A fusione di u corpu di a valvula hè una parte impurtante di u prucessu di fabricazione di a valvula, è a qualità di a fusione di a valvula determina a qualità di a valvula. Quì sottu sò presentati parechji metudi di prucessu di fusione cumunimenti usati in l'industria di e valvule:
Fusione in sabbia:
A fusione di sabbia cumunemente aduprata in l'industria di e valvole pò esse divisa in sabbia verde, sabbia secca, sabbia di vetru d'acqua è sabbia autoindurente à resina furanica secondu i diversi leganti.
(1) A sabbia verde hè un prucessu di stampaggio chì usa a bentonite cum'è legante.
E so caratteristiche sò:U stampu di sabbia finitu ùn hà bisognu di esse asciugatu o induritu, u stampu di sabbia hà una certa resistenza à l'umidità, è u core di sabbia è a carcassa di u stampu anu un bonu rendimentu, chì facilita a pulizia è a scuzzulata di i getti. L'efficienza di a pruduzzione di stampaggio hè alta, u ciclu di pruduzzione hè cortu, u costu di u materiale hè bassu, è hè cunveniente urganizà a pruduzzione di catena di montaggio.
I so svantaghji sò:I getti sò propensi à difetti cum'è pori, inclusioni di sabbia è adesione di sabbia, è a qualità di i getti, in particulare a qualità intrinseca, ùn hè micca ideale.
Tavula di proporzioni è prestazioni di sabbia verde per getti d'acciaio:
(2) A sabbia secca hè un prucessu di stampaggio chì usa l'argilla cum'è legante. L'aghjunghje di un pocu di bentonite pò migliurà a so resistenza à l'umidità.
E so caratteristiche sò:U stampu di sabbia hà bisognu di esse asciuttu, hà una bona permeabilità à l'aria, ùn hè micca propensu à difetti cum'è u lavaggiu di sabbia, l'adesione di sabbia è i pori, è a qualità inerente di u casting hè bona.
I so svantaghji sò:Richiede apparecchiature di asciugatura di sabbia è u ciclu di pruduzzione hè longu.
(3) A sabbia di vetru acquaticu hè un prucessu di modellazione chì usa u vetru acquaticu cum'è legante. E so caratteristiche sò: u vetru acquaticu hà a funzione di indurisce automaticamente quandu hè espostu à u CO2, è pò avè diversi vantaghji di u metudu di indurimentu à gas per a modellazione è a fabricazione di core, ma ci sò difetti cum'è a scarsa collassibilità di u gusciu di u stampo, a difficultà in a pulizia di sabbia di i getti, è u bassu tassu di rigenerazione è riciclaggio di a vechja sabbia.
Tabella di proporzioni è prestazioni di sabbia indurente à CO2 di vetru d'acqua:
(4) U stampaggio di sabbia autoindurente di resina furanica hè un prucessu di fusione chì usa a resina furanica cum'è legante. A sabbia di stampaggio si solidifica per via di a reazione chimica di u legante sottu l'azione di l'agente di polimerizazione à temperatura ambiente. A so caratteristica hè chì u stampu di sabbia ùn hà bisognu di esse asciugatu, ciò chì accurta u ciclu di pruduzzione è risparmia energia. A sabbia di stampaggio di resina hè faciule da cumpattà è hà bone proprietà di disintegrazione. A sabbia di stampaggio di getti hè faciule da pulisce. I getti anu una alta precisione dimensionale è una bona finitura superficiale, chì pò migliurà assai a qualità di i getti. I so svantaghji sò: requisiti di alta qualità per a sabbia cruda, un ligeru odore pungente in u situ di pruduzzione è un costu elevatu di a resina.
Proporzione è prucessu di mischju di a mistura di sabbia senza cottura di resina furanica:
U prucessu di mischju di a sabbia autoindurente di resina furanica: Hè megliu aduprà un mischju di sabbia cuntinuu per fà sabbia autoindurente di resina. A sabbia cruda, a resina, l'agente indurente, ecc. sò aghjunti in sequenza è mischiati rapidamente. Pò esse mischiatu è adupratu in ogni mumentu.
