A fundición do corpo da chave é unha parte importante do proceso de fabricación da chave, e a calidade da fundición da chave determina a calidade da chave.A continuación preséntanse varios métodos de proceso de fundición utilizados habitualmente na industria de válvulas:
Fundición en area:
A fundición de area que se usa habitualmente na industria de válvulas pódese dividir en area verde, area seca, area de vidro de auga e area autoendurecible de resina de furano segundo diferentes aglutinantes.
(1) A area verde é un proceso de moldeo que utiliza bentonita como aglutinante.
As súas características son:o molde de area acabado non necesita secar nin endurecer, o molde de area ten unha certa resistencia á humidade e o núcleo de area e a cuncha do molde teñen un bo rendemento, polo que é fácil de limpar e sacudir as pezas de fundición.A eficiencia de produción de moldaxe é alta, o ciclo de produción é curto, o custo do material é baixo e é conveniente organizar a produción da cadea de montaxe.
As súas desvantaxes son:as fundicións son propensas a defectos como poros, inclusións de area e adhesión á area, e a calidade das pezas, especialmente a calidade intrínseca, non é a ideal.
Táboa de proporción e rendemento de area verde para fundición de aceiro:
(2) A area seca é un proceso de moldeo que utiliza arxila como aglutinante.Engadir un pouco de bentonita pode mellorar a súa resistencia húmida.
As súas características son:o molde de area debe secar, ten unha boa permeabilidade ao aire, non é propenso a defectos como o lavado de area, a adherencia de area e os poros, e a calidade inherente da fundición é boa.
As súas desvantaxes son:require equipos de secado de area e o ciclo de produción é longo.
(3) A area de vidro de auga é un proceso de modelado que utiliza vidro de auga como aglutinante.As súas características son: o vidro de auga ten a función de endurecerse automaticamente cando se expón ao CO2, e pode ter varias vantaxes do método de endurecemento por gas para o modelado e a fabricación de núcleos, pero hai deficiencias como a escasa plegabilidade da capa do molde, a dificultade na limpeza da area. fundicións e baixa taxa de rexeneración e reciclaxe de area vella.
Proporción e táboa de rendemento de area de endurecemento de CO2 de vidro de auga:
(4) O moldeado de area autoendurecible de resina de furano é un proceso de fundición que utiliza resina de furano como aglutinante.A area de moldeo solidifica debido á reacción química do aglutinante baixo a acción do axente de curado a temperatura ambiente.A súa característica é que o molde de area non necesita ser secado, o que acurta o ciclo de produción e aforra enerxía.A area de moldeo de resina é fácil de compactar e ten boas propiedades de desintegración.A area de moldaxe das fundicións é fácil de limpar.As pezas de fundición teñen unha alta precisión dimensional e un bo acabado superficial, o que pode mellorar moito a calidade das pezas.As súas desvantaxes son: requisitos de alta calidade para a area en bruto, lixeiro cheiro picante no lugar de produción e alto custo da resina.
Proporción e proceso de mestura da mestura de area sen cocer de resina de furano:
O proceso de mestura de area autoendurecible de resina de furano: é mellor usar un mesturador de area continuo para facer area de resina autoendurecible.A area en bruto, resina, axente de curado, etc. engádense en secuencia e mestúranse rapidamente.Pódese mesturar e usar en calquera momento.
A orde de engadir varias materias primas ao mesturar area de resina é a seguinte:
Area bruta + axente de curado (solución acuosa de ácido p-toluensulfónico) – (120 ~ 180S) – resina + silano – (60 ~ 90S) – produción de area
(5) Proceso de produción típico de fundición en area:
Fundición de precisión:
Nos últimos anos, os fabricantes de válvulas prestaron cada vez máis atención á calidade do aspecto e á precisión dimensional das pezas de fundición.Dado que o bo aspecto é o requisito básico do mercado, tamén é o punto de referencia de posicionamento para o primeiro paso do mecanizado.
A fundición de precisión de uso común na industria de válvulas é a fundición de investimento, que se presenta brevemente como segue:
(1) Dous métodos de proceso de fundición en solución:
①Utilizando material de molde a base de cera a baixa temperatura (ácido esteárico + parafina), inxección de cera a baixa presión, casca de vidro de auga, desparafinado con auga quente, proceso de fusión e vertido atmosférico, usado principalmente para fundición de aceiro carbono e aceiro de baixa aliaxe con requisitos xerais de calidade. , A precisión dimensional das pezas de fundición pode alcanzar o estándar nacional CT7 ~ 9.
② Usando material de molde a base de resina a media temperatura, inxección de cera a alta presión, envoltura de molde de sílice sol, desparafinado a vapor, proceso de fundición rápida atmosférica ou de fusión ao baleiro, a precisión dimensional das pezas de fundición pode alcanzar as fundicións de precisión CT4-6.
