Лиењето на телото на вентилот е важен дел од процесот на производство на вентилот, а квалитетот на леењето на вентилот го одредува квалитетот на вентилот.Следното воведува неколку методи на процесот на лиење кои вообичаено се користат во индустријата за вентили:
Лиење од песок:
Леењето со песок што вообичаено се користи во индустријата за вентили може да се подели на зелен песок, сув песок, песок од водено стакло и песок за самостврднување на фуранска смола според различни врзива.
(1) Зелениот песок е процес на обликување со користење на бентонит како врзивно средство.
Неговите карактеристики се:готовиот калап за песок не треба да се суши или стврднува, калапот за песок има одредена влажна цврстина, а песочното јадро и обвивката од мувла имаат добар принос, што го олеснува чистењето и тресењето на одливот.Ефикасноста на производството на калапи е висока, производствениот циклус е краток, трошоците за материјалот се ниски и погодно е да се организира производство на монтажна линија.
Неговите недостатоци се:одлеаноците се склони кон дефекти како што се порите, подмножествата од песок и адхезијата на песокот, 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 обликување со употреба на глина како врзивно средство.Додавањето малку бентонит може да ја подобри неговата влажна сила.
Неговите карактеристики се:калапот за песок треба да се исуши, има добра пропустливост на воздухот, не е подложен на дефекти како што се миење песок, лепење на песок и пори, а вродениот квалитет на лиењето е добар.
Неговите недостатоци се:бара опрема за сушење на песок и производниот циклус е долг.
(3) Водено стакло песок е процес на моделирање со користење на водено стакло како врзивно средство.Неговите карактеристики се: водното стакло има функција на автоматско стврднување кога е изложено на CO2 и може да има различни предности на методот на стврднување на гас за моделирање и изработка на јадра, но има недостатоци како што се слаба склопливост на обвивката од мувлата, тешкотии при чистење на песок на одлеаноци и ниска стапка на регенерација и рециклирање на стариот песок.
Табела за пропорции и перформанси на водено стакло за стврднување CO2 песок:
(4) Самостврднувањето песок од фуранска смола е процес на лиење со користење на фуранска смола како врзивно средство.Песокот за обликување се зацврстува поради хемиската реакција на врзивно средство под дејство на средството за стврднување на собна температура.Нејзината карактеристика е тоа што песочниот калап нема потреба од сушење, што го скратува производниот циклус и заштедува енергија.Песокот за обликување смола лесно се компактира и има добри својства на распаѓање.Песокот за обликување на одлеаноците лесно се чисти.Одлеаноците имаат висока димензионална прецизност и добра завршна површина, што може значително да го подобри квалитетот на одлеаноците.Неговите недостатоци се: високи барања за квалитет за суров песок, слаб лут мирис на местото на производство и висока цена на смолата.
Пропорција и процес на мешање на мешавина од песок без фуранска смола:
Процес на мешање на песок за самостврднување на фуранска смола: Најдобро е да се користи континуиран мешалка за песок за да се направи смола што самостврднува песок.Суров песок, смола, средство за стврднување итн. се додаваат во низа и брзо се мешаат.Може да се меша и користи во секое време.
Редоследот на додавање на разни суровини при мешање на смолен песок е како што следува:
Суров песок + средство за стврднување (р-толуенсулфонска киселина воден раствор) – (120 ~ 180S) – смола + силиан – (60 ~ 90S) – производство на песок
(5) Типичен процес на производство на леење песок:
Прецизно лиење:
Во последниве години, производителите на вентили посветуваат сè повеќе внимание на квалитетот на изгледот и точноста на димензиите на одлеаноците.Бидејќи добриот изглед е основното барање на пазарот, тој е и позиционирање репер за првиот чекор од обработката.
Најчесто користеното прецизно леење во индустријата за вентили е инвестициско лиење, кое накратко е претставено на следниов начин:
(1) Два процесни методи на лиење раствор:
①Користење на нискотемпературен материјал за мувла базиран на восок (стеаринска киселина + парафин), вбризгување на восок со низок притисок, обвивка од водено стакло, депилација со топла вода, атмосферски процес на топење и истурање, главно се користи за лиење од јаглероден челик и нисколегиран челик со општи барања за квалитет , Димензионалната точност на одлеаноците може да го достигне националниот стандард CT7~9.