L'ordine di aghjunghje diverse materie prime quandu si mischia a sabbia di resina hè u seguente:
Sabbia cruda + agente di vulcanizazione (soluzione acquosa di acidu p-toluenesulfonicu) – (120 ~ 180S) – resina + silano – (60 ~ 90S) – pruduzzione di sabbia
(5) Prucessu tipicu di pruduzzione di fusione in sabbia:
Fusione di precisione:
In l'ultimi anni, i pruduttori di valvole anu prestatu sempre più attenzione à a qualità estetica è à a precisione dimensionale di i pezzi fusi. Siccomu un bonu aspettu hè l'esigenza basica di u mercatu, hè ancu u puntu di riferimentu di pusizionamentu per a prima tappa di a machinazione.
A fusione di precisione cumunemente aduprata in l'industria di e valvole hè a fusione di investimentu, chì hè brevemente presentata cusì:
(1) Dui metudi di prucessu di colata in suluzione:
①Utilizendu materiale di stampo à basa di cera à bassa temperatura (acidu stearicu + paraffina), iniezione di cera à bassa pressione, involucru di vetru acquatu, deceratura cù acqua calda, prucessu di fusione è colata atmosferica, utilizatu principalmente per getti d'acciaio al carboniu è d'acciaio à bassa lega cù requisiti generali di qualità, a precisione dimensionale di i getti pò ghjunghje à u standard naziunale CT7 ~ 9.
② Utilizendu materiale di stampu à basa di resina à temperatura media, iniezione di cera à alta pressione, involucru di stampu di sol di silice, deceratura à vapore, prucessu di fusione rapida atmosferica o à vuoto, a precisione dimensionale di i getti pò ghjunghje à getti di precisione CT4-6.
(2) Flussu di prucessu tipicu di a fusione di investimentu:
(3) Caratteristiche di a fusione di investimentu:
① A fusione hà una alta precisione dimensionale, una superficia liscia è una bona qualità d'aspettu.
② Hè pussibule di funde pezzi cù strutture è forme cumplesse chì sò difficiuli da trasfurmà cù altri prucessi.
③ I materiali di fusione ùn sò micca limitati, vari materiali di lega cum'è: acciaio à u carbone, acciaio inox, acciaio alliatu, lega d'aluminiu, lega à alta temperatura è metalli preziosi, in particulare materiali di lega chì sò difficiuli da furgià, saldà è taglià.
④ Bona flessibilità di pruduzzione è forte adattabilità. Pò esse pruduttu in grande quantità, è hè ancu adattatu per a pruduzzione di pezzi singuli o di picculi lotti.
⑤ A fusione di investimentu hà ancu certe limitazioni, cume: un flussu di prucessu ingombrante è un ciclu di pruduzzione longu. A causa di e tecniche di fusione limitate chì ponu esse aduprate, a so capacità di supportu di pressione ùn pò esse assai alta quandu hè aduprata per fonde getti di valvole à gusciu sottile chì sustenenu a pressione.
Analisi di i difetti di fusione
Ogni fusione avarà difetti interni, l'esistenza di sti difetti porterà grandi periculi nascosti à a qualità interna di a fusione, è a riparazione di saldatura per eliminà sti difetti in u prucessu di pruduzzione porterà ancu un grande pesu à u prucessu di pruduzzione. In particulare, e valvole sò fusioni à gusciu sottile chì resistenu à a pressione è à a temperatura, è a cumpattezza di e so strutture interne hè assai impurtante. Dunque, i difetti interni di e fusioni diventanu u fattore decisivu chì affetta a qualità di e fusioni.
I difetti interni di i getti di valvole includenu principalmente pori, inclusioni di scoria, porosità di ritiro è crepe.
(1) Pori:I pori sò pruduciuti da u gasu, a superficia di i pori hè liscia, è sò generati dentru o vicinu à a superficia di a fusione, è e so forme sò per u più tonde o oblunghe.
E principali fonti di gasu chì generanu pori sò:
① L'azotu è l'idrogenu dissolti in u metallu sò cuntenuti in u metallu durante a solidificazione di a fusione, furmendu muri interni circulari o ovali chjusi cù lustru metallicu.