(2) Fluxo típico do proceso de fundición de investimento:
(3) Características da fundición de investimento:
①A fundición ten alta precisión dimensional, superficie lisa e boa calidade de aspecto.
② É posible fundir pezas con estruturas e formas complexas que son difíciles de procesar con outros procesos.
③ Os materiais de fundición non están limitados, varios materiais de aliaxe como: aceiro carbono, aceiro inoxidable, aliaxe de aceiro, aliaxe de aluminio, aliaxe de alta temperatura e metais preciosos, especialmente materiais de aliaxe que son difíciles de forxar, soldar e cortar.
④ Boa flexibilidade de produción e forte adaptabilidade.Pódese producir en grandes cantidades, e tamén é axeitado para a produción dunha soa peza ou de pequenos lotes.
⑤ A fundición de investimento tamén ten certas limitacións, como: fluxo de proceso engorroso e ciclo de produción longo.Debido ás limitadas técnicas de fundición que se poden empregar, a súa capacidade de carga de presión non pode ser moi alta cando se utiliza para fundir pezas de fundición de válvulas de capa fina que soportan presión.
Análise de defectos de fundición
Calquera fundición terá defectos internos, a existencia destes defectos traerá grandes perigos ocultos para a calidade interna da fundición, e a reparación da soldadura para eliminar estes defectos no proceso de produción tamén suporá unha gran carga para o proceso de produción.En particular, as válvulas son fundicións de capa fina que resisten a presión e a temperatura, e a compacidade das súas estruturas internas é moi importante.Polo tanto, os defectos internos das fundicións convértense no factor decisivo que afecta á calidade das fundicións.
Os defectos internos das fundicións de válvulas inclúen principalmente poros, inclusións de escoura, porosidade de contracción e gretas.
(1) Poros:Os poros son producidos por gas, a superficie dos poros é lisa e xéranse dentro ou preto da superficie da fundición, e as súas formas son na súa maioría redondas ou oblongas.
As principais fontes de gas que xeran poros son:
① O nitróxeno e o hidróxeno disoltos no metal están contidos no metal durante a solidificación da fundición, formando paredes interiores circulares ou ovaladas pechadas con brillo metálico.
②A humidade ou as substancias volátiles do material de moldeo transformaranse en gas debido ao quecemento, formando poros con paredes interiores de cor marrón escuro.
③ Durante o proceso de vertedura do metal, debido ao fluxo inestable, o aire intervén para formar poros.
Método de prevención de defectos estomáticos:
① Na fundición, as materias primas metálicas oxidadas deben usarse o menos posible ou non, e as ferramentas e cucharas deben cocerse e secarse.
②O vertido de aceiro fundido debe facerse a alta temperatura e verter a baixa temperatura, e o aceiro fundido debe estar debidamente sedado para facilitar a flotación do gas.
③ O deseño do proceso do tubo de vertido debe aumentar a cabeza de presión do aceiro fundido para evitar o atrapamento de gas e establecer un camiño de gas artificial para un escape razoable.
④Os materiais de moldaxe deben controlar o contido de auga e o volume de gas, aumentar a permeabilidade ao aire e o molde de area e o núcleo de area deben cocerse e secarse o máximo posible.
(2) Cavidade de contracción (solta):É unha cavidade (cavidade) circular ou irregular coherente ou incoherente que se produce no interior da fundición (especialmente no punto quente), cunha superficie interna rugosa e cor máis escura.Grans de cristal groso, na súa maioría en forma de dendritas, reunidos nun ou máis lugares, propensos a fugas durante a proba hidráulica.
O motivo da cavidade de contracción (floxadura):A contracción de volume ocorre cando o metal se solidifica de estado líquido a sólido.Se non hai suficiente reposición de aceiro fundido neste momento, inevitablemente ocorrerá unha cavidade de contracción.A cavidade de contracción das fundicións de aceiro é causada basicamente por un control inadecuado do proceso de solidificación secuencial.Os motivos poden incluír axustes incorrectos do montante, unha temperatura de vertedura demasiado alta do aceiro fundido e unha gran contracción do metal.
Métodos para evitar cavidades de contracción (floxo):① Deseña científicamente o sistema de vertido das pezas de fundición para lograr a solidificación secuencial do aceiro fundido, e as pezas que se solidifican primeiro deben ser reabastecidas con aceiro fundido.②Axuste de forma correcta e razoable a elevación, o subsidio, o ferro frío interno e externo para garantir a solidificación secuencial.③Cando se vierte o aceiro fundido, a inxección superior desde o riser é beneficiosa para garantir a temperatura do aceiro fundido e a alimentación e reducir a aparición de cavidades de contracción.④ En termos de velocidade de vertido, o vertido a baixa velocidade é máis propicio para a solidificación secuencial que o vertido a alta velocidade.⑸A temperatura de vertedura non debe ser demasiado alta.O aceiro fundido sácase do forno a alta temperatura e bótase despois da sedación, o que é beneficioso para reducir as cavidades de contracción.
