Η χύτευση του σώματος της βαλβίδας είναι ένα σημαντικό μέρος της διαδικασίας κατασκευής της βαλβίδας και η ποιότητα της χύτευσης της βαλβίδας καθορίζει την ποιότητα της βαλβίδας.Τα ακόλουθα εισάγουν διάφορες μεθόδους διαδικασίας χύτευσης που χρησιμοποιούνται συνήθως στη βιομηχανία βαλβίδων:
Χύτευση άμμου:
Η χύτευση άμμου που χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία βαλβίδων μπορεί να χωριστεί σε πράσινη άμμο, ξηρή άμμο, άμμο υαλοπίνακα και αυτοσκληρυνόμενη άμμο ρητίνης φουρανίου σύμφωνα με διαφορετικά συνδετικά.
(1) Η πράσινη άμμος είναι μια διαδικασία χύτευσης που χρησιμοποιεί μπεντονίτη ως συνδετικό.
Τα χαρακτηριστικά του είναι:το έτοιμο καλούπι άμμου δεν χρειάζεται να στεγνώσει ή να σκληρυνθεί, το καλούπι άμμου έχει μια ορισμένη υγρή αντοχή και ο πυρήνας άμμου και το κέλυφος του καλουπιού έχουν καλή απόδοση, καθιστώντας εύκολο τον καθαρισμό και την ανακίνηση των χυτών.Η απόδοση παραγωγής καλουπώματος είναι υψηλή, ο κύκλος παραγωγής είναι σύντομος, το κόστος υλικού είναι χαμηλό και είναι βολικό να οργανωθεί η παραγωγή γραμμής συναρμολόγησης.
Τα μειονεκτήματά του είναι:Τα χυτά είναι επιρρεπή σε ελαττώματα όπως πόροι, εγκλείσματα άμμου και πρόσφυση στην άμμο, και η ποιότητα των χυτών, ειδικά η εγγενής ποιότητα, δεν είναι ιδανική.
Πίνακας αναλογιών και απόδοσης πράσινης άμμου για χυτά χάλυβα:
(2) Η ξηρή άμμος είναι μια διαδικασία χύτευσης που χρησιμοποιεί πηλό ως συνδετικό.Η προσθήκη λίγου μπεντονίτη μπορεί να βελτιώσει την υγρασία του.
Τα χαρακτηριστικά του είναι:το καλούπι άμμου πρέπει να στεγνώσει, έχει καλή διαπερατότητα αέρα, δεν είναι επιρρεπές σε ελαττώματα όπως πλύσιμο με άμμο, κόλληση άμμου και πόρους, και η εγγενής ποιότητα της χύτευσης είναι καλή.
Τα μειονεκτήματά του είναι:Απαιτεί εξοπλισμό ξήρανσης άμμου και ο κύκλος παραγωγής είναι μακρύς.
(3) Η άμμος του υδατικού γυαλιού είναι μια διαδικασία μοντελοποίησης που χρησιμοποιεί υδατικό γυαλί ως συνδετικό υλικό.Τα χαρακτηριστικά του είναι: το υδάτινο γυαλί έχει τη λειτουργία αυτόματης σκλήρυνσης όταν εκτίθεται σε CO2 και μπορεί να έχει διάφορα πλεονεκτήματα της μεθόδου σκλήρυνσης αερίου για μοντελοποίηση και κατασκευή πυρήνων, αλλά υπάρχουν ελλείψεις όπως κακή πτυσσότητα του κελύφους του καλουπιού, δυσκολία στον καθαρισμό της άμμου χύτευση και χαμηλό ποσοστό αναγέννησης και ανακύκλωσης της παλιάς άμμου.
