1. Strukturanalyse
(1) DiesesAbsperrklappehat eine kreisförmige kuchenförmige Struktur, der innere Hohlraum ist durch 8 Verstärkungsrippen verbunden und unterstützt, das obere Φ620-Loch kommuniziert mit dem inneren Hohlraum und der Rest desVentilIst der Sandkern geschlossen, lässt er sich nur schwer fixieren und verformt sich leicht. Sowohl die Entlüftung als auch die Reinigung des inneren Hohlraums bringen große Schwierigkeiten mit sich, wie in Abbildung 1 dargestellt.
Die Wandstärke der Gussteile variiert stark. Die maximale Wandstärke beträgt 380 mm, die minimale nur 36 mm. Beim Erstarren des Gussteils ist der Temperaturunterschied groß, und durch die ungleichmäßige Schrumpfung können leicht Schrumpfhohlräume und Schrumpfporositätsdefekte entstehen, die beim Hydrauliktest zu Wassereintritt führen.
2. Prozessgestaltung:
(1) Die Trennfläche ist in Abbildung 1 dargestellt. Setzen Sie das Ende mit den Löchern auf die obere Schachtel, formen Sie im mittleren Hohlraum einen ganzen Sandkern und verlängern Sie den Kernkopf entsprechend, um die Befestigung des Sandkerns und die Bewegung des Sandkerns beim Umdrehen der Schachtel zu erleichtern. Stabil, die Länge des freitragenden Kernkopfes der beiden seitlichen Sacklöcher ist länger als die Länge des Lochs, sodass der Schwerpunkt des gesamten Sandkerns zur Seite des Kernkopfes verlagert wird, um sicherzustellen, dass der Sandkern fixiert und stabil ist.
Es wird ein halbgeschlossenes Gießsystem verwendet, ∑F innen: ∑F horizontal: ∑F gerade = 1:1,5:1,3, der Anguss verwendet ein Keramikrohr mit einem Innendurchmesser von Φ120, und zwei Stücke feuerfester Ziegel von 200 × 100 × 40 mm werden am Boden platziert, um zu verhindern, dass das geschmolzene Eisen direkt Für die Schlagsandform wird am Boden des Kanals ein Schaumkeramikfilter von 150 × 150 × 40 installiert, und 12 Keramikrohre mit einem Innendurchmesser von Φ30 werden für den inneren Kanal verwendet, um durch den Wassersammeltank am Boden des Filters eine gleichmäßige Verbindung zum Boden des Gussstücks herzustellen und ein Gießschema für den Bodenguss zu bilden, wie in Abbildung 2 Essence dargestellt
(3) Platzieren Sie 14 ∮20 Hohlraum-Luftlöcher in der oberen Form, platzieren Sie ein Φ200 Sandkern-Entlüftungsloch in der Mitte des Kernkopfes, platzieren Sie Kalteisen in den dicken und großen Teilen, um eine gleichmäßige Erstarrung des Gussstücks zu gewährleisten, und nutzen Sie das Graphitisierungsausdehnungsprinzip, um die Zuführsteigleitung aufzuheben und die Prozessausbeute zu verbessern. Die Größe des Sandkastens beträgt 3600 × 3600 × 1000/600 mm und ist mit 25 mm dicken Stahlplatten verschweißt, um ausreichende Festigkeit und Steifigkeit zu gewährleisten, wie in Abbildung 3 dargestellt.
3. Prozesskontrolle
(1) Modellieren: Vor dem Modellieren wird die Druckfestigkeit des Harzsandes mit einer Standardprobe von Φ50×50 mm auf ≥ 3,5 MPa getestet. Kaltes Eisen und Angusskanal werden festgezogen, um sicherzustellen, dass die Sandform ausreichend stabil ist, um die beim Erstarren des geschmolzenen Eisens entstehende chemische Ausdehnung des Graphits auszugleichen. Außerdem wird verhindert, dass geschmolzenes Eisen über längere Zeit auf den Angusskanal auftrifft und so eine Sandauswaschung verursacht.
Kernherstellung: Der Sandkern wird durch 8 Verstärkungsrippen in 8 gleiche Teile unterteilt, die durch den mittleren Hohlraum verbunden sind. Außer dem mittleren Kernkopf gibt es keine weiteren Stütz- und Entlüftungsteile. Wenn der Sandkern nicht befestigt und entlüftet werden kann, kommt es nach dem Gießen zu einer Verschiebung des Sandkerns und zu Luftlöchern. Da der Sandkern eine große Gesamtfläche hat, wird er in acht Teile unterteilt. Er muss ausreichend Festigkeit und Steifigkeit aufweisen, um sicherzustellen, dass der Sandkern nach dem Entformen nicht beschädigt wird und sich nach dem Gießen nicht verformt, um eine gleichmäßige Wandstärke des Gussstücks zu gewährleisten. Zu diesem Zweck haben wir speziell einen Kernknochen angefertigt und ihn mit einem Belüftungsseil am Kernknochen befestigt, um die Abgase aus dem Kernkopf abzusaugen und so die Kompaktheit der Sandform bei der Kernherstellung zu gewährleisten. Wie in Abbildung 4 dargestellt.
