1. Структурний аналіз
(1) Цедросельний клапанмає круглу структуру у формі торта, внутрішня порожнина з'єднана та підтримується 8 армуючими ребрами, верхній отвір Φ620 з'єднується з внутрішньою порожниною, а рештаклапанзакритий, піщаний стрижень важко закріпити та легко деформувати. Як вихлоп, так і очищення внутрішньої порожнини створюють великі труднощі, як показано на рисунку 1.
Товщина стінки виливків сильно варіюється, максимальна товщина стінки досягає 380 мм, а мінімальна — лише 36 мм. Коли виливка затвердіє, різниця температур велика, і нерівномірна усадка може легко призвести до утворення усадочних порожнин та дефектів усадочної пористості, що призведе до просочування води під час гідравлічного випробування.
2. Проектування процесу:
(1) Поверхня розділу показана на рисунку 1. Помістіть кінець з отворами на верхню коробку, зробіть цілий піщаний стрижень у середній порожнині та подовжте головку стрижня відповідно, щоб полегшити кріплення піщаного стрижня та його рух під час перевертання коробки. Стабільність полягає в тому, що довжина консольної головки стрижня з двома глухими отворами збоку є більшою за довжину отвору, завдяки чому центр ваги всього піщаного стрижня зміщений убік головки стрижня, що забезпечує його фіксацію та стабільність.
Використана напівзакрита система заливання, ∑F всередині: ∑F горизонтально: ∑F прямо = 1:1,5:1,3, литник використовує керамічну трубку з внутрішнім діаметром Φ120, а два шматки вогнетривкої цегли розміром 200×100×40 мм розміщені внизу, щоб запобігти прямому потраплянню розплавленого заліза. Для ударної піщаної форми внизу жолоба встановлено пінокерамічний фільтр 150×150×40, а для внутрішнього жолоба використовуються 12 керамічних трубок з внутрішнім діаметром Φ30, щоб рівномірно з'єднуватися з дном виливка через резервуар для збору води в нижній частині фільтра, утворюючи схему нижнього заливання, як показано на рисунку 2. Суть.
(3) Розмістіть 14 отворів для повітря діаметром ∮20 у верхній формі, розмістіть отвір для виходу повітря з піщаного стержня діаметром Φ200 посередині головки стержня, помістіть холодне залізо в товсті та великі деталі, щоб забезпечити збалансоване затвердіння виливка, та використовуйте принцип графітизації розширення для компенсації. Для покращення виходу процесу використовується підйомний стояк. Розмір піщаного ящика становить 3600×3600×1000/600 мм, і він зварений зі сталевого листа товщиною 25 мм для забезпечення достатньої міцності та жорсткості, як показано на рисунку 3.
3. Контроль процесу
(1) Моделювання: Перед моделюванням використовуйте стандартний зразок Φ50×50 мм для перевірки міцності на стиск піску з смоли ≥ 3,5 МПа та затягніть холодне залізо та ролик, щоб переконатися, що піщана форма має достатню міцність для компенсації графіту, що утворюється під час затвердіння розплавленого заліза. Хімічне розширення, та запобігання тривалому впливу розплавленого заліза на частину ролика, що може призвести до вимивання піску.
Виготовлення стрижня: Піщаний стрижень розділений на 8 рівних частин 8 армуючими ребрами, які з'єднані через середню порожнину. Немає інших опорних та випускних частин, окрім середньої головки стрижня. Якщо піщаний стрижень неможливо закріпити та вихлопити, після заливання з'явиться зміщення піщаного стрижня та повітряні отвори. Оскільки загальна площа піщаного стрижня велика, його поділяють на вісім частин. Він повинен мати достатню міцність та жорсткість, щоб піщаний стрижень не пошкодився після зняття форми та не пошкодився після заливання. Відбувається деформація, щоб забезпечити рівномірну товщину стінки виливка. З цієї причини ми спеціально виготовили спеціальну кістку для стрижня та прив'язали її до кістки вентиляційним шнуром для витягування вихлопних газів з головки стрижня, щоб забезпечити компактність піщаної форми під час виготовлення стрижня. Як показано на рисунку 4.