Πίνακας αναλογιών και απόδοσης άμμου σκληρυντικής υδατικής υάλου CO2:
(4) Η χύτευση με αυτοσκληρυνόμενη άμμο ρητίνης φουρανίου είναι μια διαδικασία χύτευσης που χρησιμοποιεί ρητίνη φουρανίου ως συνδετικό.Η άμμος καλουπώματος στερεοποιείται λόγω της χημικής αντίδρασης του συνδετικού υπό τη δράση του παράγοντα σκλήρυνσης σε θερμοκρασία δωματίου.Το χαρακτηριστικό του είναι ότι το καλούπι της άμμου δεν χρειάζεται ξήρανση, γεγονός που συντομεύει τον κύκλο παραγωγής και εξοικονομεί ενέργεια.Η άμμος χύτευσης ρητίνης συμπιέζεται εύκολα και έχει καλές ιδιότητες αποσύνθεσης.Η άμμος χύτευσης των χυτών καθαρίζεται εύκολα.Τα χυτά έχουν υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και καλό φινίρισμα επιφάνειας, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την ποιότητα των χυτών.Τα μειονεκτήματά του είναι: υψηλές απαιτήσεις ποιότητας για ακατέργαστη άμμο, ελαφρά πικάντικη μυρωδιά στο χώρο παραγωγής και υψηλό κόστος ρητίνης.
Αναλογία και διαδικασία ανάμειξης μείγματος φουρανικής ρητίνης χωρίς ψήσιμο:
Η διαδικασία ανάμειξης της αυτοσκληρυνόμενης άμμου φουρανικής ρητίνης: Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε έναν συνεχή αναμίκτη άμμου για να φτιάξετε ρητίνη αυτοσκληρυνόμενης άμμου.Ακατέργαστη άμμος, ρητίνη, σκληρυντικό κ.λπ. προστίθενται διαδοχικά και αναμειγνύονται γρήγορα.Μπορεί να αναμειχθεί και να χρησιμοποιηθεί ανά πάσα στιγμή.
Η σειρά προσθήκης διαφόρων πρώτων υλών κατά την ανάμειξη ρητινικής άμμου έχει ως εξής:
Ακατέργαστη άμμος + σκληρυντικός (υδατικό διάλυμα π-τολουολοσουλφονικού οξέος) – (120 ~ 180S) – ρητίνη + σιλάνιο – (60 ~ 90S) – παραγωγή άμμου
(5) Τυπική διαδικασία παραγωγής χύτευσης άμμου:
Χύτευση ακριβείας:
Τα τελευταία χρόνια, οι κατασκευαστές βαλβίδων δίνουν όλο και μεγαλύτερη προσοχή στην ποιότητα εμφάνισης και την ακρίβεια διαστάσεων των χυτών.Επειδή η καλή εμφάνιση είναι η βασική απαίτηση της αγοράς, είναι επίσης το σημείο αναφοράς τοποθέτησης για το πρώτο βήμα της κατεργασίας.
Η συνήθως χρησιμοποιούμενη χύτευση ακριβείας στη βιομηχανία βαλβίδων είναι η χύτευση επενδύσεων, η οποία εισάγεται εν συντομία ως εξής:
(1) Δύο μέθοδοι διαδικασίας χύτευσης διαλύματος:
①Χρήση υλικού καλουπιού με βάση το κερί χαμηλής θερμοκρασίας (στεατικό οξύ + παραφίνη), έγχυση κεριού χαμηλής πίεσης, κέλυφος γυαλιού νερού, αποκήρωση ζεστού νερού, ατμοσφαιρική διαδικασία τήξης και έκχυσης, που χρησιμοποιείται κυρίως για χύτευση χάλυβα άνθρακα και χαμηλού κράματος χάλυβα με γενικές απαιτήσεις ποιότητας , Η ακρίβεια διαστάσεων των χυτών μπορεί να φτάσει το εθνικό πρότυπο CT7~9.
② Χρησιμοποιώντας υλικό καλουπιού με βάση τη ρητίνη μέσης θερμοκρασίας, έγχυση κεριού υψηλής πίεσης, κέλυφος καλουπιού κολλοειδούς πυριτίου, αποκήρωση με ατμό, ταχεία διαδικασία χύτευσης ατμοσφαιρικής ή τήξης κενού, η ακρίβεια διαστάσεων των χυτών μπορεί να φτάσει τα χυτά ακριβείας CT4-6.
