Ливење тела вентила је важан део процеса производње вентила, а квалитет ливења вентила одређује квалитет вентила.Следеће представља неколико метода процеса ливења који се обично користе у индустрији вентила:
ливење песка:
Песак који се обично користи у индустрији вентила може се поделити на зелени песак, суви песак, песак од воденог стакла и песак од фуранске смоле који се самоотврдњава према различитим везивним средствима.
(1) Зелени песак је процес обликовања користећи бентонит као везиво.
Његове карактеристике су:готови пешчани калуп не треба да се суши или очвршћава, пешчани калуп има одређену влажну чврстоћу, а језгро песка и шкољка калупа имају добар принос, што олакшава чишћење и истрешење одливака.Ефикасност производње калупа је висока, производни циклус је кратак, цена материјала је ниска и погодно је организовати производњу на монтажној линији.
Његови недостаци су:одливци су склони дефектима као што су поре, инклузије песка и адхезија песка, а квалитет одливака, посебно унутрашњи квалитет, није идеалан.
Табела пропорција и перформанси зеленог песка за челичне ливење:
(2) Суви песак је процес обликовања користећи глину као везиво.Додавање мало бентонита може побољшати његову влажну снагу.
Његове карактеристике су:пешчани калуп треба да се осуши, има добру пропустљивост ваздуха, није склон дефектима као што су прање песка, лепљење песка и поре, а својствен квалитет ливења је добар.
Његови недостаци су:захтева опрему за сушење песка и производни циклус је дуг.
(3) Песак од воденог стакла је процес моделирања који користи водено стакло као везиво.Његове карактеристике су: водено стакло има функцију аутоматског стврдњавања када је изложено ЦО2, и може имати различите предности методе гасног очвршћавања за моделовање и израду језгра, али постоје недостаци као што су лоше склопивост шкољке калупа, тешкоће у чишћењу песка одливци, и ниска стопа регенерације и рециклаже старог песка.
Табела пропорција и перформанси песка за стврдњавање воденог стакла ЦО2:
(4) Самоотврдњавајући песак од фуранске смоле је процес ливења који користи фуранску смолу као везиво.Песак за калуповање се учвршћује услед хемијске реакције везива под дејством средства за очвршћавање на собној температури.Његова карактеристика је да пешчани калуп не треба да се суши, што скраћује циклус производње и штеди енергију.Песак за калупљење смоле се лако сабија и има добра својства дезинтеграције.Песак за калупљење одливака се лако чисти.Одливци имају високу тачност димензија и добру завршну обраду, што може у великој мери побољшати квалитет одливака.Његови недостаци су: високи захтеви за квалитет сировог песка, благи оштар мирис на месту производње и висока цена смоле.
Пропорције и процес мешања мешавине песка од фуранске смоле без печења:
Процес мешања песка који се самоотврдњава од фуранске смоле: Најбоље је користити континуирани миксер за песак да бисте направили песак који се самоотврдњава.Сирови песак, смола, средство за очвршћавање итд. се додају у низу и брзо мешају.Може се мешати и користити у било ком тренутку.
Редослед додавања различитих сировина приликом мешања смолног песка је следећи:
Сирови песак + средство за очвршћавање (водени раствор п-толуенсулфонске киселине) – (120 ~ 180С) – смола + силан – (60 ~ 90С) – производња песка
(5) Типичан производни процес ливења у песак:
Прецизно ливење:
Последњих година произвођачи вентила посвећују све више пажње квалитету изгледа и тачности димензија одливака.Пошто је добар изглед основни захтев тржишта, он је и мерило позиционирања за први корак машинске обраде.
Прецизно ливење које се најчешће користи у индустрији вентила је ливење у инвестицију, које је укратко представљено на следећи начин:
(1) Две процесне методе ливења раствора:
①Употреба нискотемпературног материјала за калупе на бази воска (стеаринска киселина + парафин), убризгавање воска под ниским притиском, шкољка воденог стакла, депаратизација топлом водом, атмосферско топљење и процес изливања, углавном се користи за ливење од угљеничног челика и нисколегираног челика са општим захтевима квалитета , Тачност димензија одливака може достићи национални стандард ЦТ7 ~ 9.
② Коришћењем средњетемпературног материјала за калупе на бази смоле, убризгавањем воска под високим притиском, омотачем калупа од силицијум диоксида, депаравањем паром, процесом брзог атмосферског или вакуумског топљења, тачност димензија одливака може да достигне ЦТ4-6 прецизне одливке.
