Gjutningen av ventilkroppen är en viktig del av ventiltillverkningsprocessen, och kvaliteten på ventilgjutningen avgör ventilens kvalitet.Följande introducerar flera gjutprocessmetoder som vanligtvis används inom ventilindustrin:
Sandgjutning:
Sandgjutning som vanligtvis används inom ventilindustrin kan delas in i grön sand, torr sand, vattenglassand och självhärdande sand med furanharts enligt olika bindemedel.
(1) Grön sand är en formningsprocess som använder bentonit som bindemedel.
Dess egenskaper är:den färdiga sandformen behöver inte torkas eller härdas, sandformen har en viss våtstyrka och sandkärnan och formskalet ger bra utbyte, vilket gör det lätt att rengöra och skaka ut gjutgodset.Formningsproduktionseffektiviteten är hög, produktionscykeln är kort, materialkostnaden är låg och det är bekvämt att organisera löpande bandproduktion.
Dess nackdelar är:Gjutgods är benägna att få defekter såsom porer, sandinneslutningar och sandvidhäftning, och kvaliteten på gjutgods, särskilt den inneboende kvaliteten, är inte idealisk.
Proportion- och prestandatabell för grön sand för stålgjutgods:
(2) Torr sand är en formningsprocess som använder lera som bindemedel.Att lägga till lite bentonit kan förbättra dess våtstyrka.
Dess egenskaper är:sandformen måste torkas, har god luftgenomsläpplighet, är inte utsatt för defekter som sandtvätt, sandfasthet och porer, och den inneboende kvaliteten på gjutgodset är bra.
Dess nackdelar är:det kräver sandtorkningsutrustning och produktionscykeln är lång.
(3) Vattenglassand är en modelleringsprocess som använder vattenglas som bindemedel.Dess egenskaper är: vattenglas har funktionen att automatiskt härda när det utsätts för CO2, och kan ha olika fördelar med gashärdningsmetoden för modellering och kärntillverkning, men det finns brister som dålig hopfällbarhet av formskalet, svårigheter med sandrening av gjutgods och låg regenererings- och återvinningsgrad av gammal sand.
Proportion- och prestandatabell för vattenglas CO2-härdande sand:
(4) Självhärdande sandformning av furanharts är en gjutprocess som använder furanharts som bindemedel.Formsanden stelnar på grund av bindemedlets kemiska reaktion under inverkan av härdaren vid rumstemperatur.Dess kännetecken är att sandformen inte behöver torkas, vilket förkortar produktionscykeln och sparar energi.Hartsformsand är lätt att kompaktera och har goda sönderfallsegenskaper.Formsanden av gjutgods är lätt att rengöra.Gjutstyckena har hög måttnoggrannhet och god ytfinish, vilket avsevärt kan förbättra kvaliteten på gjutgods.Dess nackdelar är: höga kvalitetskrav på råsand, lätt stickande lukt på produktionsplatsen och höga kostnader för harts.
Proportion och blandningsprocess av furanharts utan bakning av sandblandning:
Blandningsprocessen för självhärdande sand med furanharts: Det är bäst att använda en kontinuerlig sandblandare för att göra självhärdande sand av harts.Råsand, harts, härdare etc. tillsätts i sekvens och blandas snabbt.Den kan blandas och användas när som helst.
Ordningen för att lägga till olika råmaterial vid blandning av hartssand är följande:
Råsand + härdare (p-toluensulfonsyra vattenlösning) – (120 ~ 180S) – harts + silan – (60 ~ 90S) – sandproduktion
(5) Typisk tillverkningsprocess för sandgjutning:
Precisionsgjutning:
Under de senaste åren har ventiltillverkare ägnat mer och mer uppmärksamhet åt utseendets kvalitet och dimensionsnoggrannhet hos gjutgods.Eftersom ett bra utseende är marknadens grundläggande krav, är det också positioneringsriktmärket för det första steget i bearbetningen.
Den vanligaste precisionsgjutningen inom ventilindustrin är investeringsgjutning, som kortfattat introduceras enligt följande:
(1) Två processmetoder för lösningsgjutning:
①Användning av lågtemperaturvaxbaserat formmaterial (stearinsyra + paraffin), lågtrycksvaxinjektion, vattenglasskal, varmvattenavvaxning, atmosfärisk smältning och gjutningsprocess, huvudsakligen för kolstål och låglegerade stålgjutgods med allmänna kvalitetskrav , Dimensionsnoggrannheten för gjutgods kan nå den nationella standarden CT7~9.
② Med hjälp av medeltemperaturhartsbaserat formmaterial, högtrycksvaxinjektion, silica sol-formskal, ångavvaxning, snabb atmosfärisk eller vakuumsmältande gjutprocess, kan dimensionsnoggrannheten för gjutgods nå CT4-6 precisionsgjutgods.
