1. Analisi strutturale
(1) Questovalvola a farfallaha una struttura circolare a forma di torta, la cavità interna è collegata e supportata da 8 nervature di rinforzo, il foro superiore Φ620 comunica con la cavità interna e il resto delvalvolaè chiuso, il nucleo di sabbia è difficile da fissare e facile da deformare. Sia lo scarico che la pulizia della cavità interna comportano grandi difficoltà, come mostrato in Figura 1.
Lo spessore delle pareti dei getti varia notevolmente: lo spessore massimo raggiunge i 380 mm e quello minimo è di soli 36 mm. Quando il getto è solidificato, la differenza di temperatura è notevole e il ritiro irregolare può facilmente produrre cavità e difetti di porosità da ritiro, che causeranno infiltrazioni d'acqua durante la prova idraulica.
2. Progettazione del processo:
(1) La superficie di separazione è mostrata in Figura 1. Posizionare l'estremità con i fori sulla scatola superiore, creare un'anima di sabbia intera nella cavità centrale e allungare opportunamente la testa dell'anima per facilitarne il fissaggio e il movimento quando la scatola viene capovolta. Stabile, la lunghezza della testa dell'anima a sbalzo dei due fori ciechi sul lato è maggiore della lunghezza del foro, in modo che il baricentro dell'intera anima di sabbia sia spostato lateralmente rispetto alla testa dell'anima per garantire che l'anima di sabbia sia fissa e stabile.
Viene adottato un sistema di colata semichiuso, ∑F interno: ∑F orizzontale: ∑F dritto=1:1,5:1,3, la colata utilizza un tubo di ceramica con un diametro interno di Φ120 e due pezzi di mattoni refrattari 200×100×40mm sono posizionati sul fondo per impedire al ferro fuso di entrare direttamente Per lo stampo di sabbia d'impatto, un filtro ceramico in schiuma 150×150×40 è installato sul fondo del canale e 12 tubi di ceramica con un diametro interno di Φ30 sono utilizzati per il canale interno per connettersi uniformemente al fondo della fusione attraverso il serbatoio di raccolta dell'acqua sul fondo del filtro per formare uno schema di colata dal basso, come mostrato nella Figura 2 Essence
(3) Posizionare 14 fori d'aria da ∮20 cavità nello stampo superiore, posizionare un foro di sfiato per anima di sabbia Φ200 al centro della testa dell'anima, posizionare ferro freddo nelle parti spesse e grandi per garantire una solidificazione equilibrata della fusione e utilizzare il principio di espansione della grafitizzazione per annullare. Il montante di alimentazione viene utilizzato per migliorare la resa del processo. Le dimensioni della scatola di sabbia sono 3600 × 3600 × 1000/600 mm ed è saldata con una piastra di acciaio spessa 25 mm per garantire sufficiente resistenza e rigidità, come mostrato in Figura 3.
3. Controllo del processo
(1) Modellazione: prima della modellazione, utilizzare un campione standard Φ50×50mm per testare la resistenza alla compressione della sabbia di resina ≥ 3,5 MPa e stringere il ferro freddo e il canale di colata per garantire che lo stampo di sabbia abbia una resistenza sufficiente a compensare la grafite prodotta quando il ferro fuso si solidifica. Espansione chimica ed evitare che il ferro fuso urti la parte del canale di colata per lungo tempo causando il lavaggio della sabbia.
Realizzazione dell'anima: l'anima di sabbia è divisa in 8 parti uguali da 8 nervature di rinforzo, collegate attraverso la cavità centrale. Non ci sono altre parti di supporto e di scarico ad eccezione della testa dell'anima centrale. Se l'anima di sabbia non può essere fissata e lo scarico, dopo la colata si verificheranno spostamenti dell'anima e fori d'aria. Poiché l'area complessiva dell'anima di sabbia è ampia, viene divisa in otto parti. Deve avere resistenza e rigidità sufficienti per garantire che l'anima di sabbia non venga danneggiata dopo il distacco dallo stampo e non venga danneggiata dopo la colata. Si verificano deformazioni per garantire uno spessore uniforme della parete del getto. Per questo motivo, abbiamo realizzato appositamente un osso speciale per l'anima e lo abbiamo legato all'osso con una corda di ventilazione per aspirare i gas di scarico dalla testa dell'anima e garantire la compattezza dello stampo in sabbia durante la realizzazione dell'anima. Come mostrato in Figura 4.
