一、Cinco detalhes importantes que são facilmente esquecidos na fundição de espuma perdida
1. Altura da cabeça de pressão;
1) Para garantir a parte mais alta e mais distante da peça fundida, e obter uma peça fundida com contornos claros e estrutura completa, a altura do ponto mais alto da peça fundida até a superfície líquida do copo de vazamento deve atender: hM≥Ltanα
Onde: hM - altura mínima da cabeça de pressão residual (mm)
L - o fluxo de metal fundido, a distância horizontal da linha central da guia reta no ponto mais distante da peça fundida (mm)
α - vazamento sob pressão (°)
Altura da cabeça de pressão suficiente, quando o metal fundido na cavidade aumenta, há pressão suficiente para garantir a velocidade de enchimento do metal fundido.
2) O padrão de espuma é vaporizado durante o processo de vazamento, gerando grande quantidade de gás. Por um lado, o gás é sugado pela pressão negativa e, por outro lado, é espremido para fora da cavidade pelo metal fundido ascendente com pressão suficiente.
3) Defeitos como fechamento a frio, poros e deposição de carbono gerados na parte superior da peça fundida são geralmente causados por altura insuficiente da cabeça de pressão sob as condições de área de vazamento apropriada, temperatura de vazamento e método de vazamento.
2. Pressão negativa;
1) Manômetros de pressão negativa comuns são instalados na tubulação principal, que só podem determinar indiretamente a pressão negativa na caixa, mas não podem representar o valor real da pressão negativa na caixa.
2) Devido às diferenças na estrutura da peça fundida, algumas peças fundidas possuem passagens estreitas na cavidade interna. Durante o processo de vazamento, devido ao alívio de pressão ou pressão negativa insuficiente, a pressão negativa nesta peça será baixa, resultando em resistência insuficiente do molde de areia, deformação e ruptura da peça fundida e defeitos como areia envolta em ferro, expansão da caixa, e colapso da caixa. Essas áreas são áreas cegas de pressão negativa.
3) Durante o vazamento, devido à operação inadequada, o filme plástico que veda a superfície da caixa é queimado em uma grande área, e um grande alívio de pressão é gerado devido à má vedação, resultando em grave falta de pressão negativa na caixa, e até mesmo pulverização reversa durante o vazamento, resultando em fechamento a frio, vazamento insuficiente e defeitos de carbono na peça fundida. Uma caixa possui várias peneiras e um saco possui várias caixas para despejar, o que é extremamente óbvio.
Medidas específicas:
A. Instale um tubo temporário de pressão negativa; areia de resina pré-preenchida; substitua o núcleo de areia.
B. A espessura da cobertura de areia é suficiente; o pré-tratamento é realizado ao redor do copo de vazamento, como pano de amianto, areia resinosa, etc.; a pressão negativa da caixa de areia vazada anteriormente é reduzida ou fechada; a segunda bomba de vácuo de reserva é ligada.
3.Prevenir impurezas;
Durante o processo de vazamento, impurezas como escória, partículas de areia, pó de cinza, etc. fora da cavidade são imersas na cavidade com o fluxo de ferro fundido, e defeitos como buracos de areia e buracos de escória aparecerão na peça fundida.
1) A refratariedade, resistência e densidade do material refratário da panela de ferro fundido não são altas. Durante o processo de vazamento, ele é corroído e derretido com o ferro fundido em alta temperatura, e a escória é formada e flutua; agregados granulares soltos caem ou são lavados pelo ferro fundido.
2) A escória pendurada na concha velha não é limpa; a densidade e a refratariedade do material para reparo do forro não são altas e a ligação com o forro original não é forte.
3) O removedor de escória e o agente de agregação de escória são ineficazes e há impurezas espalhadas e separadas na superfície do ferro fundido.
4) Ao despejar a concha bico de pato, o algodão escória fica suspenso no ar e perde sua função de escória.
5) Desalinhamento durante o vazamento, o ferro fundido impacta a superfície da areia e a areia espirra no copo de vazamento.
6) Existem impurezas como poeira, areia e sujeira no inoculante.
Medidas específicas:
A. Embale com concretos resistentes a altas temperaturas e use materiais de reparo especiais para reparos locais.
B. Use um agente eficaz de remoção de escória e agregação de escória.
C. O copo de vazamento está mais de 50 mm acima da superfície da areia e os copos de vazamento adjacentes a serem despejados são cobertos com tampas protetoras. Para despejadores não qualificados, um pano de amianto é usado ao redor do copo para protegê-lo.
D. Educar e formar os operadores em competências e alfabetização.
E. Coloque um filtro, dê prioridade ao vazamento de fundo, e o sistema de vazamento possui função de fechamento de escória.