(3) Inclusións de area (escoria):As inclusións de area (escoria), coñecidas comunmente como burbullas, son buratos descontinuos circulares ou irregulares que aparecen no interior das fundicións.Os buratos mestúranse con area de moldeo ou escoura de aceiro, de tamaños irregulares e agregados neles.Un ou varios lugares, moitas veces máis na parte superior.
Causas da inclusión de area (escoria):A inclusión de escorias é causada pola entrada de escorias de aceiro discretas na fundición xunto co aceiro fundido durante o proceso de fundición ou vertedura.A inclusión de area é causada pola insuficiente estanqueidade da cavidade do molde durante o moldeado.Cando o aceiro fundido é vertido na cavidade do molde, a area de moldeo é lavada polo aceiro fundido e entra no interior da fundición.Ademais, o funcionamento inadecuado durante o recorte e o peche da caixa e o fenómeno de caída de area tamén son os motivos da inclusión da area.
Métodos para evitar inclusións de area (escoria):① Cando se funde o aceiro fundido, o escape e a escoura deben esgotarse o máis completo posible.② Intente non darlle a volta á bolsa de vertido de aceiro fundido, pero use unha bolsa de tetera ou unha bolsa de vertido inferior para evitar que a escoura situada por riba do aceiro fundido entre na cavidade de fundición xunto co aceiro fundido.③ Ao verter aceiro fundido, débense tomar medidas para evitar que a escoura entre na cavidade do molde co aceiro fundido.④Para reducir a posibilidade de inclusión de area, asegúrese de que o molde de area sexa estanco ao modelar, teña coidado de non perder area ao cortar e limpa a cavidade do molde antes de pechar a caixa.
(4) Rachaduras:A maioría das fisuras das fundicións son fendas en quente, con formas irregulares, penetrantes ou non penetrantes, continuas ou intermitentes, e o metal nas gretas é escuro ou presenta oxidación superficial.
motivos das fisuras, é dicir, estrés a alta temperatura e deformación da película líquida.
A tensión de alta temperatura é a tensión formada pola contracción e deformación do aceiro fundido a altas temperaturas.Cando a tensión supera o límite de resistencia ou deformación plástica do metal a esta temperatura, produciranse gretas.A deformación da película líquida é a formación dunha película líquida entre os grans de cristal durante o proceso de solidificación e cristalización do aceiro fundido.Co progreso da solidificación e cristalización, a película líquida defórmase.Cando a cantidade de deformación e a velocidade de deformación superan un determinado límite, xéranse gretas.O rango de temperatura das fisuras térmicas é de aproximadamente 1200 ~ 1450 ℃.
Factores que afectan as fisuras:
① Os elementos S e P no aceiro son factores prexudiciais para as fisuras, e os seus eutécticos con ferro reducen a resistencia e plasticidade do aceiro fundido a altas temperaturas, o que provoca gretas.
② A inclusión e segregación de escorias no aceiro aumentan a concentración de tensións, aumentando así a tendencia á fisuración en quente.
③ Canto maior sexa o coeficiente de contracción lineal do tipo de aceiro, maior será a tendencia á rachadura en quente.
④ Canto maior sexa a condutividade térmica do tipo de aceiro, maior será a tensión superficial, mellores as propiedades mecánicas a alta temperatura e menor será a tendencia de rachaduras en quente.
⑤ O deseño estrutural das pezas de fundición é deficiente en fabricación, como esquinas redondeadas demasiado pequenas, gran disparidade de espesores de parede e concentración de tensión severa, o que provocará gretas.
⑥A compacidade do molde de area é demasiado alta e o escaso rendemento do núcleo dificulta a contracción da fundición e aumenta a tendencia ás gretas.
⑦Outros, como a disposición inadecuada do riser, o arrefriamento demasiado rápido da fundición, o estrés excesivo causado polo corte do riser e o tratamento térmico, etc. tamén afectarán á xeración de fendas.
Segundo as causas e os factores de influencia das fendas anteriores, pódense tomar as medidas correspondentes para reducir e evitar a aparición de defectos de fendas.
A partir da análise anterior das causas dos defectos de fundición, descubrindo os problemas existentes e tomando as medidas de mellora correspondentes, podemos atopar unha solución aos defectos de fundición, que favoreza a mellora da calidade da fundición.
Hora de publicación: 31-Ago-2023