(2) Typiskt processflöde för investeringsgjutning:
(3) Egenskaper för investeringsgjutning:
①Gjutet har hög dimensionsnoggrannhet, slät yta och god utseendekvalitet.
② Det är möjligt att gjuta detaljer med komplexa strukturer och former som är svåra att bearbeta med andra processer.
③ Gjutmaterial är inte begränsade, olika legeringsmaterial såsom: kolstål, rostfritt stål, legerat stål, aluminiumlegering, högtemperaturlegering och ädla metaller, särskilt legeringsmaterial som är svåra att smida, svetsa och skära.
④ Bra produktionsflexibilitet och stark anpassningsförmåga.Den kan tillverkas i stora kvantiteter, och är även lämplig för enstaka eller mindre serietillverkning.
⑤ Investeringsgjutning har också vissa begränsningar, såsom: besvärligt processflöde och lång produktionscykel.På grund av de begränsade gjuttekniker som kan användas kan dess tryckbärande kapacitet inte vara särskilt hög när den används för att gjuta tryckbärande tunnskalsventilgjutgods.
Analys av gjutdefekter
Varje gjutning kommer att ha interna defekter, förekomsten av dessa defekter kommer att medföra stora dolda faror för den interna kvaliteten på gjutgodset, och svetsreparationen för att eliminera dessa defekter i produktionsprocessen kommer också att medföra en stor börda för produktionsprocessen.I synnerhet är ventiler gjutgods med tunn skal som tål tryck och temperatur, och kompaktheten hos deras inre strukturer är mycket viktig.Därför blir de interna defekterna hos gjutgods den avgörande faktorn som påverkar kvaliteten på gjutgods.
De inre defekterna hos ventilgjutgods inkluderar huvudsakligen porer, slagginslutningar, krympporositet och sprickor.
(1) Porer:Porer produceras av gas, ytan på porerna är slät, och de genereras inuti eller nära ytan av gjutgodset, och deras former är mestadels runda eller avlånga.
De huvudsakliga gaskällorna som genererar porer är:
① Kvävet och vätet som är löst i metallen finns i metallen under stelningen av gjutgodset och bildar slutna cirkulära eller ovala innerväggar med metallglans.
②Fukt eller flyktiga ämnen i formmaterialet förvandlas till gas på grund av uppvärmning och bildar porer med mörkbruna innerväggar.
③ Under gjutningsprocessen av metallen, på grund av det instabila flödet, är luften involverad för att bilda porer.
Förebyggande metod för stomatala defekter:
① Vid smältning bör rostiga metallråvaror användas så lite som möjligt eller inte, och verktyg och slevar ska bakas och torkas.
②Hällning av smält stål bör göras vid hög temperatur och hällas vid låg temperatur, och det smälta stålet bör vara ordentligt sederat för att underlätta flytande av gas.
③ Processutformningen av hällningsröret bör öka tryckhöjden för smält stål för att undvika gasinneslutning och skapa en konstgjord gasbana för rimliga avgaser.
④Gjutningsmaterial bör kontrollera vatteninnehållet och gasvolymen, öka luftgenomsläppligheten, och sandformen och sandkärnan ska bakas och torkas så mycket som möjligt.
(2) Krymphålighet (lös):Det är en sammanhängande eller osammanhängande cirkulär eller oregelbunden hålighet (kavitet) som uppstår inuti gjutningen (särskilt vid den heta platsen), med en grov inre yta och mörkare färg.Grova kristallkorn, mestadels i form av dendriter, samlade på ett eller flera ställen, benägna att läcka under hydrauliska tester.
Orsaken till krympning (löshet):volymkrympning uppstår när metallen stelnar från flytande till fast tillstånd.Om det inte finns tillräckligt med påfyllning av smält stål vid denna tidpunkt kommer oundvikligen krympning att ske.Krymphåligheten hos stålgjutgods orsakas i grunden av felaktig kontroll av den sekventiella stelningsprocessen.Orsakerna kan vara felaktiga stigarinställningar, för hög gjuttemperatur för smält stål och stor metallkrympning.
Metoder för att förhindra krymphåligheter (löshet):① Utforma vetenskapligt gjutningssystemet för gjutgods för att uppnå sekventiell stelning av smält stål, och de delar som stelnar först bör fyllas på med smält stål.②Korrekt och rimligt inställd stigare, subvention, inre och yttre kalljärn för att säkerställa sekventiell stelning.③När det smälta stålet hälls är toppinsprutning från stigarröret fördelaktigt för att säkerställa temperaturen på det smälta stålet och matning, och minska förekomsten av krymphåligheter.④ När det gäller hällhastighet är hällning i låg hastighet mer gynnsam för sekventiell stelning än hällning i hög hastighet.⑸Hälltemperaturen bör inte vara för hög.Det smälta stålet tas ut ur ugnen vid hög temperatur och hälls efter sedering, vilket är fördelaktigt för att minska krymphåligheter.