② Користејќи материјал за мувла базиран на смола со средна температура, вбризгување на восок со висок притисок, обвивка од калапи од силика сол, девосокирање со пареа, брз процес на леење со атмосферско или вакуумско топење, димензионалната точност на одлеаноците може да достигне CT4-6 прецизни одлеаноци.
(2) Типичен процесен тек на инвестициско кастинг:
(3) Карактеристики на инвестициското кастинг:
① Лиењето има висока димензионална точност, мазна површина и добар квалитет на изгледот.
② Можно е да се излеат делови со сложени структури и форми кои тешко се обработуваат со други процеси.
③ Материјалите за лиење не се ограничени, различни легирани материјали како што се: јаглероден челик, нерѓосувачки челик, легиран челик, легура на алуминиум, легура на висока температура и благородни метали, особено легирани материјали кои тешко се фалсификуваат, заваруваат и сечат.
④ Добра производствена флексибилност и силна приспособливост.Може да се произведува во големи количини, а погоден е и за производство на едно парче или мала серија.
⑤ Инвестициското кастинг има и одредени ограничувања, како што се: гломазен тек на процесот и долг производствен циклус.Поради ограничените техники на леење што може да се користат, неговиот капацитет за носење притисок не може да биде многу висок кога се користи за леење одлеаноци со вентили со тенко школка што носат притисок.
Анализа на дефекти на лиење
Секое лиење ќе има внатрешни дефекти, постоењето на овие дефекти ќе донесе големи скриени опасности за внатрешниот квалитет на лиењето, а поправката на заварувањето за да се елиминираат овие дефекти во производниот процес, исто така, ќе донесе големо оптоварување на производниот процес.Конкретно, вентилите се одлеаноци со тенка обвивка кои издржуваат притисок и температура, а компактноста на нивните внатрешни структури е многу важна.Затоа, внатрешните дефекти на одлеаноците стануваат одлучувачки фактор што влијае на квалитетот на одлеаноците.
Внатрешните дефекти на одлеаноците на вентилите главно вклучуваат пори, подмножества на згура, порозност на собирање и пукнатини.
(1) пори:Порите се создаваат со гас, површината на порите е мазна и тие се создаваат внатре или во близина на површината на лиењето, а нивните форми се претежно кружни или долгнавести.
Главните извори на гас што создаваат пори се:
① Азотот и водородот растворени во металот се содржани во металот за време на зацврстувањето на лиењето, формирајќи затворени кружни или овални внатрешни ѕидови со метален сјај.
②Влагата или испарливите материи во материјалот за обликување 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.
Начин на превенција на стомален дефект:
① При топење, рѓосаните метални суровини треба да се користат што е можно помалку или не, а алатите и кантите треба да се печат и сушат.
② Истурањето на стопениот челик треба да се врши на висока температура и да се истури на ниска температура, а стопениот челик треба да биде соодветно седи за да се олесни лебдењето на гасот.
③ Дизајнот на процесот на подигачот за истурање треба да ја зголеми главата на притисок на стопениот челик за да се избегне заробување на гасот и да постави патека за вештачки гас за разумни издувни гасови.
④Материјалите за лиење треба да ја контролираат содржината на вода и волуменот на гасот, да ја зголемат пропустливоста на воздухот, а калапот 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 шуплина (шуплина) што се јавува во внатрешноста на лиењето (особено на жариштето), со груба внатрешна површина и потемна боја.Груби кристални зрна, претежно во форма на дендрити, собрани на едно или повеќе места, склони кон истекување при хидраулично тестирање.
Причината за собирање празнина (лабавост):намалување на волуменот се случува кога металот се зацврстува од течна во цврста состојба.Ако во овој момент нема доволно надополнување на стопениот челик, неизбежно ќе се појави шуплина за собирање.Шуплината на собирање на челичните одлеаноци во основа е предизвикана од несоодветна контрола на процесот на секвенцијално зацврстување.Причините може да вклучуваат неправилни поставки за подигање, превисока температура на истурање на стопениот челик и големо собирање на металот.
Методи за спречување на собирање шуплини (лабавост):① Научно дизајнирајте го системот за истурање на одлеаноци за да постигнете последователно зацврстување на стопениот челик, а деловите што прво се зацврстуваат треба да се надополнат со стопен челик.② Правилно и разумно поставено кревање, субвенционирање, внатрешно и надворешно ладно железо за да се обезбеди последователно зацврстување.③Кога се истура стопениот челик, горното вбризгување од подигачот е корисно за да се обезбеди температурата на стопениот челик и хранењето и да се намали појавата на шуплини за собирање.④ Во однос на брзината на истурање, истурањето со мала брзина е попогодно за последователно зацврстување отколку за истурање со голема брзина.⑸ Температурата на истурање не треба да биде премногу висока.Стопениот челик се вади од печката на висока температура и се истура по седација, што е корисно за намалување на шуплините на собирање.
