1. Analiza structurală
(1) Aceastavalvă flutureare o structură circulară în formă de tort, cavitatea interioară este conectată și susținută de 8 nervuri de armare, orificiul superior Φ620 comunică cu cavitatea interioară, iar restulsupapăeste închis, miezul de nisip este dificil de fixat și ușor de deformat. Atât evacuarea, cât și curățarea cavității interioare prezintă mari dificultăți, așa cum se arată în Figura 1.
Grosimea peretelui pieselor turnate variază foarte mult, grosimea maximă a peretelui ajungând la 380 mm, iar grosimea minimă a peretelui fiind de numai 36 mm. Când turnarea este solidificată, diferența de temperatură este mare, iar contracția inegală poate produce cu ușurință cavități de contracție și defecte de porozitate prin contracție, ceea ce va provoca infiltrarea apei în testul hidraulic.
2. Proiectarea procesului:
(1) Suprafața de separare este prezentată în Figura 1. Se pune capătul cu găuri pe cutia superioară, se face un miez de nisip întreg în cavitatea din mijloc și se lungește capul miezului în mod corespunzător pentru a facilita fixarea miezului de nisip și mișcarea acestuia atunci când cutia este răsturnată. Stabil, lungimea capului miezului în consolă al celor două găuri oarbe de pe lateral este mai mare decât lungimea găurii, astfel încât centrul de greutate al întregului miez de nisip este înclinat spre lateralul capului miezului pentru a asigura fixarea și stabilitatea acestuia.
Se adoptă un sistem de turnare semi-închis, ∑F interior: ∑F orizontal: ∑F drept=1:1,5:1,3, canalul de turnare utilizează un tub ceramic cu un diametru interior de Φ120, iar două bucăți de cărămizi refractare de 200×100×40 mm sunt plasate în partea de jos pentru a împiedica fierul topit să intre direct. Pentru matrița de nisip cu impact, un filtru ceramic din spumă de 150×150×40 este instalat în partea de jos a canalului, iar 12 tuburi ceramice cu un diametru interior de Φ30 sunt utilizate pentru canalul interior pentru a se conecta uniform la partea de jos a piesei turnate prin rezervorul de colectare a apei din partea de jos a filtrului pentru a forma o schemă de turnare în partea de jos, așa cum se arată în Figura 2 Esența.
(3) Plasați 14 orificii de aerisire a cavității ∮20 în cofrajul superior, plasați un orificiu de ventilație pentru miezul de nisip Φ200 în mijlocul capului miezului, plasați fier rece în piesele groase și mari pentru a asigura solidificarea echilibrată a piesei turnate și utilizați principiul expansiunii prin grafitizare pentru anulare. Coloana de alimentare este utilizată pentru a îmbunătăți randamentul procesului. Dimensiunea cutiei de nisip este de 3600 × 3600 × 1000/600 mm și este sudată cu o placă de oțel cu grosimea de 25 mm pentru a asigura o rezistență și o rigiditate suficiente, așa cum se arată în Figura 3.
3. Controlul procesului
(1) Modelare: Înainte de modelare, utilizați o mostră standard Φ50 × 50 mm pentru a testa rezistența la compresiune a nisipului rășinos ≥ 3,5 MPa și strângeți fierul rece și coloana de colat pentru a vă asigura că matrița de nisip are suficientă rezistență pentru a compensa grafitul produs atunci când fierul topit se solidifică. Expansiunea chimică și pentru a preveni impactul fierului topit asupra piesei coloanei de colat pentru o perioadă lungă de timp, provocând spălarea nisipului.
Fabricarea miezului: Miezul de nisip este împărțit în 8 părți egale prin 8 nervuri de armare, care sunt conectate prin cavitatea din mijloc. Nu există alte părți de susținere și evacuare, cu excepția capului miezului din mijloc. Dacă miezul de nisip nu poate fi fixat și evacuat, după turnare vor apărea deplasări ale miezului de nisip și găuri de aer. Deoarece suprafața totală a miezului de nisip este mare, acesta este împărțit în opt părți. Acesta trebuie să aibă suficientă rezistență și rigiditate pentru a se asigura că miezul de nisip nu va fi deteriorat după detașarea matriței și nici după turnare. Se produce deformare pentru a asigura grosimea uniformă a peretelui piesei turnate. Din acest motiv, am realizat special un miez de nisip și l-am legat de miezul de nisip cu o frânghie de ventilație pentru a extrage gazele de evacuare din capul miezului, asigurând compactitatea matriței de nisip la fabricarea miezului. După cum se arată în Figura 4.
