
[2]袁东洲，纸质浇道管及其在消失模铸造上应用之优点[J].铸造技术，2017（9）2295-2297
[3]张新平，铸造过滤器纸质过滤器壳制造方法：中国,2018109161882.32[P2019-08-20]
[4]魏 兵 唐一林等，铸造用金属液过滤器及其应用[j].铸造技术，2008（8）1127-1131
【附言】
第一作者简介：张新平 男，汉族，陕西凤翔人，经济师。现任宝鸡华光铸造材料科技有限公司总经理。 通联方式： 电话0917–7216418（办）； 传真0917-7211896。
E-mail：baojihuaguang@163.com
[通讯作者] 袁东洲 男，汉族，大学文化，高级工程师，从事铸造工艺方面的研究工作50年，现任宝鸡华光铸材科技公司顾问。电话029—33234346，传真0917-7211896。E-mail：ydzh470119@126.com