(3) Вклучоци од песок (згура):Вклучоците од песок (згура), попознати како плускавци, се дисконтинуирани кружни или неправилни дупки кои се појавуваат во одливот.Дупките се мешаат со песок за обликување или челична згура, со неправилни големини и се собираат 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 леењето заедно со стопениот челик за време на процесот на топење или истурање.Вклучувањето на песокот е предизвикано од недоволната затегнатост на шуплината на мувлата за време на обликувањето.Кога стопениот челик се истура во шуплината на мувлата, песокот за обликување се мие од стопениот челик и влегува во внатрешноста на лиењето.Дополнително, неправилното работење при отсекување и затворање на кутијата, како и феноменот на паѓање на песок се исто така причини за вклучување на песок.
Методи за спречување на подмножества на песок (згура):① Кога стопениот челик се топи, издувните гасови и згура треба да се исцрпат што е можно потемелно.② Обидете се да не ја превртувате вреќата за истурање на стопениот челик, туку користете кеса за чајник или вреќа за истурање на дното за да спречите згура над стопениот челик да навлезе во шуплината за леење заедно со стопениот челик.③ Кога се истура стопениот челик, треба да се преземат мерки за да се спречи згура да влезе во шуплината на мувлата со стопениот челик.④Со цел да се намали можноста за вклучување на песок, проверете ја затегнатоста на калапот за песок при моделирање, внимавајте да не изгуби песок при отсекување и исчистете ја шуплината на мувлата пред да ја затворите кутијата.
(4) Пукнатини:Поголемиот дел од пукнатините во одлеаноците се жешки пукнатини, со неправилни форми, продорни или непродорни, континуирани или периодични, а металот кај 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 формира со собирање и деформација на стопениот челик при високи температури.Кога напрегањето ја надминува границата на јачината или пластичната деформација на металот на оваа температура, ќе се појават пукнатини.Деформација на течен филм е формирање на течен филм помеѓу кристалните зрна за време на процесот на зацврстување и кристализација на стопениот челик.Со напредокот на зацврстувањето и кристализацијата, течниот филм се деформира.Кога количината на деформација и брзината на деформација надминуваат одредена граница, се создаваат пукнатини.Температурниот опсег на термички пукнатини е околу 1200 ~ 1450 ℃.
Фактори кои влијаат на пукнатините:
① S и P елементите во челикот се штетни фактори за пукнатини, а нивната еутектика со железо ја намалува јачината и пластичноста на лиениот челик на високи температури, што резултира со пукнатини.
② Вклучувањето на згура и сегрегацијата во челикот ја зголемува концентрацијата на напрегањето, со што се зголемува тенденцијата за топло пукање.
③ Колку е поголем коефициентот на линеарно собирање од типот на челик, толку е поголема тенденцијата на жешко пукање.
④ Колку е поголема топлинската спроводливост на типот на челик, толку е поголема површинската напнатост, толку се подобри механичките својства на висока температура и толку е помала тенденцијата за топло пукање.
⑤ Структурниот дизајн на одлеаноците е слаб во изработка, како што се премногу мали заоблени агли, голема разлика во дебелината на ѕидот и голема концентрација на стрес, што ќе предизвика пукнатини.
⑥ Компактноста на калапот за песок е превисока, а слабиот принос на јадрото го попречува собирањето на лиењето и ја зголемува тенденцијата на пукнатини.
⑦Другите, како што се неправилно распоредување на подигачот, пребрзо ладење на лиење, прекумерен стрес предизвикан од сечење на подигачот и термичка обработка итн., исто така, ќе влијаат на создавањето на пукнатини.
Според причините и факторите кои влијаат на горенаведените пукнатини, може да се преземат соодветни мерки за намалување и избегнување на појава на дефекти на пукнатини.
Врз основа на горенаведената анализа на причините за дефекти на лиење, откривање на постоечките проблеми и преземање соодветни мерки за подобрување, можеме да најдеме решение за дефектите на лиење, што е погодно за подобрување на квалитетот на лиење.
Време на објавување: 31 август 2023 година