1. Análise estrutural
(1) Istoválvula borboletatem uma estrutura circular em forma de bolo, a cavidade interna é conectada e suportada por 8 nervuras de reforço, o furo superior Φ620 se comunica com a cavidade interna e o resto doválvulaQuando o núcleo de areia está fechado, ele é difícil de fixar e facilmente deformado. Tanto a exaustão quanto a limpeza da cavidade interna trazem grandes dificuldades, como mostrado na Figura 1.
A espessura da parede das peças fundidas varia bastante, com a espessura máxima atingindo 380 mm e a mínima de apenas 36 mm. Quando a peça fundida é solidificada, a diferença de temperatura é grande, e a contração irregular pode facilmente produzir cavidades de contração e defeitos de porosidade de contração, o que causará infiltração de água no teste hidráulico.
2. Projeto do processo:
(1) A superfície de separação é mostrada na Figura 1. Coloque a extremidade com furos na caixa superior, faça um núcleo de areia inteiro na cavidade central e alongue a cabeça do núcleo adequadamente para facilitar a fixação do núcleo de areia e o movimento do núcleo de areia quando a caixa for virada. Estável, o comprimento da cabeça do núcleo cantilever dos dois furos cegos laterais é maior que o comprimento do furo, de modo que o centro de gravidade de todo o núcleo de areia seja inclinado para a lateral da cabeça do núcleo para garantir que o núcleo de areia esteja fixo e estável.
Um sistema de vazamento semifechado é adotado, ∑F interno: ∑F horizontal: ∑F reto = 1: 1,5: 1,3, o canal de injeção usa um tubo de cerâmica com um diâmetro interno de Φ120 e duas peças de tijolos refratários de 200 × 100 × 40 mm são colocadas na parte inferior para evitar que o ferro fundido entre diretamente Para o molde de areia de impacto, um filtro de cerâmica de espuma 150 × 150 × 40 é instalado na parte inferior do canal e 12 tubos de cerâmica com um diâmetro interno de Φ30 são usados para o canal interno para se conectar uniformemente à parte inferior da fundição através do tanque de coleta de água na parte inferior do filtro para formar um esquema de vazamento de vazamento inferior, conforme mostrado na Figura 2 Essência
(3) Posicione 14 furos de ar de cavidade ∮20 no molde superior, instale um furo de ventilação do núcleo de areia de Φ200 no meio da cabeça do núcleo, insira ferro frio nas partes grossas e grandes para garantir a solidificação equilibrada da peça fundida e utilize o princípio de expansão de grafitização para cancelar a alimentação. O riser de alimentação é utilizado para melhorar o rendimento do processo. O tamanho da caixa de areia é de 3600 × 3600 × 1000/600 mm e é soldado com chapa de aço de 25 mm de espessura para garantir resistência e rigidez suficientes, conforme mostrado na Figura 3.
3. Controle de processo
(1) Modelagem: Antes da modelagem, use uma amostra padrão de Φ50×50mm para testar a resistência à compressão da areia de resina ≥ 3,5 MPa e aperte o ferro frio e o canal para garantir que o molde de areia tenha resistência suficiente para compensar o grafite produzido quando o ferro fundido solidifica Expansão química e evitar que o ferro fundido impacte a parte do canal por um longo tempo para causar lavagem de areia.
Fabricação do núcleo: O núcleo de areia é dividido em 8 partes iguais por 8 nervuras de reforço, que são conectadas através da cavidade intermediária. Não há outras peças de suporte e exaustão, exceto a cabeça do núcleo intermediário. Se o núcleo de areia não puder ser fixado e a exaustão for necessária, o deslocamento do núcleo de areia e os orifícios de ar aparecerão após o vazamento. Como a área total do núcleo de areia é grande, ele é dividido em oito partes. Ele deve ter resistência e rigidez suficientes para garantir que o núcleo de areia não seja danificado após a liberação do molde e não seja danificado após o vazamento. A deformação ocorre, de modo a garantir a espessura uniforme da parede da peça fundida. Por esse motivo, fabricamos um osso de núcleo especial e o amarramos ao osso de núcleo com uma corda de ventilação para extrair os gases de exaustão da cabeça do núcleo e garantir a compactação do molde de areia durante a fabricação do núcleo. Conforme mostrado na Figura 4.