(2) Τυπική ροή διαδικασίας χύτευσης επενδύσεων:
(3) Χαρακτηριστικά επενδυτικής χύτευσης:
① Η χύτευση έχει υψηλή ακρίβεια διαστάσεων, λεία επιφάνεια και καλή ποιότητα εμφάνισης.
② Είναι δυνατή η χύτευση εξαρτημάτων με πολύπλοκες δομές και σχήματα που είναι δύσκολο να επεξεργαστούν με άλλες διαδικασίες.
③ Τα υλικά χύτευσης δεν είναι περιορισμένα, διάφορα υλικά κραμάτων όπως: ανθρακούχο χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα, κράμα χάλυβα, κράμα αλουμινίου, κράμα υψηλής θερμοκρασίας και πολύτιμα μέταλλα, ειδικά υλικά κραμάτων που είναι δύσκολο να σφυρηλατηθούν, να συγκολληθούν και να κοπούν.
④ Καλή ευελιξία παραγωγής και ισχυρή προσαρμοστικότητα.Μπορεί να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες, ενώ είναι επίσης κατάλληλο για παραγωγή ενός τεμαχίου ή μικρής παρτίδας.
⑤ Η χύτευση επενδύσεων έχει επίσης ορισμένους περιορισμούς, όπως: δυσκίνητη ροή διαδικασίας και μακρύς κύκλος παραγωγής.Λόγω των περιορισμένων τεχνικών χύτευσης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, η φέρουσα ικανότητα πίεσης δεν μπορεί να είναι πολύ υψηλή όταν χρησιμοποιείται για τη χύτευση χυτών βαλβίδων με λεπτό κέλυφος που φέρουν πίεση.
Ανάλυση ελαττωμάτων χύτευσης
Οποιαδήποτε χύτευση θα έχει εσωτερικά ελαττώματα, η ύπαρξη αυτών των ελαττωμάτων θα επιφέρει μεγάλους κρυφούς κινδύνους για την εσωτερική ποιότητα της χύτευσης και η επισκευή συγκόλλησης για την εξάλειψη αυτών των ελαττωμάτων στη διαδικασία παραγωγής θα επιφέρει επίσης μεγάλη επιβάρυνση στη διαδικασία παραγωγής.Ειδικότερα, οι βαλβίδες είναι χυτά με λεπτό κέλυφος που αντέχουν σε πίεση και θερμοκρασία και η συμπαγής δομή των εσωτερικών τους δομών είναι πολύ σημαντική.Ως εκ τούτου, τα εσωτερικά ελαττώματα των χυτών γίνονται ο καθοριστικός παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα των χυτών.
Τα εσωτερικά ελαττώματα των χυτών βαλβίδων περιλαμβάνουν κυρίως πόρους, εγκλείσματα σκωρίας, πορώδες συρρίκνωσης και ρωγμές.
(1) Πόροι:Οι πόροι παράγονται από αέριο, η επιφάνεια των πόρων είναι λεία και δημιουργούνται μέσα ή κοντά στην επιφάνεια του χυτού και τα σχήματά τους είναι κυρίως στρογγυλά ή επιμήκη.
Οι κύριες πηγές αερίου που δημιουργούν πόρους είναι:
① Το άζωτο και το υδρογόνο που διαλύονται στο μέταλλο περιέχονται στο μέταλλο κατά τη στερεοποίηση της χύτευσης, σχηματίζοντας κλειστά κυκλικά ή οβάλ εσωτερικά τοιχώματα με μεταλλική λάμψη.
②Η υγρασία ή οι πτητικές ουσίες στο υλικό καλουπώματος θα μετατραπούν σε αέριο λόγω της θέρμανσης, σχηματίζοντας πόρους με σκούρα καφέ εσωτερικά τοιχώματα.
