1. Strukturální analýza
(1) Totomotýlkový ventilmá kruhovou strukturu ve tvaru dortu, vnitřní dutina je spojena a podepřena 8 výztužnými žebry, horní otvor Φ620 komunikuje s vnitřní dutinou a zbytkemventilje uzavřené, pískové jádro se obtížně opravuje a snadno se deformuje. Jak odsávání, tak čištění vnitřní dutiny představuje velké obtíže, jak je znázorněno na obrázku 1.
Tloušťka stěny odlitků se značně liší, maximální tloušťka stěny dosahuje 380 mm a minimální tloušťka stěny je pouze 36 mm. Po ztuhnutí odlitku je teplotní rozdíl velký a nerovnoměrné smrštění může snadno způsobit dutiny smrštění a defekty smrštění pórovitosti, což může způsobit prosakování vody při hydraulické zkoušce.
2. Návrh procesu:
(1) Dělicí plocha je znázorněna na obrázku 1. Konec s otvory se umístí na horní krabici, do střední dutiny se vytvoří celé pískové jádro a hlava jádra se vhodně prodlužuje, aby se usnadnilo upevnění pískového jádra a jeho pohyb při převrácení krabice. Stabilní, délka konzolové hlavy jádra u dvou slepých otvorů na straně je delší než délka otvoru, takže těžiště celého pískového jádra je posunuto na stranu hlavy jádra, aby se zajistilo, že pískové jádro je pevné a stabilní.
Používá se polouzavřený licí systém, ∑F vnitřní: ∑F horizontální: ∑F rovný = 1:1,5:1,3, vtokový kanál používá keramickou trubici s vnitřním průměrem Φ120 a na dně jsou umístěny dva kusy žáruvzdorných cihel o rozměrech 200×100×40 mm, aby se zabránilo přímému vniknutí roztaveného železa. U pískové formy s úderovou vrstvou je na dně kanálu instalován pěnový keramický filtr o rozměrech 150×150×40 a pro vnitřní kanál je použito 12 keramických trubic s vnitřním průměrem Φ30, které se rovnoměrně připojují ke dnu odlitku přes nádrž na sběr vody ve dně filtru a tvoří tak schéma lití zespodu, jak je znázorněno na obrázku 2. Podstata.
(3) Do horní formy umístěte 14 otvorů pro odvod vzduchu o průměru ∮20, doprostřed hlavy jádra umístěte odvzdušňovací otvor pro pískové jádro o průměru Φ200, do tlustých a velkých dílů umístěte studené železo, abyste zajistili rovnoměrné tuhnutí odlitku, a k vyrovnání efektu použijte princip grafitizace. Pro zlepšení výtěžnosti procesu se používá podávací stoupačka. Velikost pískoviště je 3600 × 3600 × 1000/600 mm a je svařeno z ocelového plechu o tloušťce 25 mm, aby byla zajištěna dostatečná pevnost a tuhost, jak je znázorněno na obrázku 3.
3. Řízení procesů
(1) Modelování: Před modelováním otestujte pevnost pryskyřičného písku v tlaku ≥ 3,5 MPa na standardním vzorku o rozměrech Φ50 × 50 mm a utáhněte studené železo a běžec, abyste zajistili, že písková forma má dostatečnou pevnost k vyrovnání grafitu vznikajícího při tuhnutí roztaveného železa. Chemická expanze a zabránění dlouhodobému nárazu roztaveného železa na část běžce, což by mohlo způsobit vymývání písku.
Výroba jádra: Pískové jádro je rozděleno na 8 stejných částí pomocí 8 výztužných žeber, která jsou spojena střední dutinou. Kromě střední hlavy jádra nejsou žádné další podpěrné a výfukové části. Pokud nelze pískové jádro upevnit a dojde k výfuku, dojde k jeho posunutí a po odlití se objeví vzduchové otvory. Vzhledem k velké ploše pískového jádra je rozděleno na osm částí. Jádro musí mít dostatečnou pevnost a tuhost, aby se po uvolnění z formy nepoškodilo a aby se nepoškodilo ani po odlití. Dochází k deformaci, aby se zajistila rovnoměrná tloušťka stěny odlitku. Z tohoto důvodu jsme speciálně vyrobili speciální kost pro jádro a připevnili ji k ní ventilačním lanem, abychom odváděli výfukové plyny z hlavy jádra a zajistili kompaktnost pískové formy při výrobě jádra. Jak je znázorněno na obrázku 4.
