Леењето на телото на вентилот е важен дел од процесот на производство на вентили, а квалитетот на леењето на вентилот го одредува квалитетот на вентилот. Следново претставува неколку методи на леење што најчесто се користат во индустријата за вентили:
Лиење со песок:
Лиењето од песок, кое најчесто се користи во индустријата за вентили, може да се подели на зелен песок, сув песок, песок од водено стакло и самостврднувачки песок со фуранска смола, според различните врзива.
(1) Зелениот песок е процес на лиење со употреба на бентонит како врзивно средство.
Нејзините карактеристики се:Готовиот песочен калап не треба да се суши или стврднува, песочниот калап има одредена цврстина на влажна состојба, а песочното јадро и обвивката на калапот имаат добар принос, што го олеснува чистењето и истресувањето на одлеаноци. Ефикасноста на производството на калапите е висока, производствениот циклус е краток, цената на материјалот е ниска и е погодно да се организира производство на склоплива линија.
Нејзините недостатоци се:Одлеаноците се склони кон дефекти како што се пори, песочни инклузии и адхезија на песок, а квалитетот на одлеаноците, особено внатрешниот квалитет, не е идеален.
Табела за пропорции и перформанси на зелен песок за челични одлеаноци:
(2) Сувиот песок е процес на лиење со употреба на глина како врзивно средство. Додавањето малку бентонит може да ја подобри неговата цврстина на влажна вода.
Нејзините карактеристики се:Песочниот калап треба да се исуши, има добра пропустливост на воздух, не е склонен кон дефекти како што се миење со песок, лепење со песок и пори, а вродениот квалитет на леењето е добар.
Нејзините недостатоци се:Потребна е опрема за сушење песок, а производствениот циклус е долг.
(3) Песокот од водено стакло е процес на моделирање кој користи водено стакло како врзивно средство. Неговите карактеристики се: воденото стакло има функција на автоматско стврднување кога е изложено на CO2 и може да има различни предности од методот на гасно стврднување за моделирање и изработка на јадро, но постојат недостатоци како што се слабата склопливост на обвивката на калапот, тешкотиите при чистењето со песок на одлеаноци и ниската стапка на регенерација и рециклирање на стариот песок.
Табела со пропорции и перформанси на песок за стврднување со CO2 со водено стакло:
(4) Самостврднувањето на песокот со фуранска смола е процес на леење со употреба на фуранска смола како врзивно средство. Песокот за леење се стврднува поради хемиската реакција на врзивното средство под дејство на средството за стврднување на собна температура. Неговата карактеристика е што песочниот калап не треба да се суши, што го скратува производствениот циклус и заштедува енергија. Песокот за леење со смола лесно се набива и има добри својства на распаѓање. Песокот за леење на одлеаноци лесно се чисти. Одлеаноци имаат висока димензионална точност и добра површинска завршна обработка, што може значително да го подобри квалитетот на одлеаноци. Неговите недостатоци се: високи барања за квалитет на суров песок, лесен остар мирис на местото на производство и висока цена на смолата.
Пропорција и процес на мешање на мешавина од песок без печење од фуранска смола:
Процес на мешање на самостврднувачки песок од фуранска смола: Најдобро е да се користи континуиран миксер за песок за да се направи самостврднувачки песок од смола. Суровиот песок, смолата, средството за стврднување итн. се додаваат по ред и брзо се мешаат. Може да се меша и користи во секое време.
Редоследот на додавање на разни суровини при мешање на смолест песок е како што следува:
Суров песок + средство за стврднување (воден раствор на p-толуенсулфонска киселина) – (120 ~ 180S) – смола + силан – (60 ~ 90S) – производство на песок
(5) Типичен процес на производство на леење песок:
Прецизно леење:
Во последниве години, производителите на вентили обрнуваат сè поголемо внимание на квалитетот на изгледот и димензионалната точност на одлеаноци. Бидејќи добриот изглед е основен услов на пазарот, тој е и репер за позиционирање за првиот чекор од машинската обработка.
Најчесто користеното прецизно леење во индустријата за вентили е инвестициско леење, кое накратко е претставено на следниов начин:
(1) Два процесни методи на леење во раствор:
① Користење на материјал за калап на база на восок на ниска температура (стеаринска киселина + парафин), вбризгување на восок под низок притисок, обвивка од водено стакло, деваксирање со топла вода, процес на атмосферско топење и истурање, главно се користи за одлеаноци од јаглероден челик и нисколегиран челик со општи барања за квалитет. Димензионалната точност на одлеаноци може да го достигне националниот стандард CT7~9.
② Користејќи материјал за калап базиран на смола на средна температура, вбризгување на восок под висок притисок, обвивка од калап со силициум сол, деваксирање со пареа, процес на брзо атмосферско или вакуумско топење на леење, димензионалната точност на одлеаноци може да достигне прецизни одлеаноци CT4-6.