③ Κατά τη διαδικασία έκχυσης του μετάλλου, λόγω της ασταθούς ροής, ο αέρας εμπλέκεται για να σχηματίσει πόρους.
Μέθοδος πρόληψης στοματικής βλάβης:
① Κατά την τήξη, οι σκουριασμένες μεταλλικές πρώτες ύλες πρέπει να χρησιμοποιούνται όσο το δυνατόν λιγότερο ή όχι, και τα εργαλεία και οι κουτάλες πρέπει να ψήνονται και να στεγνώνουν.
②Η έκχυση του τηγμένου χάλυβα πρέπει να γίνεται σε υψηλή θερμοκρασία και να χύνεται σε χαμηλή θερμοκρασία και ο λιωμένος χάλυβας πρέπει να καταπραΰνεται κατάλληλα για να διευκολύνεται η επίπλευση του αερίου.
③ Ο σχεδιασμός της διαδικασίας του ανυψωτήρα έκχυσης θα πρέπει να αυξήσει την κεφαλή πίεσης του τηγμένου χάλυβα για να αποφευχθεί η παγίδευση αερίου και να δημιουργήσει μια τεχνητή διαδρομή αερίου για εύλογη εξάτμιση.
④ Τα υλικά καλουπώματος πρέπει να ελέγχουν την περιεκτικότητα σε νερό και τον όγκο αερίου, να αυξάνουν τη διαπερατότητα του αέρα και το καλούπι άμμου και ο πυρήνας άμμου πρέπει να ψηθούν και να στεγνώσουν όσο το δυνατόν περισσότερο.
(2) Κοιλότητα συρρίκνωσης (χαλαρή):Είναι μια συνεκτική ή ασυνάρτητη κυκλική ή ακανόνιστη κοιλότητα (κοιλότητα) που εμφανίζεται στο εσωτερικό του χυτού (ειδικά στο hot spot), με τραχιά εσωτερική επιφάνεια και πιο σκούρο χρώμα.Κόκκοι χονδροειδών κρυστάλλων, κυρίως με τη μορφή δενδριτών, συγκεντρώνονται σε ένα ή περισσότερα σημεία, επιρρεπείς σε διαρροές κατά τη διάρκεια της υδραυλικής δοκιμής.
Ο λόγος για τη συρρίκνωση της κοιλότητας (χαλαριά):Η συρρίκνωση του όγκου συμβαίνει όταν το μέταλλο στερεοποιείται από υγρή σε στερεή κατάσταση.Εάν δεν υπάρχει επαρκής αναπλήρωση τετηγμένου χάλυβα αυτή τη στιγμή, αναπόφευκτα θα προκύψει κοιλότητα συρρίκνωσης.Η κοιλότητα συρρίκνωσης των χυτών χάλυβα προκαλείται βασικά από ακατάλληλο έλεγχο της διαδικασίας διαδοχικής στερεοποίησης.Οι λόγοι μπορεί να περιλαμβάνουν λανθασμένες ρυθμίσεις ανύψωσης, πολύ υψηλή θερμοκρασία έκχυσης λιωμένου χάλυβα και μεγάλη συρρίκνωση μετάλλου.
Μέθοδοι για την πρόληψη της συρρίκνωσης των κοιλοτήτων (χαλάρωση):① Σχεδιάστε επιστημονικά το σύστημα έκχυσης των χυτών για την επίτευξη διαδοχικής στερεοποίησης του τηγμένου χάλυβα και τα μέρη που στερεοποιούνται πρώτα θα πρέπει να αναπληρωθούν με τηγμένο χάλυβα.②Σωστά και εύλογα ρυθμισμένο ανυψωτικό, επιδότηση, εσωτερικό και εξωτερικό ψυχρό σίδερο για να διασφαλιστεί η διαδοχική στερεοποίηση.③Όταν χύνεται ο τετηγμένος χάλυβας, η έγχυση από την κορυφή από τον ανυψωτήρα είναι ευεργετική για τη διασφάλιση της θερμοκρασίας του τηγμένου χάλυβα και της τροφοδοσίας και τη μείωση της εμφάνισης κοιλοτήτων συρρίκνωσης.④ Όσον αφορά την ταχύτητα έκχυσης, η έκχυση χαμηλής ταχύτητας ευνοεί περισσότερο τη διαδοχική στερεοποίηση από την έγχυση υψηλής ταχύτητας.⑸Η θερμοκρασία έκχυσης δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή.Ο λιωμένος χάλυβας αφαιρείται από τον κλίβανο σε υψηλή θερμοκρασία και χύνεται μετά από καταστολή, η οποία είναι ευεργετική για τη μείωση των κοιλοτήτων συρρίκνωσης.
