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 si deforma facilmente. Sia lo scarico che la pulizia della cavità interna presentano grandi difficoltà, come mostrato nella Figura 1.
Lo spessore delle pareti dei getti varia notevolmente: lo spessore massimo raggiunge i 380 mm, mentre il minimo è di soli 36 mm. Durante la solidificazione, la differenza di temperatura è elevata e il ritiro non uniforme può facilmente generare cavità e porosità da ritiro, che a loro volta possono causare infiltrazioni d'acqua durante la prova idraulica.
2. Progettazione del processo:
(1) La superficie di separazione è mostrata nella Figura 1. Posizionare l'estremità con i fori sulla scatola superiore, realizzare un nucleo di sabbia completo nella cavità centrale e allungare opportunamente la testa del nucleo per facilitare il fissaggio del nucleo di sabbia e il movimento del nucleo di sabbia quando la scatola viene capovolta. Stabile, la lunghezza della testa del nucleo a sbalzo dei due fori ciechi sul lato è maggiore della lunghezza del foro, in modo che il centro di gravità dell'intero nucleo di sabbia sia spostato sul lato della testa del nucleo per garantire che il nucleo di sabbia sia fissato e stabile.
Viene adottato un sistema di colata semi-chiuso, ∑F interno: ∑F orizzontale: ∑F dritto=1:1,5:1,3, il canale di colata utilizza un tubo ceramico con un diametro interno di Φ120 e due pezzi di mattoni refrattari 200×100×40mm sono posizionati sul fondo per impedire che il ferro fuso entri direttamente nello stampo di sabbia d'impatto, un filtro ceramico in schiuma 150×150×40 è installato sul fondo del canale e 12 tubi ceramici con un diametro interno di Φ30 sono utilizzati per il canale interno per collegarsi uniformemente al fondo della colata attraverso il serbatoio di raccolta dell'acqua sul fondo del filtro per formare uno schema di colata dal basso, come mostrato nella Figura 2 Essenza
(3) Posizionare 14 ∮20 fori d'aria nella cavità dello stampo superiore, posizionare un foro di sfiato del nucleo di sabbia Φ200 al centro della testa del nucleo, posizionare il ferro freddo nelle parti spesse e grandi per garantire una solidificazione bilanciata 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 cassa 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 nella Figura 3.
3. Controllo di processo
(1) Modellazione: Prima della modellazione, utilizzare un campione standard Φ50×50mm per testare la resistenza alla compressione della sabbia di resina ≥ 3,5MPa e serrare il ferro freddo e il canale per garantire che lo stampo di sabbia abbia una resistenza sufficiente a compensare l'espansione chimica della grafite prodotta quando il ferro fuso solidifica e impedisce che il ferro fuso impatti a lungo sulla parte del canale causando il lavaggio della sabbia.
Realizzazione del nucleo: Il nucleo di sabbia è diviso in 8 parti uguali da 8 nervature di rinforzo, collegate attraverso la cavità centrale. Non sono presenti altri elementi di supporto o di ventilazione, ad eccezione della testa del nucleo centrale. Se il nucleo di sabbia non fosse fissato e ventilato correttamente, dopo la colata si verificherebbero spostamenti del nucleo e la formazione di bolle d'aria. Poiché l'area complessiva del nucleo di sabbia è ampia, è necessario dividerlo in otto parti. È fondamentale che abbia sufficiente resistenza e rigidità per garantire che non si danneggi dopo l'estrazione dallo stampo e che non si deformi dopo la colata, assicurando così uno spessore uniforme della parete del getto. Per questo motivo, abbiamo realizzato un'apposita struttura di supporto per il nucleo, alla quale abbiamo collegato una fune di ventilazione per aspirare i gas di scarico dalla testa del nucleo e garantire la compattezza dello stampo di sabbia durante la realizzazione del nucleo. Come mostrato in Figura 4.
(4) Scatola di chiusura: considerando che è difficile pulire la sabbia nella cavità interna della valvola a farfalla, l'intero nucleo di sabbia è verniciato con due strati di vernice, il primo strato è spennellato con vernice allo zirconio a base di alcol (grado Baumé 45-55), e il primo strato è verniciato e cotto. Dopo l'asciugatura, verniciare il secondo strato con vernice al magnesio a base di alcol (grado Baumé 35-45) per evitare che la fusione si attacchi alla sabbia e si sinteri, che non può essere pulita. La parte della testa del nucleo è appesa al tubo di 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 verificata che lo spessore della parete di ciascuna parte sia uniforme.
4. Processo di fusione e colata
(1) Utilizzare ghisa grezza Benxi Q14/16# di alta qualità a basso contenuto di P, S, Ti e aggiungerla in un rapporto del 40%~60%; gli elementi in tracce 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 di ritorno deve essere pulita mediante sabbiatura 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%, a condizione di garantire la sferoidizzazione, il limite inferiore di Mg (residuo) dovrebbe essere preso il più possibile.
(3) Trattamento di inoculazione per sferoidizzazione: vengono utilizzati sferoidizzatori a basso contenuto di magnesio e terre rare, e il rapporto di aggiunta è dell'1,0%~1,2%. Trattamento di sferoidizzazione con metodo di lavaggio convenzionale, lo 0,15% di inoculazione singola viene applicato sul nodulizzatore nella parte inferiore del pacchetto e la sferoidizzazione è completata. La scoria viene quindi subappaltata per un'inoculazione secondaria dello 0,35% e l'inoculazione di flusso dello 0,15% viene effettuata durante la colata.
(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 70~80s. Il ferro fuso non può essere interrotto durante la colata e la tazza di colata è sempre piena per impedire che gas e inclusioni vengano coinvolti nello stampo attraverso il canale di colata. cavità.
5. Risultati delle prove di fusione
(1) Prova della 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 rilevati difetti registrabili nel rilevamento dei difetti secondari UT e MT delle parti importanti.
(4) L'aspetto è piatto e liscio (vedere Figura 6), senza difetti di fusione quali inclusioni di sabbia, inclusioni di scorie, giunzioni fredde, 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 la lavorazione non ha mostrato alcuna perdita
6. Conclusion
In base 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 viene risolto ponendo l'accento sulla progettazione del piano di processo, sulla produzione e sul fissaggio del nucleo di sabbia e sull'uso di rivestimenti a base di zirconio. La disposizione dei fori di sfiato evita la possibilità di porosità nei getti. Dal sistema di controllo della carica del forno e del canale di colata, vengono utilizzati filtri ceramici in schiuma e tecnologia di iniezione 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 aprile 2023