(4) Закриваюча коробка: Враховуючи, що пісок у внутрішній порожнині дросельного клапана важко очистити, весь піщаний осердя фарбують двома шарами фарби, перший шар покривають спиртовмісною цирконієвою фарбою (ступінь Baume 45-55), а перший шар фарбують та обпалюють. Після висихання другий шар фарбують спиртовмісною магнієвою фарбою (ступінь Baume 35-45), щоб запобігти прилипанню виливка до піску та спіканню, яке неможливо очистити. Головка осердя підвішується на сталеву трубу Φ200 основної конструкції осердя за допомогою трьох гвинтів M25, фіксується та блокується верхньою формою піщаного осердя за допомогою гвинтових ковпачків, і перевіряється, чи є товщина стінки кожної частини рівномірною.
4. Процес плавлення та розливання
(1) Використовуйте високоякісний чавун Benxi Q14/16# з низьким вмістом P, S, Ti та додавайте його у співвідношенні 40%~60%; вміст мікроелементів, таких як P, S, Ti, Cr, Pb тощо, у сталевому брухті суворо контролюється, не допускається іржа та утворення олії, співвідношення додавання становить 25%~40%; повернуту шихту перед використанням необхідно очистити дробоструминним способом, щоб забезпечити її чистоту.
(2) Контроль основних компонентів після печі: C: 3,5-3,65%, Si: 2,2%-2,45%, Mn: 0,25%-0,35%, P ≤ 0,05%, S: ≤ 0,01%, Mg (залишок): 0,035% ~ 0,05%, за умови забезпечення сфероїдізації, нижня межа Mg (залишок) повинна бути максимально високою.
(3) Сфероїдизаційна обробка інокуляцією: використовуються сфероїдизатори з низьким вмістом магнію та рідкісноземельних елементів, а коефіцієнт додавання становить 1,0%~1,2%. Звичайний метод сфероїдизації методом промивання, 0,15% одноразової інокуляції покривається нодулізатором на дні упаковки, і сфероїдизація завершена. Потім шлак додається до субконтракту для вторинної інокуляції 0,35%, а під час заливки проводиться інокуляція потоком 0,15%.
(5) Використовується низькотемпературний процес швидкого заливання, температура заливання становить 1320°C~1340°C, а час заливання — 70~80 с. Розплавлене залізо не переривається під час заливання, а ливник завжди заповнений, щоб запобігти потраплянню газу та включень у форму через порожнину ливарного каналу.
5. Результати випробувань лиття
(1) Випробування міцності на розтяг литого випробувального блоку: 485 МПа, видовження: 15%, твердість за Брінеллем HB187.
(2) Ступінь сфероїдизації становить 95%, розмір графіту – 6 клас, а перліт – 35%. Металографічна структура показана на рисунку 5.
(3) Під час вторинної дефектоскопії важливих деталей методами ультразвукового та магнітного методів (УТ) не було виявлено жодних дефектів, що підлягають реєстрації.
(4) Зовнішній вигляд плоский та гладкий (див. рисунок 6), без дефектів лиття, таких як включення піску, включення шлаку, холодні затвори тощо, товщина стінки рівномірна, а розміри відповідають вимогам креслень.
(6) Випробування гідравлічним тиском 20 кг/см2 після обробки не виявило жодних витоків
6. Висновок
Відповідно до структурних характеристик цього дросельного клапана, проблема нестабільної та легкої деформації великого піщаного осердя в середині та складного очищення піску вирішується завдяки акценту на розробці технологічного плану, виробництві та фіксації піщаного осердя, а також використанні покриттів на основі цирконію. Встановлення вентиляційних отворів запобігає утворенню пор у виливках. Для забезпечення чистоти розплавленого чавуну використовуються пінокерамічний фільтрувальний екран та технологія керамічного впуску. Після багаторазової обробки модифікації металографічна структура виливків та різноманітні комплексні характеристики відповідають стандартним вимогам замовників.
ВідTianjin Tanggu Water-seal valve Co.,ltd. Метеликовий клапан, запірний клапан, Y-подібний фільтр, зворотний клапан з двома пластинамивиробництво.
Час публікації: 29 квітня 2023 р.
