Optimalizace a zlepšení procesu odlévání skořepinových forem ocelového odlitku

Odlévání mušlíje použití potaženého písku jako suroviny, forma se zahřeje na určitou teplotu, pískovým střílením, izolací k ztuhnutí potaženého písku, lisováním, vytvořením určité tloušťky skořepiny, horní a spodní skořepina spojena pojivem, vytvoření kompletní dutiny pro odlévání odlitků. Skořápkové odlévání se vyznačuje menšími investicemi do zařízení, vysokou efektivitou výroby, krátkým cyklem, nízkými výrobními náklady, menší prašností na místě výroby, nízkou hlučností, nízkým znečištěním životního prostředí, vysokou povrchovou úpravou odlitků, stabilní velikostí a procesním výkonem, a byl široce používán v automobilech, motocyklech, stavebních strojích a dalších průmyslových odvětvích.

1 Pozadí

Od zavedení procesu skořepinového lití bylo dosaženo stabilní a efektivní výroby skořepinové litiny. Pomerančová kůra a lepkavý písek na povrchu odlitků jsou však zvláště závažné při výroběocelové odlitkya kvalita povrchu je špatná. Podíl pomerančové kůry a lepkavého písku ve vadných výrobcích je až 50 %, což vážně snižuje účinnost čištění a kvalitu výrobku odlitků.

1.1 Stručné představení původního výrobního procesu

Výroba části výrobků z lité oceli pomocí povlakované pískové skořepiny proces odlévání, jeden typ ze dvou kusů, dvě vrstvy naskládaných krabic, s použitím dvojité stanice reverzního pískového střeleckého mechanismu pláště.

1.2 Podíl a umístění vad

Bylo analyzováno umístění a počet defektů a defekty pomerančové kůry a lepivosti písku byly zvláště patrné na vnitřním vtoku a horním povrchu odlitku.

2 analýza závad a příčin

2.1 Mechanismus vzniku defektů

Pomerančová kůra označuje vločky nebo nádory vytvořené na povrchu odlitku, když se kov a formovací písek smíchají na povrchu odlitku. Při odlévání se povrch skořepiny v důsledku nepřetržitého odírání vysokoteplotní kovovou kapalinou, což má za následek místní zhroucení povrchu skořepiny, zhroucení písku a roztavené oceli společně do dutiny v povrchu odlitku tvoří vyčnívající jizva, konkrétně tvorba pomerančové kůry, jizva a další defekty , výrobky z litiny jsou méně obvyklé ve výrobcích z lité oceli. Lepení písku je vadou na povrchu odlitku. Je obtížné odstranit otřepy nebo směs vytvořenou formovacím pískem a oxidem kovu přilnutým k povrchu odlitku, což má za následek drsný povrch odlitku, což obvykle zvyšuje pracnost čištění odlitku, snižuje účinnost konečné úpravy a ovlivňuje vzhled odlitku. produkt.

2.2 Analýza příčin

V kombinaci s mechanismem tvorby lepkavého písku a pomerančové kůry lze soudit, že příčiny tvorby lepkavého písku a pomerančové kůry na povrchu skořepinové lité oceli jsou následující:

(1) Během procesu lití je teplota roztavené oceli vysoká a licí plášť v blízkosti brány je po dlouhou dobu zahříván. Vzhledem k tomu, že potažená písková skořápka se snadno zhroutí a zahřívá po dlouhou dobu, písková skořápka v této části se přehřeje a kolaps pískové skořápky na povrchu dutiny způsobuje jev ulpívání písku a pomerančové kůry na povrchu. odlitku;

(2) Vytvrzovací vrstva pískové skořápky je tenká a pevnost pískové skořápky je nízká. Když je teplota lití vysoká nebo doba vyplachování roztavené oceli je dlouhá a síla splachování je velká, povrch pískové skořepiny se snadno zlomí a rozbije, což vede k „infiltraci“ roztaveného železa do vnitřku písku. skořápka nebo rozbité částice písku a roztavená ocel spolu ztuhnou a vytvoří defekt lepení písku;

(3) Žáruvzdornost potaženého písku je nízká. Když roztavená ocel vstoupí do dutiny, povrch dutiny pískové skořepiny se začal hroutit před ztuhnutím roztavené oceli, což vede k „infiltraci“ roztaveného železa do vnitřku pískové skořepiny nebo rozbitého písku. částice tuhnou s roztavenou ocelí a tvoří lepkavý písek;

(4) Nárazová síla vtokového kanálu je velká a část vtokového kanálu z doby praní je nejdelší, vtokový kanál je přímo spojen s vnitřní bránou, když se vysokoteplotní roztavená ocel vrhla do vtokového kanálu přímo do dutiny, kvůli k turbulentnímu proudění roztavené oceli, vedou ke zhroucení kořene brány písek povrchu pláště, plovoucí písek s tekutým železem do dutiny.