(2) Типичен процес на леење инвестиции:
(3) Карактеристики на инвестициското леење:
① Одлеанокот има висока димензионална точност, мазна површина и добар квалитет на изглед.
② Можно е да се леат делови со сложени структури и форми кои тешко се обработуваат со други процеси.
③ Материјалите за леење не се ограничени, различни легирани материјали како што се: јаглероден челик, не'рѓосувачки челик, легиран челик, легиран алуминиум, легура на висока температура и скапоцени метали, особено легирани материјали кои се тешки за ковање, заварување и сечење.
④ Добра флексибилност на производството и силна прилагодливост. Може да се произведува во големи количини, а е погоден и за производство на едно парче или мали серии.
⑤ Инвестициското леење има и одредени ограничувања, како што се: гломазен процес на леење и долг производствен циклус. Поради ограничените техники на леење што можат да се користат, неговата способност за издржување на притисок не може да биде многу висока кога се користи за леење одлеаноци од вентили со тенка обвивка што носат притисок.
Анализа на дефекти при леење
Секое леење ќе има внатрешни дефекти, постоењето на овие дефекти ќе донесе големи скриени опасности за внатрешниот квалитет на леењето, а поправката со заварување за отстранување на овие дефекти во процесот на производство, исто така, ќе донесе големо оптоварување на процесот на производство. Особено, вентилите се одлеаноци со тенка обвивка кои издржуваат притисок и температура, а компактноста на нивните внатрешни структури е многу важна. Затоа, внатрешните дефекти на одлеаноци стануваат одлучувачки фактор што влијае на квалитетот на одлеаноците.
Внатрешните дефекти на одлеаноци од вентили главно вклучуваат пори, инклузии на згура, порозност на собирање и пукнатини.
(1) Пори:Порите се создаваат со гас, површината на порите е мазна и се создаваат во или близу до површината на одлеанокот, а нивните форми се претежно тркалезни или издолжени.
Главните извори на гас што генерираат пори се:
① Азотот и водородот растворени во металот се содржани во металот за време на стврднувањето на одлеанокот, формирајќи затворени кружни или овални внатрешни ѕидови со метален сјај.
②Влагата или испарливите супстанции во материјалот за калап ќе се претворат во гас поради загревање, формирајќи пори со темно кафеави внатрешни ѕидови.
③ За време на процесот на истурање на металот, поради нестабилниот проток, воздухот е вклучен за да формира пори.
Методи за превенција на стоматолошки дефекти:
① При топење, 'рѓосаните метални суровини треба да се користат што е можно помалку или воопшто да не се користат, а алатите и црпалките треба да се печат и сушат.
② Истурањето на стопен челик треба да се врши на висока температура и да се истура на ниска температура, а стопениот челик треба правилно да се седира за да се олесни лебдењето на гасот.
③ Дизајнот на процесот на цевководот за истурање треба да го зголеми притисокот на стопениот челик за да се избегне заробување на гас и да се постави вештачка патека на гас за разумно издувување.
④ Материјалите за обликување треба да ја контролираат содржината на вода и волуменот на гас, да ја зголемат пропустливоста на воздухот, а песочната калап и песочното јадро треба да се печат и сушат колку што е можно повеќе.
(2) Шуплина за собирање (лабава):Тоа е кохерентна или некохерентна кружна или неправилна празнина (шуплина) што се јавува во внатрешноста на одлеанокот (особено на жешката точка), со груба внатрешна површина и потемна боја. Груби кристални зрна, претежно во форма на дендрити, собрани на едно или повеќе места, склони кон протекување за време на хидрауличниот тест.
Причина за шуплина на собирање (лабавост):Волуменско собирање се јавува кога металот се стврднува од течна во цврста состојба. Ако во овој момент нема доволно надополнување на стопениот челик, неизбежно ќе се појави празнина на собирање. Шуплината на собирање кај челичните одлеаноци е во основа предизвикана од неправилна контрола на процесот на секвенцијално стврднување. Причините може да вклучуваат неправилни поставки на столбот, превисока температура на истурање на стопениот челик и големо собирање на металот.
Методи за спречување на шуплини од собирање (лабавост):① Научно дизајнирајте го системот за истурање на одлеаноци за да се постигне секвенцијално стврднување на стопениот челик, а деловите што први се стврднуваат треба да се надополнат со стопен челик. ② Правилно и разумно поставете го столбот, субвенцијата, внатрешното и надворешното ладно железо за да се обезбеди секвенцијално стврднување. ③ Кога се истура стопениот челик, горното вбризгување од столбот е корисно за да се обезбеди температурата на стопениот челик и полнењето, и да се намали појавата на шуплини на собирање. ④ Во однос на брзината на истурање, ниското брзо истурање е попогодно за секвенцијално стврднување отколку брзото истурање. ⑸ Температурата на истурање не треба да биде превисока. Стопениот челик се вади од печката на висока температура и се истура по седацијата, што е корисно за намалување на шуплините на собирање.
