Оптимізація та вдосконалення процесу лиття у формі сталевого лиття

Лиття оболонкице використання піску з покриттям як сировини, форма нагрівається до певної температури, шляхом піщаної зйомки, ізоляції для застигання покритого піску, формування, формування певної товщини оболонки, верхня та нижня оболонка скріплюються разом із сполучною речовиною, формування цілісної порожнини для відливання лиття виливків. Лиття оболонки має такі характеристики, як менші інвестиції в обладнання, висока ефективність виробництва, короткий цикл, низька вартість виробництва, менше пилу на виробничому майданчику, низький рівень шуму, низьке забруднення навколишнього середовища, висока обробка поверхні виливків, стабільний розмір і продуктивність процесу, і широко використовується в автомобільній, мотоциклетній, будівельній техніці та інших галузях промисловості.

1 Фон

З моменту впровадження процесу лиття корпусу було досягнуто стабільне та ефективне виробництво корпусного чавуну. Однак апельсинова кірка і липкий пісок на поверхні виливків виявляються особливо серйозними при виробництвісталеві виливки, а якість поверхні погана. Частка апельсинової кірки та липкого піску в дефектній продукції досягає 50%, що серйозно знижує ефективність очищення та якість виливків.

1.1 Коротко ознайомлення з оригінальним виробничим процесом

Виробництво частини литих сталевих виробів із застосуванням покритої піщаної оболонки процес лиття, один тип з двох штук, два шари складених ящиків, з використанням подвійної станції зворотного піщаного механізму стрільби оболонкою.

1.2 Частка та розташування дефектів

Розташування та кількість дефектів було проаналізовано, причому дефекти апельсинової кірки та налипання піску були особливо очевидними у внутрішніх затворах та верхній поверхні виливка.

2 аналіз дефектів і причин

2.1 Механізм утворення дефектів

Апельсиновою кіркою називають лусочки або пухлини, що утворюються на поверхні лиття, коли метал і формувальний пісок змішуються на поверхні лиття. Під час лиття поверхня оболонки через безперервне очищення високотемпературної металевої рідини, що призводить до локального руйнування поверхні оболонки, обвалу піску та розплавленої сталі разом у порожнину на поверхні лиття утворюється виступаючий рубець, а саме утворення апельсинової кірки, рубця та інших дефектів. , чавунні вироби рідше зустрічаються в литих сталевих виробах. Налипання піску – це дефект на поверхні виливка. Важко видалити задирок або суміш, утворену формувальним піском і оксидом металу, що прилипли до поверхні виливка, що призводить до грубої поверхні лиття, що зазвичай збільшує робоче навантаження на очищення відливки, знижує ефективність обробки та впливає на зовнішній вигляд виливка. продукт.

2.2 Аналіз причин

У поєднанні з механізмом утворення липкого піску та апельсинової кірки можна судити про те, що причини утворення липкого піску та апельсинової кірки на поверхні черепашної литої сталі такі:

(1) Під час процесу заливки температура розплавленої сталі висока, а ливарна оболонка біля воріт довго нагрівається. Оскільки піщана оболонка з покриттям легко руйнується і довго нагрівається, піщана оболонка в цій частині перегрівається, і руйнування піщаної оболонки на поверхні порожнини викликає явище налипання піску та апельсинової кірки на поверхню. відливки;

(2) Шар затвердіння піщаної оболонки тонкий, а міцність піщаної оболонки низька. Коли температура заливки висока або час промивання розплавленої сталі тривалий і міцність промивання велика, поверхню піщаної оболонки легко зламати та зламати, що призводить до «проникнення» розплавленого заліза всередину піску. оболонка, або розбиті частинки піску і розплавлена ​​сталь тверднуть разом, утворюючи дефект налипання піску;

(3) Вогнетривкість покритого піску низька. Коли розплавлена ​​сталь потрапляє в порожнину, поверхня порожнини піщаної оболонки починає руйнуватися до затвердіння розплавленої сталі, що призводить до «проникнення» розплавленого заліза всередину піщаної оболонки або розбитого піску. частинки застигають з розплавленою сталлю, утворюючи липкий пісок;

(4) Сила удару литника велика, а частина часу очищення литника є найдовшою, литник безпосередньо пов'язаний з внутрішнім затвором, коли високотемпературна розплавлена ​​сталь кидається в литник безпосередньо в порожнину, через до турбулентного потоку розплавленої сталі, призводять до коріння воріт піщаної оболонки обрушення поверхні, плаваючий пісок з рідким залізом в порожнину.