(4) Scatola di chiusura: Considerando la difficoltà di pulire la sabbia nella cavità interna della valvola a farfalla, l'intero nucleo di sabbia viene verniciato con due strati di vernice, il primo strato viene spazzolato con vernice allo zirconio a base di alcol (grado Baume 45-55) e il primo strato viene verniciato e bruciato. Dopo l'asciugatura, verniciare il secondo strato con vernice al magnesio a base di alcol (grado Baume 35-45) per evitare che il getto si attacchi alla sabbia e si sinteri, rendendo impossibile la pulizia. La parte della testa del nucleo viene appesa al tubo in acciaio Φ200 della struttura principale dell'osso del nucleo con tre viti M25, fissata e bloccata con la scatola di sabbia dello stampo superiore con tappi a vite e si verifica che lo spessore della parete di ciascuna parte sia uniforme.
4. Processo di fusione e colata
(1) Utilizzare ghisa di alta qualità Benxi Q14/16# a basso contenuto di P, S, Ti e aggiungerla in un rapporto del 40%~60%; gli oligoelementi come P, S, Ti, Cr, Pb, ecc. sono rigorosamente controllati nell'acciaio di scarto e non sono ammessi ruggine e olio, il rapporto di aggiunta è del 25%~40%; la carica restituita deve essere pulita mediante pallinatura prima dell'uso per garantire la pulizia della carica.
(2) Controllo dei componenti principali dopo il forno: C: 3,5-3,65%, Si: 2,2%-2,45%, Mn: 0,25%-0,35%, P≤0,05%, S: ≤0,01%, Mg (residuo): 0,035% ~0,05%, con la premessa di garantire la sferoidizzazione, il limite inferiore di Mg (residuo) dovrebbe essere preso il più possibile.
(3) Trattamento di inoculazione di sferoidizzazione: vengono utilizzati sferoidizzanti a basso contenuto di magnesio e terre rare, con un rapporto di aggiunta compreso tra 1,0% e 1,2%. Trattamento di sferoidizzazione con metodo di lavaggio convenzionale: lo 0,15% dell'inoculazione una tantum viene distribuito sul nodulizzatore sul fondo della confezione e la sferoidizzazione è completata. Le scorie vengono quindi subappaltate per l'inoculazione secondaria dello 0,35% e l'inoculazione a flusso dello 0,15% viene eseguita durante il versamento.
(5) Viene adottato un processo di colata rapida a bassa temperatura, la temperatura di colata è di 1320°C~1340°C e il tempo di colata è di 70~80 secondi. Il ferro fuso non può essere interrotto durante la colata e la tazza di colata è sempre piena per evitare che gas e inclusioni vengano coinvolti nello stampo attraverso la cavità del canale di colata.
5. Risultati del test di fusione
(1) Verificare la resistenza alla trazione del blocco di prova fuso: 485 MPa, allungamento: 15%, durezza Brinell HB187.
(2) Il tasso di sferoidizzazione è del 95%, la dimensione della grafite è di grado 6 e la perlite è del 35%. La struttura metallografica è mostrata nella Figura 5.
(3) Non sono stati riscontrati difetti registrabili nel rilevamento secondario dei difetti UT e MT di parti importanti.
(4) L'aspetto è piatto e liscio (vedere Figura 6), senza difetti di fusione come inclusioni di sabbia, inclusioni di scorie, giunti freddi, ecc., lo spessore della parete è uniforme e le dimensioni soddisfano i requisiti dei disegni.
(6) Il test di pressione idraulica di 20 kg/cm2 dopo l'elaborazione non ha mostrato alcuna perdita
6. Conclusion
Grazie alle caratteristiche strutturali di questa valvola a farfalla, il problema dell'instabilità e della facile deformazione del grande nucleo di sabbia al centro e della difficile pulizia della sabbia è stato risolto concentrandosi sulla progettazione del piano di processo, sulla produzione e sul fissaggio del nucleo di sabbia e sull'uso di rivestimenti a base di zirconio. L'impostazione di fori di sfiato evita la possibilità di pori nei getti. Dal controllo della carica del forno e dal sistema di canalizzazione, vengono utilizzati filtri in ceramica espansa e la tecnologia di attacco in ceramica per garantire la purezza della ghisa fusa. Dopo molteplici trattamenti di inoculazione, la struttura metallografica dei getti e le varie prestazioni complessive hanno raggiunto i requisiti standard dei clienti.
DaTianjin Tanggu Valvola di tenuta idraulica Co.,ltd. valvola a farfalla, valvola a saracinesca, Filtro a Y, valvola di ritegno a doppia piastra waferproduzione.
Data di pubblicazione: 29-04-2023