(4) Cutie de închidere: Având în vedere că este dificil să se curețe nisipul din cavitatea interioară a valvei fluture, întregul miez de nisip este vopsit cu două straturi de vopsea, primul strat este pensulat cu vopsea de zirconiu pe bază de alcool (gradul Baume 45-55), iar primul strat este vopsit și ars. După uscare, se vopsește al doilea strat cu vopsea de magneziu pe bază de alcool (gradul Baume 35-45) pentru a preveni lipirea piesei turnate de nisip și sinterizarea acesteia, care nu poate fi curățată. Partea capului miezului este agățată de țeava de oțel Φ200 a structurii principale a osului miezului cu trei șuruburi M25, fixată și blocată cu cutia de nisip a matriței superioare cu capace filetate și se verifică dacă grosimea peretelui fiecărei părți este uniformă.
4. Procesul de topire și turnare
(1) Folosiți fontă brută Q14/16# de înaltă calitate Benxi, cu conținut scăzut de P, S, Ti, și adăugați-o într-un raport de 40%~60%; oligoelementele precum P, S, Ti, Cr, Pb etc. sunt strict controlate în cazul fierului vechi și nu sunt permise rugina și uleiul, raportul de adăugare este de 25%~40%; încărcătura returnată trebuie curățată prin sablare înainte de utilizare pentru a asigura curățenia încărcăturii.
(2) Controlul componentelor principale după cuptor: C: 3,5-3,65%, Si: 2,2%-2,45%, Mn: 0,25%-0,35%, P≤0,05%, S: ≤0,01%, Mg (rezidual): 0,035% ~0,05%, sub premisa asigurării sferoidizării, limita inferioară de Mg (rezidual) trebuie luată cât mai mult posibil.
(3) Tratament de inoculare prin sferoidizare: se utilizează sferoidizatoare cu conținut scăzut de magneziu și pământuri rare, iar raportul de adăugare este de 1,0%~1,2%. Tratament de sferoidizare prin metoda convențională de spălare, 0,15% din inocularea unică este acoperită pe nodulizatorul din partea de jos a ambalajului, iar sferoidizarea este finalizată. Zgura este apoi subcontractată pentru inocularea secundară de 0,35%, iar în timpul turnării se efectuează o inoculare în flux de 0,15%.
(5) Se adoptă un proces de turnare rapidă la temperatură scăzută, temperatura de turnare fiind de 1320°C~1340°C, iar timpul de turnare este de 70~80 s. Fonta topită nu poate fi întreruptă în timpul turnării, iar cupa de turnare este întotdeauna plină pentru a preveni pătrunderea gazului și a incluziunilor în matriță prin cavitatea coloanei.
5. Rezultatele testelor de turnare
(1) Testarea rezistenței la tracțiune a blocului de testare turnat: 485 MPa, alungire: 15%, duritate Brinell HB187.
(2) Rata de sferoidizare este de 95%, dimensiunea grafitului este de gradul 6, iar cea a perlitei este de 35%. Structura metalografică este prezentată în Figura 5.
(3) Nu s-au constatat defecte înregistrabile la detectarea defectelor secundare UT și MT la piesele importante.
(4) Aspectul este plat și neted (vezi Figura 6), fără defecte de turnare, cum ar fi incluziuni de nisip, incluziuni de zgură, închideri reci etc., grosimea peretelui este uniformă, iar dimensiunile îndeplinesc cerințele din desene.
(6) Testul de presiune hidraulică de 20 kg/cm2 după procesare nu a evidențiat nicio scurgere
6. Concluzie
Conform caracteristicilor structurale ale acestei valve fluture, problema deformării instabile și ușoare a miezului mare de nisip din mijloc și a curățării dificile a nisipului este rezolvată prin accentul pus pe proiectarea planului de proces, producția și fixarea miezului de nisip și utilizarea acoperirilor pe bază de zirconiu. Amplasarea orificiilor de ventilație evită posibilitatea formării porilor în piesele turnate. De la controlul încărcăturii cuptorului și sistemul de alergare, se utilizează ecranul de filtrare ceramică din spumă și tehnologia ingate ceramică pentru a asigura puritatea fontului topit. După multiple tratamente de inoculare, structura metalografică a pieselor turnate și a diverselor performanțe complete a atins cerințele standard ale clienților.
DinTianjin Tanggu Water-seal valve Co.,ltd. Valvă fluture, supapă cu poartă, filtru în Y, supapă de sens cu placă dublă pentru waferfabricare.
Data publicării: 29 aprilie 2023