F. O inoculante é adquirido em local designado e armazenado adequadamente.
4. Temperatura de vazamento;
De acordo com as características do metal fundido e as características estruturais da peça fundida, a temperatura mínima de vazamento é determinada para garantir que a estrutura da peça fundida esteja completa, as bordas e cantos estejam limpos e não haja defeito de fechamento a frio na parede fina.
Quando um saco de ferro fundido é despejado em múltiplas caixas e múltiplas peças em uma caixa, a influência do resfriamento do ferro fundido no estágio posterior é extremamente importante.
1) Use um saco isolante, geralmente adicione uma camada isolante entre o invólucro de aço e a camada refratária;
2) Cubra a superfície do saco de ferro fundido com agente isolante, escória e agente de cobertura composto de isolamento;
3) O limite superior da temperatura de vazamento pode ser aumentado apropriadamente sem afetar o material, a refratariedade da camada de revestimento do molde é satisfeita e nenhum outro defeito de fundição é produzido. Por exemplo, a carcaça do motor: a temperatura do forno é 1630-1650°C e a temperatura de vazamento é 1470-1580°C;
4) Quando sobrar uma pequena quantidade de ferro fundido no final e a temperatura estiver baixa, ele deve ser devolvido ao forno para tratamento, ou continuar a bater e vazar;
5) Várias peças são vazadas em série;
6) Mude para batidas múltiplas em sacos pequenos;
7) Reduza o tempo do processo de vazamento, o copo de vazamento é organizado de forma consistente e o trabalhador de vazamento e o trabalhador do guindaste são qualificados e têm a melhor cooperação.
5. Ambiente de vazamento.
No processo de produção de peças fundidas, existe um ditado que diz “30% modelagem e 70% vazamento”, o que mostra a importância do vazamento na produção de peças fundidas.
As habilidades operacionais do trabalhador derramador são muito críticas, mas é impossível para todos se tornarem “vendedores de petróleo”. Criar um bom ambiente de vazamento geralmente é fácil de fazer.
1) A altura vertical da boca da concha em relação ao plano superior do copo para servir é ≤300 mm, e a distância horizontal entre a boca da concha e a linha central do copo para servir é ≤300 mm;
2) Use uma concha tipo bico de pato, e a boca da concha não deve ser muito longa. [Reduza a velocidade inicial do ferro fundido saindo da parábola da boca da concha e encurte a distância horizontal;
3) Ao projetar o processo e embalagem, o copo de vazamento deve ser colocado o mais próximo possível do lado de fundição da caixa de areia, com no máximo duas fileiras;
4) Copo de vazamento tipo caixa ou copo de refluxo de funil adicional;
5) Máquina de vazamento automática. A concha fica próxima à caixa de areia e a boca da concha fica próxima ao copo nas direções horizontal e vertical, por isso é fácil encontrar a posição correta. O carrinho e o ajuste de elevação da ponte rolante são usados no meio, e a concha é relativamente estável e não é fácil quebrar o fluxo ou o fenômeno de grande e pequeno;
6) A concha do bule não pode ficar próxima à caixa de areia; o vazador está longe e não é fácil encontrar a posição correta. A caixa de areia é colocada em várias linhas. Ao despejar o molde do meio, a boca da concha fica muito alta em relação ao copo e a distância horizontal é grande, o que é difícil de controlar.
二、Projeto e análise do processo do corpo da válvula em ferro dúctil
1. Características estruturais e características das peças fundidas;
1) Características: corpo da válvula, material QT450-10, peso unitário 50Kg, tamanho do contorno 320×650×60mm;
2) Características estruturais: parede espessa 60 mm, parede fina 10 mm, cavidade interna é uma via aérea circular;
3) Requisitos especiais: sem defeitos de vazamento de ar na parede ao redor das vias aéreas, sem defeitos como buracos de areia, poros, encolhimento, etc.
2.Comparação e análise de dois esquemas de projeto de sistemas de comportas;
Plano 1,
1) Coloque verticalmente, duas peças em um molde, duas camadas de injeção lateral, o fundo é preenchido principalmente e a parte superior é principalmente compensada por encolhimento;
2) A via aérea é um núcleo de areia revestido, revestido com tinta à base de água de espuma perdida e a espessura do revestimento é de 1 mm;
3) O pescoço do riser é curto, plano e fino, com tamanho de 12 de espessura x 50 de largura. Posição: longe do ponto quente, mas próximo do ponto quente;
4) Tamanho do riser: 70×80×150mm de altura;
5)Temperatura de fundição: 1470~1510℃.