(3) Εγκλεισματα άμμου (σκωρία):Τα εγκλείσματα άμμου (σκωρία), κοινώς γνωστά ως φουσκάλες, είναι ασυνεχείς κυκλικές ή ακανόνιστες τρύπες που εμφανίζονται μέσα στα χυτά.Οι τρύπες αναμιγνύονται με άμμο χύτευσης ή σκωρία χάλυβα, με ακανόνιστα μεγέθη και συσσωματώνονται σε αυτές.Ένα ή περισσότερα μέρη, συχνά περισσότερα στο πάνω μέρος.
Αιτίες συμπερίληψης άμμου (σκωρίας):Η συμπερίληψη της σκωρίας προκαλείται από τη διακριτή σκωρία χάλυβα που εισέρχεται στη χύτευση μαζί με τον τετηγμένο χάλυβα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης ή έκχυσης.Η συμπίεση της άμμου προκαλείται από την ανεπαρκή στεγανότητα της κοιλότητας του καλουπιού κατά τη χύτευση.Όταν ο τετηγμένος χάλυβας χύνεται στην κοιλότητα του καλουπιού, η άμμος χύτευσης ξεπλένεται από τον λιωμένο χάλυβα και εισέρχεται στο εσωτερικό της χύτευσης.Επιπλέον, η ακατάλληλη λειτουργία κατά το κούρεμα και το κλείσιμο του κουτιού, καθώς και το φαινόμενο της πτώσης άμμου είναι επίσης οι λόγοι για την ένταξη της άμμου.
Μέθοδοι για την πρόληψη των εγκλεισμάτων άμμου (σκωρίας):① Όταν ο λιωμένος χάλυβας τήκεται, η εξάτμιση και η σκωρία πρέπει να εξαντλούνται όσο το δυνατόν καλύτερα.② Προσπαθήστε να μην αναποδογυρίσετε τη σακούλα έκχυσης λιωμένου χάλυβα, αλλά χρησιμοποιήστε μια σακούλα τσαγιέρας ή μια σακούλα έκχυσης από κάτω για να αποτρέψετε την είσοδο της σκωρίας πάνω από τον λιωμένο χάλυβα στην κοιλότητα χύτευσης μαζί με τον λιωμένο χάλυβα.③ Κατά την έκχυση λιωμένου χάλυβα, θα πρέπει να λαμβάνονται μέτρα για να αποτραπεί η είσοδος σκωρίας στην κοιλότητα του καλουπιού μαζί με τον λιωμένο χάλυβα.④Για να μειώσετε την πιθανότητα συμπίεσης άμμου, βεβαιωθείτε ότι το καλούπι άμμου είναι στεγανό κατά τη μοντελοποίηση, προσέξτε να μην χάσετε άμμο κατά το κόψιμο και καθαρίστε την κοιλότητα του καλουπιού πριν κλείσετε το κουτί.
(4) Ρωγμές:Οι περισσότερες από τις ρωγμές στα χυτά είναι θερμές ρωγμές, με ακανόνιστο σχήμα, διεισδυτικές ή μη διεισδυτικές, συνεχείς ή διακοπτόμενες, και το μέταλλο στις ρωγμές είναι σκούρο ή έχει επιφανειακή οξείδωση.