②L'umidità o e sustanze volatili in u materiale di stampaggio si trasformeranu in gas per via di u riscaldamentu, furmendu pori cù pareti interne marrone scuru.
③ Durante u prucessu di colata di u metallu, per via di u flussu instabile, l'aria hè implicata per furmà pori.
Metudu di prevenzione di difetti stomatili:
① In a fusione, e materie prime metalliche arrugginite devenu esse aduprate u menu pussibule o micca, è l'arnesi è i cucchiai devenu esse cotti è asciugati.
② A colata di l'acciaiu fusu deve esse fatta à alta temperatura è versata à bassa temperatura, è l'acciaiu fusu deve esse sedatu currettamente per facilità a flottazione di u gasu.
③ U cuncepimentu di u prucessu di u riser di versamentu deve aumentà a testa di pressione di l'acciaiu fusu per evità l'intrappolu di gas, è mette in opera un percorsu artificiale di gas per un scaricu raghjonevule.
④I materiali di stampaggio devenu cuntrullà u cuntenutu d'acqua è u vulume di gas, aumentà a permeabilità à l'aria, è u stampu di sabbia è u core di sabbia devenu esse cotti è asciugati u più pussibule.
(2) Cavità di restringimentu (sciolta):Hè una cavità circulare o irregulare coerente o incoerente (cavità) chì si trova in l'internu di a fusione (in particulare in u puntu caldu), cù una superficia interna ruvida è un culore più scuru. Grani di cristallu grossi, per u più in forma di dendriti, riuniti in unu o più lochi, propensi à perdite durante a prova idraulica.
A ragione di a cavità di restringimentu (allentamentu):A ritirata di vulume si verifica quandu u metallu hè solidificatu da u statu liquidu à u statu solidu. S'ellu ùn ci hè micca abbastanza rifornimentu d'acciaio fusu in questu mumentu, a cavità di ritirata si verificerà inevitabilmente. A cavità di ritirata di i getti d'acciaio hè basicamente causata da un cuntrollu impropriu di u prucessu di solidificazione sequenziale. I motivi ponu include impostazioni di riser incorrette, temperatura di colata troppu alta di l'acciaio fusu è una grande ritirata di metallu.
Metodi per prevene e cavità di ritirata (allentamento):① Cuncepisce scientificamente u sistema di colata di e fusioni per ottene a solidificazione sequenziale di l'acciaio fusu, è e parte chì si solidificanu prima devenu esse rimpiazzate cù l'acciaio fusu. ② Imposta currettamente è ragiunevolmente u riser, u sussidiu, u ferru fretu internu è esternu per assicurà a solidificazione sequenziale. ③ Quandu l'acciaio fusu hè versatu, l'iniezione superiore da u riser hè benefica per assicurà a temperatura di l'acciaio fusu è di l'alimentazione, è riduce l'occorrenza di cavità di ritirata. ④ In termini di velocità di colata, a colata à bassa velocità hè più propizia à a solidificazione sequenziale chè a colata à alta velocità. ⑸ A temperatura di colata ùn deve esse troppu alta. L'acciaio fusu hè cacciatu da u fornu à alta temperatura è versatu dopu a sedazione, chì hè benefica per riduce e cavità di ritirata.
(3) Inclusioni di sabbia (scoria):L'inclusioni di sabbia (scoria), cunnisciute cum'è vesciche, sò fori circulari o irregulari discontinui chì cumpariscenu in i getti. I fori sò mischiati cù sabbia di stampaggio o scoria d'acciaio, cù dimensioni irregulari è aggregati in elli. Unu o più lochi, spessu di più nantu à a parte superiore.
Cause di l'inclusione di sabbia (scoria):L'inclusione di scoria hè causata da scoria d'acciaio discreta chì entra in a fusione inseme cù l'acciaio fusu durante u prucessu di fusione o di colata. L'inclusione di sabbia hè causata da a tenuta insufficiente di a cavità di u stampo durante u stampaggio. Quandu l'acciaio fusu hè versatu in a cavità di u stampo, a sabbia di stampaggio hè lavata da l'acciaio fusu è entra in l'internu di a fusione. Inoltre, un funziunamentu impropriu durante u tagliu è a chjusura di a scatula, è u fenomenu di a caduta di sabbia sò ancu e ragioni di l'inclusione di sabbia.