Esquema 2,
1) Coloque verticalmente, duas peças em uma peça fundida, duas camadas de peça fundida lateral, a parte inferior é principalmente preenchida e a parte superior é principalmente compensada por encolhimento;
2) A via aérea é um núcleo de areia revestido, e o revestimento à base de água de espuma perdida é aplicado na parte externa, com espessura de revestimento de 1mm;
3) O pescoço do riser é grosso e grande, com dimensões: espessura 15×largura 50. Posição: colocado no nó quente geométrico superior;
4) Tamanho do riser: 80×80×altura 160;
5) Temperatura de vazamento: 1470~1510℃.
3. Resultados dos testes;
Esquema 1, taxa de sucata interna e externa 80%;
Existem furos de contração de 10% ao redor da raiz do pescoço do riser de algumas peças fundidas;
Após o acabamento das peças fundidas, a maioria das peças fundidas apresenta furos de contração e defeitos de contração na parte inferior.
Esquema 2, taxa de sucata interna e externa 20%;
Algumas peças fundidas têm furos de contração de 10% ao redor da raiz do pescoço do riser;
Após o processamento da peça fundida, não há furos de contração e defeitos de contração, mas há uma pequena quantidade de inclusões de escória.
4.Análise de simulação;
Na opção 1, existe o risco de encolhimento na raiz e na parte inferior do pescoço do riser; os resultados da simulação são consistentes com os defeitos reais da peça fundida.
No segundo esquema, existe o risco de encolhimento na raiz do pescoço do riser, e os resultados da simulação são consistentes com os defeitos reais da peça fundida.
5. Melhoria e análise de processos.
1) Melhoria de processos:
Há um encolhimento na raiz do riser, indicando que a capacidade térmica do riser é relativamente pequena. Com base no esquema 2, o riser e o pescoço do riser são adequadamente ampliados.
Tamanho original: riser 80×80×altura 160 pescoço riser 15×50;
Após melhoria: riser 80×90×altura 170 pescoço riser 20×60;
Resultados da verificação: os defeitos de contração e contração são eliminados e as taxas de refugo interno e externo são ≤5%.
2) Análise do processo:
Coloque os dois aviões grandes de lado e molde as duas peças em série. A área de projeção vertical é a menor, e o grande plano fica na fachada, o que contribui para reduzir a emissão instantânea de gases; e a maioria das superfícies de processamento importantes estão nas laterais.
Fundição lateral de duas camadas, sistema de fundição aberta. O corredor transversal superior é inclinado para cima e a área ingrata inferior é maior do que o corredor reto, de modo que o ferro fundido é injetado primeiro pela parte inferior, o que conduz ao aumento suave do ferro fundido. A espuma vaporiza camada por camada e o ingrato fecha rapidamente. Ar e escória não podem entrar na cavidade, evitando defeitos de carbono e inclusões de escória.
Quando o ferro fundido sobe até a altura da raiz do riser superior, a maior parte do ferro fundido de alta temperatura entra primeiro na cavidade através do riser. O riser está superaquecido e se aproxima de um riser quente, não de um riser completamente quente, porque a cavidade precisa subir uma pequena quantidade de ferro fundido frio através do ingrato inferior, de modo que o volume do riser é maior que o do riser quente, então que solidifique por último.
A calha que conecta a calha reta superior ao riser deve estar nivelada com o pescoço do riser. Se for mais alto, a parte inferior do riser é toda de ferro fundido a frio, a eficiência de compensação do encolhimento do riser é seriamente reduzida e o fechamento a frio e defeitos de carbono aparecerão na parte superior da peça fundida, o que foi comprovado na prática.
Com um sistema de vazamento fechado, o ferro fundido sobe até uma certa altura e o ferro fundido entra na cavidade pelas entradas de água superior e inferior ao mesmo tempo. Neste momento, o riser se torna um riser quente e a altura do canal transversal que conecta o riser tem pouco efeito.
O sistema de vazamento aberto não tem função de escória, devendo ser instalado um filtro nas entradas de água superior e inferior.
O núcleo das vias aéreas é cercado por ferro fundido e o ambiente é hostil. Portanto, o núcleo deve ter alta resistência, refratariedade e desintegração. Um núcleo de areia revestido é usado e a superfície é revestida com um revestimento de espuma perdida. A espessura do revestimento é de 1 a 1,5 mm.
PS Discussão sobre risers de alimentação de contração,
1) O pescoço do riser está na posição real do nó quente, a espessura e a área não podem ser muito pequenas [o módulo não pode ser muito pequeno] e o corredor interno que conecta o riser é plano, fino e longo. O riser é grande.
2) O pescoço do riser está longe da posição real do nó quente, mas próximo ao nó quente, plano, fino e curto. O riser é pequeno.