(4) Uzavírací box: Vzhledem k obtížnému čištění písku ve vnitřní dutině klapky je celé pískové jádro natřeno dvěma vrstvami barvy, první vrstva je natřena zirkoniovou barvou na bázi alkoholu (stupeň Baume 45-55) a první vrstva je natřena a vypálena. Po zaschnutí je druhá vrstva natřena hořčíkovou barvou na bázi alkoholu (stupeň Baume 35-45), aby se zabránilo přilepení odlitku k písku a slinování, které nelze vyčistit. Hlava jádra je zavěšena na ocelovou trubku Φ200 hlavní konstrukce jádrové kosti pomocí tří šroubů M25, upevněna a zajištěna horní částí pískové boxu formy pomocí šroubovacích uzávěrů a zkontrolována je rovnoměrná tloušťka stěny každé části.
4. Proces tavení a lití
(1) Použijte surové železo Benxi Q14/16# s nízkým obsahem P, S, Ti a přidávejte ho v poměru 40 % až 60 %; stopové prvky, jako je P, S, Ti, Cr, Pb atd., jsou v ocelovém šrotu přísně kontrolovány a není povolena rez ani olej, poměr přidávání je 25 % až 40 %; vrácená vsázka musí být před použitím očištěna tryskáním, aby byla zajištěna její čistota.
(2) Kontrola hlavních složek po peci: C: 3,5–3,65 %, Si: 2,2 %–2,45 %, Mn: 0,25 %–0,35 %, P ≤ 0,05 %, S: ≤ 0,01 %, Mg (zbytkový): 0,035 % ~ 0,05 %, za předpokladu zajištění sféroidizace by měla být co nejvíce omezena spodní hranice Mg (zbytkový).
(3) Sféroidizační očkování: používají se sféroidizační přísady s nízkým obsahem hořčíku a kovů vzácných zemin v poměru přidávání 1,0 % až 1,2 %. Při konvenční proplachovací metodě sféroidizace se na nodulizační nádobu na spodní straně obalu nanese 0,15 % jednorázové očkovací přísady a sféroidizace je dokončena. Struska se poté přidá k sekundární očkovací přísadě 0,35 % a během lití se provede průtoková očkovací přísada 0,15 %.
(5) Používá se nízkoteplotní rychlý licí proces, teplota lití je 1320 °C až 1340 °C a doba lití je 70 až 80 s. Během lití nelze přerušit průtok roztavené lité oceli a vtokový kelímek je vždy plný, aby se zabránilo vniknutí plynu a vměstků do formy přes dutinu vtokového kanálu.
5. Výsledky testů odlitků
(1) Zkouška pevnosti v tahu litého zkušebního bloku: 485 MPa, prodloužení: 15 %, tvrdost dle Brinella HB187.
(2) Míra sféroidizace je 95 %, velikost grafitu je stupně 6 a perlit je 35 %. Metalografická struktura je znázorněna na obrázku 5.
(3) Při sekundární defektoskopii důležitých součástí metodou UT a MT nebyly zjištěny žádné zaznamenatelné vady.
(4) Vzhled je plochý a hladký (viz obrázek 6), bez vad odlitku, jako jsou vměstky písku, vměstky strusky, studené uzávěry atd., tloušťka stěny je rovnoměrná a rozměry splňují požadavky výkresů.
(6) Hydraulická tlaková zkouška 20 kg/cm2 po zpracování neprokázala žádný únik
6. Závěr
Vzhledem ke strukturálním charakteristikám této klapky je problém nestabilní a snadné deformace velkého pískového jádra uprostřed a obtížného čištění písku řešen důrazem na návrh procesního plánu, výrobu a upevnění pískového jádra a použití povlaků na bázi zirkonia. Uspořádání větracích otvorů zabraňuje vzniku pórů v odlitcích. Čistota roztaveného železa je zajištěna pomocí systému řízení vsázky pece a systému vtoků, pěnokeramického filtračního síta a technologie keramických vtoků. Po několika očkovacích úpravách metalografická struktura odlitků a různé komplexní vlastnosti splňují standardní požadavky zákazníků.
ZTianjin Tanggu Water-seal valve Co.,ltd. Motýlkový ventil, šoupátkový ventil, Y-filter, zpětný ventil s dvojitou destičkouvýroba.
Čas zveřejnění: 29. dubna 2023