λόγοι για ρωγμές, συγκεκριμένα τάση υψηλής θερμοκρασίας και παραμόρφωση υγρού φιλμ.
Η τάση υψηλής θερμοκρασίας είναι η τάση που δημιουργείται από τη συρρίκνωση και την παραμόρφωση του τηγμένου χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες.Όταν η τάση υπερβαίνει το όριο αντοχής ή πλαστικής παραμόρφωσης του μετάλλου σε αυτή τη θερμοκρασία, θα εμφανιστούν ρωγμές.Παραμόρφωση υγρού φιλμ είναι ο σχηματισμός υγρού φιλμ μεταξύ κόκκων κρυστάλλου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας στερεοποίησης και κρυστάλλωσης του τηγμένου χάλυβα.Με την πρόοδο της στερεοποίησης και της κρυστάλλωσης, το υγρό φιλμ παραμορφώνεται.Όταν η ποσότητα παραμόρφωσης και η ταχύτητα παραμόρφωσης υπερβούν ένα ορισμένο όριο, δημιουργούνται ρωγμές.Το εύρος θερμοκρασίας των θερμικών ρωγμών είναι περίπου 1200~1450℃.
Παράγοντες που επηρεάζουν τις ρωγμές:
① Τα στοιχεία S και P στον χάλυβα είναι επιβλαβείς παράγοντες για τις ρωγμές και η ευτηκτική τους με το σίδηρο μειώνει την αντοχή και την πλαστικότητα του χυτού χάλυβα σε υψηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ρωγμές.
② Η συμπερίληψη και ο διαχωρισμός της σκωρίας στον χάλυβα αυξάνουν τη συγκέντρωση τάσεων, αυξάνοντας έτσι την τάση θερμής πυρόλυσης.
③ Όσο μεγαλύτερος είναι ο γραμμικός συντελεστής συρρίκνωσης του τύπου χάλυβα, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση για θερμό ράγισμα.
④ Όσο μεγαλύτερη είναι η θερμική αγωγιμότητα του τύπου χάλυβα, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιφανειακή τάση, τόσο καλύτερες είναι οι μηχανικές ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας και τόσο μικρότερη είναι η τάση θερμής ρωγμής.
⑤ Ο δομικός σχεδιασμός των χυτών είναι φτωχός σε κατασκευαστικότητα, όπως πολύ μικρές στρογγυλεμένες γωνίες, μεγάλη διαφορά πάχους τοιχώματος και έντονη συγκέντρωση τάσεων, που θα προκαλέσουν ρωγμές.
⑥Η συμπαγή του καλουπιού άμμου είναι πολύ υψηλή και η κακή απόδοση του πυρήνα εμποδίζει τη συρρίκνωση της χύτευσης και αυξάνει την τάση ρωγμών.
⑦Άλλα, όπως η ακατάλληλη διάταξη του ανυψωτήρα, η πολύ γρήγορη ψύξη της χύτευσης, η υπερβολική καταπόνηση που προκαλείται από το κόψιμο του ανυψωτήρα και η θερμική επεξεργασία κ.λπ. θα επηρεάσουν επίσης τη δημιουργία ρωγμών.
Σύμφωνα με τις αιτίες και τους παράγοντες που επηρεάζουν τις παραπάνω ρωγμές, μπορούν να ληφθούν αντίστοιχα μέτρα για τη μείωση και την αποφυγή εμφάνισης ελαττωμάτων ρωγμών.
Με βάση την παραπάνω ανάλυση των αιτιών των ελαττωμάτων χύτευσης, τη διαπίστωση των υφιστάμενων προβλημάτων και τη λήψη των αντίστοιχων βελτιωτικών μέτρων, μπορούμε να βρούμε μια λύση στα ελαττώματα χύτευσης, η οποία συμβάλλει στη βελτίωση της ποιότητας της χύτευσης.
Ώρα ανάρτησης: 31-8-2023