3. Test a analýza optimalizace procesu

3.1 Snižte teplotu lití

Povlakovaný písek používaný pro odlévání oceli je křemenný žáruvzdorný materiál. Teplota odlévání je příliš vysoká nebo dochází k místnímu přehřátí, které se snadno zbortí, praskne, vyplaví písek a další jevy, které mají za následek slepování písku, pomerančovou kůru a další vady odlitku. V procesu výroby skořepinových forem, aby se snížily výrobní náklady, proces lití skořepinových forem obecně nepoužívá žáruvzdorný povlak přímo po lití. Jako přívod vody se používá prostor v blízkosti vnitřní brány odlitku. Teplota roztavené oceli je vysoká a část pískové skořepiny se po dlouhou dobu přehřívá. Povrch pískové skořápky se rozpadne a roztavená ocel se dále drhne, což má za následek lepkavý písek a pomerančovou kůru. Za předpokladu neovlivnění kvality produktu by měla být teplota lití přiměřeně snížena a odlitek typu skořepiny je lití skořepiny za studena. Teplota lití by neměla být příliš nízká, aby se zabránilo izolaci za studena. Proto snížení licí teploty může do určité míry zlepšit kvalitu povrchu, ale nemůže zcela vyřešit problémy pomerančové kůry a lepkavého písku na povrchu.

3.2 Zlepšit tloušťku ztuhlé vrstvy pískové skořápky

Vytvrzovací vrstva pískové skořápky je tenká a pevnost pískové skořápky je nízká. Když je teplota lití vysoká nebo doba vyplachování roztavené oceli je dlouhá a síla splachování je velká, povrch pískové skořápky se snadno rozbije a zhroutí, což vede k „infiltraci“ roztaveného železa do vnitřku pískové skořápky, nebo rozbité částice písku ztuhnou roztavenou ocelí a vytvoří lepkavý písek a pomerančovou kůru. Vrstva skořepiny je příliš tenká, pevnost pískové skořepiny je snížena a hrozí nebezpečí prasknutí přehřátím a praní písku při procesu lití. Protože tato část je přímo zasažena roztavenou ocelí, pevnost pískové skořepiny zde přímo souvisí s kvalitou povrchu odlitku. V kontinuálním výrobním procesu se forma rychle ochladí, což má za následek jev tvorby písku a nezralé pískové slupky. Pokud je dno vtokového kanálu příliš silné, doba kůrky povede k přepálení ostatních částí pískové skořápky a pevnost pískové skořápky se sníží. Po optimalizaci bude písková skořápka v kontinuální výrobě zcela ztuhlá bez tvorby písku a kůže a kostí.

3.3 Zlepšit žáruvzdornost potaženého písku

Potažený písek má nízkou žáruvzdornost. Když roztavená ocel vstoupí do dutiny, povrch dutiny pískové skořepiny se začal hroutit před ztuhnutím roztavené oceli, což vede k „infiltraci“ roztaveného železa do vnitřku pískové skořepiny, nebo rozbité částice písku ztuhnou. s roztavenou ocelí za vzniku lepivého písku. Po úpravě složení obalovaného písku se při malodávkovém ověření ukázalo, že jev pomerančové kůry na povrchu odlitku byl v podstatě eliminován, ale fenomén lepivého písku stále existoval a defekt lepkavého písku na povrchu výrobku nebylo možné zcela vyřešit.

3.4 Optimalizujte návrh vtokového systému

Systém odlévání má velký vliv na získání vysoce kvalitních odlitků. V procesu plnění formy se písková skořepina v blízkosti brány předem rozbije, což má za následek „proniknutí“ roztaveného železa do vnitřku pískové skořepiny nebo rozbité částice písku ztuhnou roztavenou ocelí, čímž se vytvoří defekty, jako je lepkavý písek a pomerančová kůra. v blízkosti brány a ve velké rovině. Snížení rázové síly roztavené oceli na povrch pískové skořepiny a zvýšení pufrovací kapacity licího systému může také zlepšit jev lepkavého písku a pomerančové kůry na povrchu produktů. Systém odlévání s ustáleným prouděním je považován za náhradu původního odlévacího systému, díky kterému je roztavená ocel vstupující do dutiny stabilní a snižuje odolnost skořepiny formy proti odírání. Tvar lopatky má plochý lichoběžník, který může snížit jev turbulentního proudění tekutého železa, který čistí pískovou skořápku. Délka vtokového kanálu by měla být co nejkratší, aby se omezily defekty, jako je izolace za studena a vedení proudění v důsledku ochlazování roztavené oceli.

22

 


Čas odeslání: 14. října 2021