Metodi per impedisce l'inclusioni di sabbia (scoria):① Quandu l'acciaiu fusu hè fusu, i gasi di scaricu è a scoria devenu esse evacuati u più cumpletamente pussibule. ② Pruvate à ùn vultà u saccu di versamentu d'acciaiu fusu, ma aduprate un saccu di teiera o un saccu di versamentu di fondu per impedisce à a scoria sopra l'acciaiu fusu di entre in a cavità di fusione inseme cù l'acciaiu fusu. ③ Quandu si versa l'acciaiu fusu, devenu esse prese misure per impedisce à a scoria di entre in a cavità di u stampo cù l'acciaiu fusu. ④ Per riduce a pussibilità d'inclusione di sabbia, assicuratevi a tenuta di u stampo di sabbia durante a modellazione, fate attenzione à ùn perde sabbia durante u tagliu, è soffiate a cavità di u stampo pulita prima di chjude a scatula.
(4) Crepe:A maiò parte di e crepe in i getti sò crepe calde, cù forme irregulari, penetranti o micca penetranti, continue o intermittenti, è u metallu à e crepe hè scuru o hà ossidazione superficiale.
ragioni di crepe, vale à dì stress à alta temperatura è deformazione di u film liquidu.
A tensione à alta temperatura hè a tensione furmata da a ritirata è a deformazione di l'acciaiu fusu à alte temperature. Quandu a tensione supera u limite di resistenza o di deformazione plastica di u metallu à sta temperatura, si verificanu crepe. A deformazione di u film liquidu hè a furmazione di un film liquidu trà i grani di cristallu durante u prucessu di solidificazione è cristallizazione di l'acciaiu fusu. Cù u prugressu di a solidificazione è di a cristallizazione, u film liquidu hè deformatu. Quandu a quantità di deformazione è a velocità di deformazione superanu un certu limite, si generanu crepe. L'intervallu di temperatura di e crepe termiche hè di circa 1200 ~ 1450 ℃.
Fattori chì influenzanu e crepe:
① L'elementi S è P in l'acciaiu sò fattori dannosi per e crepe, è a so eutettica cù u ferru riduce a resistenza è a plasticità di l'acciaiu fusu à alte temperature, risultendu in crepe.
② L'inclusione è a segregazione di scoria in l'acciaiu aumentanu a cuncentrazione di stress, aumentendu cusì a tendenza à a frattura à caldu.
③ Più grande hè u coefficientu di ritirata lineare di u tipu d'acciaiu, più grande hè a tendenza à a frattura à caldu.
④ Più grande hè a cunduttività termica di u tipu d'acciaiu, più grande hè a tensione superficiale, megliu sò e proprietà meccaniche à alta temperatura, è più chjuca hè a tendenza à a frattura à caldu.
⑤ U cuncepimentu strutturale di i pezzi fusi hè scarsu in termini di fabricabilità, cum'è anguli arrotondati troppu chjuchi, grande disparità di spessore di parete è forte concentrazione di stress, chì causeranu crepe.
⑥ A cumpattezza di u stampu di sabbia hè troppu alta, è u scarsu rendimentu di u core impedisce a ritirata di a fusione è aumenta a tendenza à e crepe.
⑦ Altri, cum'è una dispusizione impropria di u riser, un raffreddamentu troppu rapidu di a fusione, una tensione eccessiva causata da u tagliu di u riser è u trattamentu termicu, ecc., influenzeranu ancu a generazione di crepe.
Sicondu e cause è i fattori d'influenza di e crepe sopra menzionate, si ponu piglià misure currispondenti per riduce è evità l'apparizione di difetti di crepa.
Basatu annantu à l'analisi sopra di e cause di i difetti di fusione, scoprendu i prublemi esistenti è pigliendu e misure di miglioramentu currispondenti, pudemu truvà una suluzione à i difetti di fusione, chì hè favurevule à u miglioramentu di a qualità di fusione.
Data di publicazione: 31 d'aostu 2023