(4) Caixa de fechamento: Considerando a dificuldade de limpeza da areia na cavidade interna da válvula borboleta, todo o núcleo de areia é pintado com duas camadas de tinta. A primeira camada é pintada com tinta de zircônio à base de álcool (grau Baumé 45-55) e a primeira camada é pintada e queimada. Após a secagem, a segunda camada é pintada com tinta de magnésio à base de álcool (grau Baumé 35-45) para evitar que a peça fundida grude na areia e sofra sinterização, que não pode ser limpa. A cabeça do núcleo é pendurada no tubo de aço Φ200 da estrutura principal do osso do núcleo com três parafusos M25, fixada e travada com a caixa de areia do molde superior com tampas de parafuso, e a espessura da parede de cada parte é verificada se é uniforme.
4. Processo de fusão e vazamento
(1) Use ferro-gusa Q14/16# de alta qualidade Benxi com baixo teor de P, S, Ti e adicione-o em uma proporção de 40% a 60%; oligoelementos como P, S, Ti, Cr, Pb, etc. são rigorosamente controlados em sucata de aço, e ferrugem e óleo não são permitidos, a proporção de adição é de 25% a 40%; a carga devolvida deve ser limpa por jateamento antes do uso para garantir a limpeza da carga.
(2) Controle do componente principal após o forno: C: 3,5-3,65%, Si: 2,2%-2,45%, Mn: 0,25%-0,35%, P≤0,05%, S: ≤0,01%, Mg (residual): 0,035% ~0,05%, sob a premissa de garantir a esferoidização, o limite inferior de Mg (residual) deve ser tomado tanto quanto possível.
(3) Tratamento de inoculação por esferoidização: são utilizados esferoidizadores com baixo teor de magnésio e terras raras, com uma proporção de adição de 1,0% a 1,2%. No tratamento de esferoidização por método convencional de lavagem, 0,15% da inoculação única é aplicada no nodulizador no fundo da embalagem, completando a esferoidização. A escória é então subcontratada para uma inoculação secundária de 0,35%, e a inoculação em fluxo de 0,15% é realizada durante o vazamento.
(5) É adotado um processo de vazamento rápido em baixa temperatura, com temperatura de vazamento de 1320°C a 1340°C e tempo de vazamento de 70 a 80 segundos. O ferro fundido não pode ser interrompido durante o vazamento, e o recipiente de injeção está sempre cheio para evitar que gases e inclusões entrem no molde através da cavidade do canal.
5. Resultados do teste de fundição
(1) Teste a resistência à tração do bloco de teste fundido: 485MPa, alongamento: 15%, dureza Brinell HB187.
(2) A taxa de esferoidização é de 95%, o tamanho da grafite é de grau 6 e o da perlita é de 35%. A estrutura metalográfica é mostrada na Figura 5.
(3) Não foram encontrados defeitos registráveis na detecção de falhas secundárias de UT e MT de peças importantes.
(4) A aparência é plana e lisa (ver Figura 6), sem defeitos de fundição, como inclusões de areia, inclusões de escória, fechamento a frio, etc., a espessura da parede é uniforme e as dimensões atendem aos requisitos dos desenhos.
(6) O teste de pressão hidráulica de 20 kg/cm2 após o processamento não apresentou nenhum vazamento
6. Conclusão
De acordo com as características estruturais desta válvula borboleta, o problema da deformação instável e fácil do núcleo de areia grosso durante a limpeza intermediária e a dificuldade de limpeza da areia são resolvidos com ênfase no projeto do plano de processo, na produção e fixação do núcleo de areia e no uso de revestimentos à base de zircônio. A instalação de orifícios de ventilação evita a possibilidade de poros nas peças fundidas. A partir do controle de carga do forno e do sistema de canal, telas de filtro de cerâmica de espuma e tecnologia de entrada de cerâmica são utilizadas para garantir a pureza do ferro fundido. Após múltiplos tratamentos de inoculação, a estrutura metalográfica das peças fundidas e diversos outros aspectos do desempenho abrangente atendem aos requisitos padrão dos clientes.
DeVálvula de vedação de água Tianjin Tanggu Co., Ltd. Válvula borboleta, válvula de gaveta, Filtro em Y, válvula de retenção de placa dupla tipo waferfabricação.
Horário da publicação: 29/04/2023