3. Тест і аналіз оптимізації процесу

3.1 Знизити температуру заливки

Пісок з покриттям, який використовується для лиття сталі, є кварцовим вогнетривким матеріалом. Занадто висока температура відливання або місцевий перегрів, який легко руйнується, тріскається, змивається пісок та інші явища, що призводить до прилипання піску, апельсинової кірки та інших дефектів лиття. У процесі виробництва оболонкових форм, щоб знизити собівартість виготовлення, у процесі лиття оболонки зазвичай не використовується вогнетривке покриття безпосередньо після лиття. Ділянка біля внутрішнього отвору виливки використовується як вхід для води. Температура розплавленої сталі висока, і частина піщаної оболонки довго перегрівається. Поверхня піщаної оболонки руйнується, і високотемпературна розплавлена ​​сталь продовжує очищатися, в результаті чого утворюється липкий пісок і апельсинова кірка. З огляду на те, що це не впливає на якість продукту, температуру заливки слід належним чином знизити, а лиття оболонки – холодне лиття. Температура лиття не повинна бути занадто низькою, щоб запобігти холодній ізоляції. Тому зниження температури лиття може певною мірою поліпшити якість поверхні, але не може повністю вирішити проблеми апельсинової кірки та липкого піску на поверхні.

3.2 Поліпшити товщину застиглого шару піщаної оболонки

Шар затвердіння піщаної оболонки тонкий, а міцність піщаної оболонки низька. Коли температура заливки висока або час промивання розплавленої сталі тривалий і міцність промивання велика, поверхню піщаної оболонки легко зламати та руйнуватися, що призводить до «проникнення» розплавленого заліза всередину піщаної оболонки, або розбиті частинки піску застигають з розплавленою сталлю, утворюючи липкий пісок і апельсинову кірку. Шар оболонки занадто тонкий, міцність піщаної оболонки знижується, і є ризик розриву від перегріву та вимивання піску в процесі заливки. Оскільки на цю деталь безпосередньо впливає розплавлена ​​сталь, міцність піщаної оболонки тут безпосередньо пов’язана з якістю поверхні виливка. У процесі безперервного виробництва форма швидко охолоджується, що призводить до явища утворення піску та незрілої піщаної оболонки. Якщо дно литника занадто товсте, час кірки призведе до перегоряння інших частин піщаної оболонки, і міцність піщаної оболонки буде знижена. Після оптимізації піщана оболонка буде повністю застигнута в безперервному виробництві без утворення піску та шкіри та кісток.

3.3 Підвищення вогнетривкості покритого піску

Покритий пісок має низьку вогнетривкість. Коли розплавлена ​​сталь потрапляє в порожнину, поверхня порожнини піщаної оболонки починає руйнуватися до застигання розплавленої сталі, що призводить до «проникнення» розплавленого заліза всередину піщаної оболонки або застигання розбитих частинок піску. з розплавленою сталлю для утворення липкого піску. Після коригування складу піску з покриттям, перевірка невеликих партій показала, що явище апельсинової кірки на поверхні лиття було в основному усунено, але явище липкого піску все ще існувало, а дефект липкого піску на поверхні виробу не міг бути повністю вирішений.

3.4 Оптимізація конструкції шлюзової системи

Великий вплив на отримання високоякісних виливків має система заливки. У процесі заповнення форми піщана оболонка біля воріт заздалегідь розбивається, в результаті чого розплавлене залізо «проникне» всередину піщаної оболонки або частки розбитого піску застигають з розплавленою сталлю, утворюючи таким чином дефекти, такі як липкий пісок та апельсинова кірка. біля воріт і у великій площині. Зменшення сили удару розплавленої сталі на поверхню піщаної оболонки та збільшення буферної здатності системи розливу також може покращити явище липкого піску та апельсинової кірки на поверхні виробів. Вважається, що система лиття з постійним потоком замінює оригінальну систему лиття, що робить розплавлену сталь, що надходить у порожнину, стабільною та зменшує міцність оболонки прес-форми на очищення. Форма лопатки має плоску трапецію, яка може зменшити явище турбулентного потоку, коли рідке залізо очищає піщану оболонку. Довжина литника повинна бути якомога коротшою, щоб зменшити такі дефекти, як холодна ізоляція та потокові лінії через охолодження розплавленої сталі.

22

 


Час розміщення: 14 жовтня 2021 року