(3) Вклучувања на песок (згура):Вклучувања на песок (згура), попознати како плускавци, се дисконтинуирани кружни или неправилни дупки што се појавуваат во внатрешноста на одлеаноци. Дупките се измешани со песок за лиење или челична згура, со неправилни големини и агрегирани во нив. Едно или повеќе места, често повеќе на горниот дел.
Причини за вклучување на песок (згура):Вклучувањето на згура е предизвикано од дискретна челична згура што влегува во одлеанокот заедно со стопениот челик за време на процесот на топење или леење. Вклучувањето на песок е предизвикано од недоволната затегнатост на шуплината на калапот за време на леењето. Кога стопениот челик се истура во шуплината на калапот, песокот за леење се измива од стопениот челик и влегува во внатрешноста на одлеанокот. Покрај тоа, неправилното работење за време на кастрењето и затворањето на кутијата, како и феноменот на испуштање песок се исто така причини за вклучување на песок.
Методи за спречување на навлегување на песок (згура):① Кога стопениот челик се топи, издувните гасови и згурата треба да се исфрлат што е можно поцелосно. ② Обидете се да не ја превртувате вреќата за истурање од стопен челик, туку користете вреќа за чајник или вреќа за истурање на дното за да спречите згурата над стопениот челик да влезе во шуплината на леење заедно со стопениот челик. ③ При истурање стопен челик, треба да се преземат мерки за да се спречи влегување на згура во шуплината на калапот заедно со стопениот челик. ④За да се намали можноста за вклучување песок, осигурајте се дека песочниот калап е затегнат при моделирање, внимавајте да не изгубите песок при сечење и исчистете ја шуплината на калапот пред да ја затворите кутијата.
(4) Пукнатини:Повеќето пукнатини во одлеаноци се топли пукнатини, со неправилни форми, пенетрирачки или непенетрирачки, континуирани или повремени, а металот на пукнатините е темен или има површинска оксидација.
причини за пукнатини, имено стрес на висока температура и деформација на течниот филм.
Високотемпературниот стрес е стресот што се создава при собирање и деформација на стопен челик на високи температури. Кога стресот ја надминува границата на цврстина или пластична деформација на металот на оваа температура, ќе се појават пукнатини. Деформацијата на течниот филм е формирање на течен филм помеѓу кристалните зрна за време на процесот на стврднување и кристализација на стопениот челик. Со напредокот на стврднувањето и кристализацијата, течниот филм се деформира. Кога количината на деформација и брзината на деформација ќе надминат одредена граница, се создаваат пукнатини. Температурниот опсег на термичките пукнатини е околу 1200~1450℃.
Фактори кои влијаат на пукнатините:
① S и P елементите во челикот се штетни фактори за пукнатини, а нивната евтектика со железо ја намалува цврстината и пластичноста на леаниот челик на високи температури, што резултира со пукнатини.
② Вклучувањето и сегрегацијата на згура во челикот ја зголемуваат концентрацијата на стрес, со што се зголемува тенденцијата за топло пукање.
③ Колку е поголем коефициентот на линеарно собирање на типот челик, толку е поголема тенденцијата за топло пукање.
④ Колку е поголема топлинската спроводливост на челикот, толку е поголем површинскиот напон, толку се подобри механичките својства на висока температура и толку е помала тенденцијата за топло пукање.
⑤ Структурниот дизајн на одлеаноци е слаб во производството, како што се премногу мали заоблени агли, голема разлика во дебелината на ѕидот и силна концентрација на стрес, што ќе предизвика пукнатини.
⑥ Компактноста на песочниот калап е превисока, а слабата еластичност на јадрото го попречува смалувањето на одлеанокот и ја зголемува тенденцијата за пукнатини.
⑦Други фактори, како што се неправилно распоредување на столбот, пребрзо ладење на одлеанокот, прекумерен стрес предизвикан од сечење на столбот и термичка обработка итн., исто така, ќе влијаат на создавањето пукнатини.
Според причините и факторите што влијаат на горенаведените пукнатини, можат да се преземат соодветни мерки за намалување и избегнување на појавата на дефекти на пукнатините.
Врз основа на горенаведената анализа на причините за дефекти при леење, откривање на постојните проблеми и преземање соодветни мерки за подобрување, можеме да најдеме решение за дефектите при леење, што е погодно за подобрување на квалитетот на леењето.
Време на објавување: 31 август 2023 година