A espessura da parede da peça fundida é grande, então 1 é selecionado); a espessura da parede da peça fundida é pequena, então 2 é selecionado).
Esquema 3 [Não testado]
1) Injeção por cima, o ferro fundido entra na cavidade através do riser, um verdadeiro riser quente;
2) Os corredores do sprue e do riser são mais altos que o pescoço do riser;
3) Vantagens: fácil compensar o encolhimento e fácil preencher o molde;
4) Desvantagens: Enchimento instável de ferro fundido, fácil de produzir defeitos de carbono.
三、 Seis questões às quais os técnicos de elenco devem prestar atenção
1) Compreender totalmente as características estruturais, requisitos técnicos e características especiais do produto,
[Espessura mínima da parede, vias aéreas, segurança, alta pressão, vazamento, ambiente de uso]
2) Investigar os problemas que atualmente podem ocorrer no processo de fundição e uso deste produto ou de produtos similares,
[Muitos parecem simples, mas escondem crises]
3) Selecione o melhor método de fundição,
[O processo de espuma perdida tem muitas peças de segurança, vazamentos, alta pressão, etc., que não são a melhor solução]
4) Para novos produtos fornecidos em lotes, é necessário convidar um grupo de especialistas experientes para demonstrar, revisar e orientar,
[As pessoas começam a precisar de ajuda quando nascem]
5) Quando os tipos de estrutura de fundição são complexos, mutáveis e a quantidade é pequena, a simulação de fundição precoce é muito necessária,
[Reduza o número de testes e seja direcionado]
6) Deixe-me perguntar: um técnico possui os mesmos produtos e processos em empresas diferentes, mas por que a qualidade é tão diferente?
四、 Casos Típicos
1) Para a carcaça redutora de roda de ferro dúctil de automóvel, o melhor método de fundição é cobrir o molde de ferro com areia. O rendimento do processo é de 85% e a taxa de sucata abrangente é ≤5%. A qualidade é estável e a eficiência da produção é alta; o processo de perda de espuma é um fracasso.
[Era viável realizar simulação de fundição nos Estados Unidos. Devido à determinação da estrutura da peça fundida e dos requisitos técnicos, além da compensação do encolhimento do riser e das medidas locais de ferro frio, a velocidade geral de resfriamento da peça fundida é muito crítica. ]
2) Para vários suportes de ferro dúctil de automóveis, o processo de perda de espuma não é aconselhável. Quaisquer defeitos de fundição dentro da peça fundida podem causar fraturas durante o uso. Caso ocorram 1% dos defeitos internos de carbono, reclamações e multas serão feitas posteriormente, o que fará com que você perca todos os seus esforços anteriores e vá à falência. O número de peças pequenas é grande e a detecção de 100% de falhas não pode ser feita.
Para o suporte do eixo de equilíbrio do automóvel, o material é QT800-5 e o processo de perda de espuma não é aconselhável. Mesmo que a peça fundida não apresente defeitos, a grafite é grosseira devido à lenta velocidade de resfriamento da peça fundida, e o tratamento térmico subsequente é impotente.
3) O tamanho da lata de alumínio é de 30 mm de espessura de parede, 500 mm de diâmetro externo e 1000 mm de altura. Recipiente de lixo nuclear, sem defeitos no interior da peça fundida. Certa vez, o Japão pediu à China, conhecida como potência de fundição, que o fabricasse a um preço 10 vezes superior ao preço de mercado. Depois que o grupo nacional de autoridade de elenco o revisou, a conclusão foi "não consigo".
[Toda a fundição e vazamento devem ocorrer em ambiente de vácuo para garantir a qualidade]
4) Uma grande empresa nacional de fundição de espuma perdida gastou muito dinheiro na produção de espuma perdida de peças de ferro dúctil. Ele pediu orientação ao grupo de autoridade de elenco nacional, mas falhou. Agora mudou para produção de areia argilosa e linha de pressão estática.
5) As porcas de fixação são muito simples e nunca precisam ser afrouxadas. No passado, apenas o Japão poderia fabricá-los no mundo. Alguns parecem simples, mas na verdade são muito complicados.
6) Para ferro fundido cinzento, carcaça do motor, cama, bancada, carcaça da caixa de engrenagens, carcaça da embreagem e outras peças da caixa, o processo de espuma perdida é o melhor processo.
7) A espuma perdida é primeiro queimada e depois vazada, bem como a moldagem de casca vazia, o que traz luz à produção de peças fundidas de aço inoxidável e aço duplex com requisitos especiais para peças de segurança, vazamentos, resistência a alta pressão, etc.
Horário da postagem: 08/07/2024