(2) Уобичајени ток процеса ливења по инвестицији:
(3) Карактеристике ливеног ливења:
①Одливање има високу димензијску тачност, глатку површину и добар квалитет изгледа.
② Могуће је ливети делове сложених структура и облика које је тешко обрадити другим процесима.
③ Материјали за ливење нису ограничени, различити легирани материјали као што су: угљенични челик, нерђајући челик, легирани челик, легура алуминијума, легуре високе температуре и племенити метали, посебно легирани материјали који се тешко ковају, заварују и секу.
④ Добра флексибилност производње и јака прилагодљивост.Може се производити у великим количинама, а погодан је и за појединачну или малосеријску производњу.
⑤ Инвестиционо ливење такође има одређена ограничења, као што су: гломазан ток процеса и дуг производни циклус.Због ограничених техника ливења које се могу користити, његов капацитет ношења притиска не може бити веома висок када се користи за ливење одливака вентила од танке љуске.
Анализа дефекта ливења
Сваки одлив ће имати унутрашње недостатке, постојање ових недостатака ће донети велике скривене опасности за унутрашњи квалитет одливака, а поправка заваривањем ради отклањања ових недостатака у процесу производње такође ће донети велико оптерећење за производни процес.Конкретно, вентили су одливци од танке љуске који издржавају притисак и температуру, а компактност њихових унутрашњих структура је веома важна.Дакле, унутрашњи недостаци одливака постају одлучујући фактор који утиче на квалитет одливака.
Унутрашњи дефекти одливака вентила углавном укључују поре, инклузије шљаке, порозност скупљања и пукотине.
(1) Поре:Поре се производе гасом, површина пора је глатка, а настају унутар или близу површине одливака, а њихови облици су углавном округли или дугуљасти.
Главни извори гаса који стварају поре су:
① Азот и водоник растворени у металу су садржани у металу током очвршћавања ливења, формирајући затворене кружне или овалне унутрашње зидове са металним сјајем.
②Влага или испарљиве супстанце у материјалу за обликовање ће се претворити у гас услед загревања, формирајући поре са тамно смеђим унутрашњим зидовима.
③ Током процеса сипања метала, због нестабилног протока, ваздух је укључен у формирање пора.
Метода превенције стоматалног дефекта:
① Приликом топљења зарђале металне сировине треба користити што је мање могуће или не, а алате и кутлаче треба пећи и осушити.
②Изливање растопљеног челика треба да се врши на високој температури и сипа на ниској температури, а растопљени челик треба да буде правилно седиран да би се олакшало плутање гаса.
③ Процесни дизајн успона за изливање треба да повећа висину притиска растопљеног челика да би се избегло заробљавање гаса и да постави вештачки пут гаса за разумно издувавање.
④Материјал за калуповање треба да контролише садржај воде и запремину гаса, да повећа пропусност ваздуха, а пешчани калуп и пешчано језгро треба да буду печени и сушени што је више могуће.
(2) Шупљина за скупљање (лабаво):То је кохерентна или некохерентна кружна или неправилна шупљина (шупљина) која се јавља унутар одливака (нарочито на жаришту), са грубом унутрашњом површином и тамнијом бојом.Крупна кристална зрна, углавном у облику дендрита, скупљена на једном или више места, склона цурењу током хидрауличког испитивања.
Разлог за скупљање шупљине (лабавост):запреминско скупљање настаје када се метал очврсне из течног у чврсто стање.Ако у овом тренутку нема довољно допуне растопљеног челика, неизбежно ће се појавити шупљина скупљања.Шупљина скупљања челичних одливака је у основи узрокована неправилном контролом секвенцијалног процеса очвршћавања.Разлози могу укључивати нетачне поставке подизача, превисоку температуру изливања растопљеног челика и велико скупљање метала.
Методе за спречавање стварања шупљина (лабавости):① Научно дизајнирајте систем за изливање одливака како бисте постигли узастопно очвршћавање растопљеног челика, а делове који се први очврсну треба допунити истопљеним челиком.②Правилно и разумно подешени успон, субвенција, унутрашње и спољашње хладно гвожђе како би се обезбедило секвенцијално очвршћавање.③Када се сипа растопљени челик, горње убризгавање из успона је корисно да би се осигурала температура растопљеног челика и храњења и смањила појава шупљина скупљања.④ Што се тиче брзине изливања, изливање малом брзином је погодније за секвенцијално очвршћавање него изливање великом брзином.⑸ Температура сипања не би требало да буде превисока.Истопљени челик се вади из пећи на високој температури и сипа након седације, што је корисно за смањење шупљина које се скупљају.