(4) Verschlusskasten: Da der Sand im Hohlraum der Absperrklappe schwer zu reinigen ist, wird der gesamte Sandkern mit zwei Farbschichten bemalt. Die erste Schicht wird mit alkoholbasierter Zirkoniumfarbe (Baume-Härtegrad 45–55) bestrichen und die erste Schicht wird bemalt und gebrannt. Nach dem Trocknen wird die zweite Schicht mit alkoholbasierter Magnesiumfarbe (Baume-Härtegrad 35–45) bemalt, um ein Anhaften des Gussteils am Sand und Sintern zu verhindern, das nicht gereinigt werden kann. Der Kernkopfteil wird mit drei M25-Schrauben am Φ200-Stahlrohr der Hauptstruktur des Kernknochens aufgehängt, mit Schraubkappen am oberen Formsandkasten befestigt und verriegelt. Anschließend wird geprüft, ob die Wandstärke jedes Teils gleichmäßig ist.
4. Schmelz- und Gießprozess
(1) Verwenden Sie hochwertiges Roheisen Q14/16# von Benxi mit niedrigem P-, S- und Ti-Gehalt und geben Sie es in einem Verhältnis von 40–60 % hinzu. Spurenelemente wie P, S, Ti, Cr, Pb usw. werden im Stahlschrott streng kontrolliert und Rost und Öl sind nicht erlaubt. Das Zugabeverhältnis beträgt 25–40 %. Die zurückgegebene Ladung muss vor der Verwendung durch Kugelstrahlen gereinigt werden, um die Sauberkeit der Ladung sicherzustellen.
(2) Kontrolle der Hauptkomponenten nach dem Ofen: C: 3,5–3,65 %, Si: 2,2–2,45 %, Mn: 0,25–0,35 %, P ≤ 0,05 %, S: ≤ 0,01 %, Mg (Rest): 0,035–0,05 %, unter der Voraussetzung der Gewährleistung der Sphäroidisierung sollte die Untergrenze von Mg (Rest) so weit wie möglich eingehalten werden.
(3) Sphäroidisierungsimpfung: Es werden Sphäroidisierer mit niedrigem Magnesium- und Seltenerdgehalt verwendet, und die Zugaberate beträgt 1,0 % bis 1,2 %. Bei der herkömmlichen Sphäroidisierungsbehandlung mit Spülverfahren wird der Nodulierer am Boden der Verpackung mit 0,15 % einmaliger Impfung bedeckt, und die Sphäroidisierung ist abgeschlossen. Anschließend wird die Schlacke für eine sekundäre Impfung von 0,35 % unterverarbeitet, und während des Gießens wird eine Fließimpfung von 0,15 % durchgeführt.
(5) Es wird ein Niedertemperatur-Schnellgießverfahren angewendet. Die Gießtemperatur beträgt 1320 °C bis 1340 °C und die Gießzeit 70 bis 80 Sekunden. Das geschmolzene Eisen darf während des Gießens nicht unterbrochen werden. Der Anguss ist stets gefüllt, um zu verhindern, dass Gas und Einschlüsse durch den Angusskanal in die Form gelangen.
5. Ergebnisse der Gießtests
(1) Prüfung der Zugfestigkeit des gegossenen Prüfblocks: 485 MPa, Dehnung: 15 %, Brinellhärte HB187.
(2) Die Sphäroidisierungsrate beträgt 95 %, die Graphitgröße entspricht der Klasse 6 und der Perlitanteil liegt bei 35 %. Die metallografische Struktur ist in Abbildung 5 dargestellt.
(3) Bei der UT- und MT-Sekundärfehlerprüfung wichtiger Teile wurden keine meldepflichtigen Mängel festgestellt.
(4) Das Erscheinungsbild ist flach und glatt (siehe Abbildung 6), ohne Gussfehler wie Sandeinschlüsse, Schlackeneinschlüsse, Kaltverklebungen usw., die Wandstärke ist gleichmäßig und die Abmessungen entsprechen den Anforderungen der Zeichnungen.
(6) Ein Hydraulikdrucktest mit 20 kg/cm2 nach der Verarbeitung ergab keine Undichtigkeiten.
6. Fazit
Die strukturellen Merkmale dieses Absperrventils lösen das Problem der instabilen und leicht verformbaren großen Sandkerne in der Mitte sowie der schwierigen Sandreinigung durch die gezielte Gestaltung des Prozessplans, die Herstellung und Fixierung des Sandkerns sowie die Verwendung von Zirkonium-basierten Beschichtungen. Das Einsetzen von Entlüftungslöchern verhindert die Bildung von Poren in den Gussteilen. Die Ofenbeschickungssteuerung und das Angusssystem gewährleisten mit Schaumkeramik-Filtersieben und Keramik-Angusstechnik die Reinheit der Eisenschmelze. Nach mehreren Impfbehandlungen werden die metallografische Struktur der Gussteile und verschiedene andere Eigenschaften überprüft. Die Gesamtleistung entspricht den Standardanforderungen der Kunden.
AusTianjin Tanggu Wasserdichtungsventil Co., Ltd. Absperrklappe, Absperrschieber, Y-Sieb, Wafer-Doppelplatten-RückschlagventilHerstellung.
Veröffentlichungszeit: 29. April 2023
