Cum se rezolvă fisurile în producția de turnări ale valvei de control

În procesul de fabricație a turnării, compoziția chimică a materialelor metalice are o influență crucială asupra formării fisurilor. Conținutul excesiv de carbon, impuritățile excesive de sulf și fosfor și distribuția inegală a elementelor de aliere vor determina ca metalul să formeze structura eutectică sau fierbinte cu topire scăzută în timpul solidificării, crescând astfel sensibilitatea fisurilor. Pentru a rezolva această problemă, ar trebui să începem mai întâi cu selecția de materii prime, să controlăm strict conținutul elementelor de impuritate, cum ar fi carbonul, sulful și fosforul și să obținem un raport echilibrat al componentelor din aliaj prin optimizarea ingredientelor. În plus, este, de asemenea, crucial îmbunătățirea purității metalului. Incluziunile și gazele în metalul topit pot fi îndepărtate prin procese precum rafinarea, deoxidarea și degazarea, îmbunătățind astfel proprietățile mecanice cuprinzătoare și stabilitatea termică a metalului.

În stadiul de proiectare structurală, este deosebit de important să controlăm în mod rezonabil geometria turnarea valvei . Este necesar să se evite schimbarea bruscă a secțiunilor, colțurile ascuțite, zonele de grosime neuniformă și structurile complexe închise. Aceste defecte de proiectare sunt foarte susceptibile să provoace concentrația de tensiune termică în timpul procesului de răcire, inducând astfel fisuri calde sau fisuri la rece. Atunci când optimizați structura de turnare, tranziția filei și omogenizarea grosimii ar trebui să fie adoptată pentru a reduce riscul concentrației locale de stres. În același timp, la proiectarea matriței, canalul de răcire și sistemul de ridicare ar trebui să fie aranjate în mod rezonabil pentru a se asigura că gradientul general de temperatură al turnării este blând, secvența de solidificare este clară, iar acumularea de stres la tracțiune din cauza solidificării asincrone este evitată.

În ceea ce privește tehnologia de modelare, este crucial să selectați materiale de nisip de modelare cu o rezistență ridicată, permeabilitate aeriană ridicată și o conductivitate termică bună. Acest lucru poate asigura că cavitatea mucegaiului are o rigiditate bună și o conductivitate termică în timpul turnării și solidificării metalului topit, prevenind astfel stresul structural anormal al turnării din cauza prăbușirii sau deformării mucegaiului. În același timp, este necesar să se controleze viteza de expansiune și rezistența nisipului de modelare pentru a evita nucleul să se extindă violent în condiții de temperatură ridicată și să provoace stres intern în turnare. În selecția acoperirilor, acoperirile de turnare cu emisii scăzute de gaze, aderență ridicată și stabilitate puternică la temperatură ridicată ar trebui să fie prioritare pentru a îmbunătăți performanța refractară și calitatea suprafeței suprafeței de turnare.

În proiectarea sistemului de turnare, este esențial să ne asigurăm că metalul topit umple modelul fără probleme în timpul procesului de turnare, evitând modificările bruște ale tensiunii termice cauzate de curenții violenți, explozia de nisip sau răcirea excesivă locală. Poate fi utilizat un design al sistemului de turnare de fund, de tip trepte sau închis pentru a se asigura că metalul topit umple cavitatea de jos în partea de sus pentru a reduce impactul și generarea de incluziuni oxidate. În același timp, ridicarea și răcitorul ar trebui să fie setate în mod rezonabil pentru a se asigura că secvența de solidificare a fiecărei părți a turnării este rezonabilă, secțiunea fierbinte poate fi complet compensată, iar diferența de temperatură locală este prea mare pentru a provoca fisuri.

În stadiul de răcire și solidificare, este deosebit de important să controlați rata de răcire și metoda de răcire a turnării. Trebuie evitată concentrația de tensiune termică cauzată de o rată de răcire neuniformă sau prea rapidă. Pentru piesele turnate ale valvei de control a structurii groase și mari sau complexe, o combinație de răcire forțată și răcire naturală poate fi utilizată pentru a obține o distribuție uniformă a câmpului de temperatură prin mijloace tehnice, cum ar fi răcirea apei, răcirea aerului sau controlul temperaturii jachetei, încetinește rata de scădere a temperaturii și, astfel, reduce probabilitatea fisurilor termice. Dacă este necesar, materialele de izolare pot fi utilizate pentru a întârzia răcirea pieselor predispuse la fisură, astfel încât acestea să poată fi răcite treptat după solidificarea generală pentru a elibera eficient stresul intern.

În procesul de tratare a căldurii, ar trebui formulat un proces științific de recoacere, normalizare sau tratament de îmbătrânire pentru a elimina stresul rezidual în interiorul turnării. Temperatura și timpul de tratare termic trebuie controlat cu atenție în funcție de caracteristicile materialului și grosimea peretelui turnarea pentru a evita noi fisuri cauzate de încălzire prea rapidă sau răcire necorespunzătoare. Pentru turnările supapelor de control realizate din materiale speciale, cum ar fi oțelul inoxidabil duplex și aliajele rezistente la căldură, este chiar mai necesar să formulăm planuri de tratare termică corespunzătoare bazate pe caracteristicile lor pentru a asigura performanța generală și durata de viață a castingului.