(3) Инклузије песка (шљака):Инклузије песка (шљака), обично познате као пликови, су дисконтинуиране кружне или неправилне рупе које се појављују унутар одливака.Рупе су помешане са песком за калуповање или челичном шљаком, неправилних величина и агрегиране у њима.Једно или више места, често више на горњем делу.
Узроци укључивања песка (шљаке):Укључивање шљаке је узроковано дискретном челичном шљаком која улази у ливење заједно са растопљеним челиком током процеса топљења или сипања.Укључивање песка је узроковано недовољном затегнутошћу шупљине калупа током обликовања.Када се растопљени челик сипа у шупљину калупа, песак за калупљење се испере растопљеним челиком и улази у унутрашњост одливака.Поред тога, неправилан рад током тримовања и затварања кутије, те појава испадања песка такође су разлози за укључивање песка.
Методе за спречавање инклузија песка (шљаке):① Када се истопљени челик истопи, издувни гас и шљака треба да се исцрпе што је могуће темељније.② Покушајте да не преврнете врећу за изливање од растопљеног челика, већ користите кесу за чај или врећу за сипање на дну како бисте спречили да шљака изнад растопљеног челика уђе у шупљину за ливење заједно са истопљеним челиком.③ Приликом сипања растопљеног челика, треба предузети мере да се спречи улазак шљаке у шупљину калупа са истопљеним челиком.④Да бисте смањили могућност укључивања песка, обезбедите непропусност пешчаног калупа приликом моделирања, пазите да не изгубите песак приликом обрезивања и очистите шупљину калупа пре затварања кутије.
(4) Пукотине:Већина пукотина у одливцима су вруће пукотине, неправилног облика, продорне или непродирајуће, континуиране или повремене, а метал на пукотинама је таман или има површинску оксидацију.
разлози за пукотине, односно напрезање високе температуре и деформација течног филма.
Високотемпературно напрезање је напрезање настало скупљањем и деформацијом растопљеног челика на високим температурама.Када напон пређе границу чврстоће или пластичне деформације метала на овој температури, доћи ће до пукотина.Деформација течног филма је формирање течног филма између кристалних зрна током процеса очвршћавања и кристализације истопљеног челика.Са напретком очвршћавања и кристализације, течни филм се деформише.Када количина деформације и брзина деформације пређу одређену границу, настају пукотине.Температурни опсег термичких пукотина је око 1200~1450℃.
Фактори који утичу на пукотине:
① С и П елементи у челику су штетни фактори за настанак пукотина, а њихова еутектика са гвожђем смањује чврстоћу и пластичност ливеног челика на високим температурама, што доводи до пуцања.
② Укључивање шљаке и сегрегација у челику повећавају концентрацију напрезања, чиме се повећава склоност пуцању од врућег материјала.
③ Што је већи коефицијент линеарног скупљања типа челика, већа је тенденција врућег пуцања.
④ Што је већа топлотна проводљивост типа челика, већа је површинска напетост, то су боље механичке особине при високим температурама и мања је тенденција врућег пуцања.
⑤ Структурни дизајн одливака је лош у обрадивости, као што су премали заобљени углови, велика разлика у дебљини зида и велика концентрација напона, што ће изазвати пукотине.
⑥Компактност пешчаног калупа је превисока, а слаб принос језгра отежава скупљање ливења и повећава склоност пуцању.
⑦Друго, као што је неправилан распоред успона, пребрзо хлађење одливака, прекомерно напрезање узроковано сечењем успона и топлотном обрадом, итд. такође ће утицати на стварање пукотина.
У складу са узроцима и факторима утицаја горе наведених пукотина, могу се предузети одговарајуће мере за смањење и избегавање настанка пукотина.
На основу наведене анализе узрока недостатака одливака, откривања постојећих проблема и предузимања одговарајућих мера за побољшање, можемо пронаћи решење за дефекте одливака, које доприноси побољшању квалитета одливака.
Време објаве: 31.08.2023