(3) Sandinneslutningar (slagg):Sandinneslutningar (slagg), allmänt känd som blåsor, är diskontinuerliga cirkulära eller oregelbundna hål som visas inuti gjutgods.Hålen blandas med formsand eller stålslagg, med oregelbundna storlekar och aggregeras i dem.Ett eller flera ställen, ofta fler på den övre delen.
Orsaker till inkludering av sand (slagg):Slagginneslutning orsakas av att diskret stålslagg kommer in i gjutgodset tillsammans med det smälta stålet under smält- eller gjutningsprocessen.Sandinneslutning orsakas av den otillräckliga tätheten i formhåligheten under formningen.När smält stål hälls i formhåligheten spolas formsanden upp av det smälta stålet och kommer in i det inre av gjutgodset.Dessutom är felaktig användning under trimning och stängning av lådan, och fenomenet med att sand faller ut, också orsakerna till sandinkludering.
Metoder för att förhindra sandinneslutningar (slagg):① När det smälta stålet smälts, bör avgaserna och slaggen sugas ut så noggrant som möjligt.② Försök att inte vända på den smälta stålpåsen, utan använd en tekannapåse eller en bottenpåse för att förhindra att slaggen ovanför det smälta stålet kommer in i gjuthålan tillsammans med det smälta stålet.③ Vid gjutning av smält stål bör åtgärder vidtas för att förhindra att slagg kommer in i formhåligheten med det smälta stålet.④För att minska risken för sandinneslutning, se till att sandformen är tät när du modellerar, var försiktig så att du inte tappar sand vid trimning och blås formhålet rent innan du stänger lådan.
(4) Sprickor:De flesta av sprickorna i gjutgods är heta sprickor, med oregelbundna former, penetrerande eller inte penetrerande, kontinuerliga eller intermittenta, och metallen vid sprickorna är mörk eller har ytoxidation.
orsaker till sprickor, nämligen hög temperaturspänning och vätskefilmdeformation.
Högtemperaturspänning är den spänning som bildas av krympning och deformation av smält stål vid höga temperaturer.När spänningen överstiger metallens hållfasthet eller plastiska deformationsgräns vid denna temperatur kommer sprickor att uppstå.Deformation av vätskefilm är bildandet av en vätskefilm mellan kristallkorn under stelnings- och kristalliseringsprocessen av smält stål.Med framskridandet av stelning och kristallisation deformeras vätskefilmen.När deformationsmängden och deformationshastigheten överstiger en viss gräns genereras sprickor.Temperaturintervallet för termiska sprickor är cirka 1200 ~ 1450 ℃.
Faktorer som påverkar sprickor:
① S- och P-element i stål är skadliga faktorer för sprickor, och deras eutektik med järn minskar styrkan och plasticiteten hos gjutstål vid höga temperaturer, vilket resulterar i sprickor.
② Slagginneslutning och segregering i stål ökar spänningskoncentrationen, vilket ökar tendensen till hetsprickbildning.
③ Ju större den linjära krympningskoefficienten för ståltypen är, desto större är tendensen till hetsprickbildning.
④ Ju högre värmeledningsförmåga ståltypen har, desto högre ytspänning, desto bättre mekaniska egenskaper vid hög temperatur och desto mindre är tendensen till hetsprickbildning.
⑤ Den strukturella utformningen av gjutgods är dålig i tillverkningsbarhet, såsom för små rundade hörn, stor väggtjockleksskillnad och kraftig spänningskoncentration, vilket kommer att orsaka sprickor.
⑥Sandformens kompakthet är för hög, och kärnans dåliga utbyte hindrar gjutgodset att krympa och ökar tendensen till sprickor.
⑦Andra, såsom felaktigt arrangemang av stigarröret, för snabb nedkylning av gjutstycket, överdriven spänning orsakad av skärning av stigröret och värmebehandling, etc. kommer också att påverka uppkomsten av sprickor.
Beroende på orsakerna och påverkande faktorerna till ovanstående sprickor kan motsvarande åtgärder vidtas för att minska och undvika uppkomsten av sprickdefekter.
Baserat på ovanstående analys av orsakerna till gjutdefekter, ta reda på de befintliga problemen och vidta motsvarande förbättringsåtgärder, kan vi hitta en lösning på gjutdefekter, som bidrar till att förbättra gjutkvaliteten.
Posttid: 2023-aug-31