使用宝珠砂能解决排气管砂芯变形问题

排气歧管长期在高温循环交变状态下工作，材料在高温下的抗氧化性能直接影响到排气歧管的使用寿命。近年来国家不断提高汽车尾气排放标准，催化技术和蜗轮增压技术的应用更是显著提高了排气歧管的工作温度，达到了750 ℃以上。随着发动机性能的进一步提高，排气歧管的工作温度还要提高。目前普遍采用耐热铸钢，如ZG 40Cr22Ni10Si2（JB/T 13044）等，耐热温度950℃-1100℃。排气歧管内腔一般要求不得有影响使用性能的裂纹、冷隔、缩孔、夹渣等，内腔粗糙度要求不大于Ra25，同时对管壁壁厚偏差有严格的、明确的规定。长期以来，排气歧管管壁壁厚不均、偏差超标的问题一直困扰着很多排气歧管铸造厂。

河南某铸造厂最早使用硅砂覆膜砂砂芯生产耐热钢排气歧管，由于浇注温度高（1470～1550℃），砂芯易变形，导致管壁厚度产生超差现象。虽然对硅砂进行了高温相变处理，但因受各种因素的影响，仍克服不了砂芯在高温下的变形，导致管壁厚度的波动范围大，严重时会造成报废。为提高砂芯强度并控制砂芯发气量,决定采用宝珠砂覆膜砂。实验室进行了硅砂、宝珠砂覆膜砂的性能试验，结果如表4。

该厂分别使用硅砂覆膜砂砂芯和宝珠砂覆膜砂砂芯下芯合箱同时浇注，在清理铸件后，进行解剖检测，用硅砂覆膜砂制芯，铸件存在壁厚不均、壁薄现象，壁厚为3.0～6.2 mm；用宝珠砂覆膜砂制芯，铸件的壁厚均匀，壁厚为4.4～4.6 mm，见图4。[3]

用宝珠砂覆膜砂制芯，消除了砂芯断芯，减小了砂芯变形，大大提高排气歧管内腔流道的尺寸精度，同时减少了内腔粘砂，提高了铸件质量和成品率，取得了显著的经济效益。