1. Análise estrutural
(1) Istoválvula de bolboretaten unha estrutura circular en forma de bolo, a cavidade interior está conectada e soportada por 8 costelas de reforzo, o orificio superior Φ620 comunícase coa cavidade interior e o resto doválvulaestá pechado, o núcleo de area é difícil de fixar e doado de deformar. Tanto a extracción como a limpeza da cavidade interior presentan grandes dificultades, como se mostra na Figura 1.
O grosor da parede das pezas fundidas varía moito, o grosor máximo alcanza os 380 mm e o mínimo é de só 36 mm. Cando a peza fundida solidifica, a diferenza de temperatura é grande e a contracción desigual pode producir facilmente cavidades por contracción e defectos de porosidade por contracción, o que provocará filtracións de auga na proba hidráulica.
2. Deseño do proceso:
(1) A superficie de separación móstrase na Figura 1. Coloque o extremo con buratos na caixa superior, faga un núcleo de area enteiro na cavidade central e alonge a cabeza do núcleo axeitadamente para facilitar a fixación do núcleo de area e o movemento do núcleo de area cando se dea a volta á caixa. Estable, a lonxitude da cabeza do núcleo en voladizo dos dous buratos cegos do lado é maior que a lonxitude do burato, de xeito que o centro de gravidade de todo o núcleo de area estea sesgado cara ao lado da cabeza do núcleo para garantir que o núcleo de area estea fixo e estable.
Adóptase un sistema de vertido semipechado, ∑F interior: ∑F horizontal: ∑F recto = 1: 1,5: 1,3, o bebedoiro usa un tubo cerámico cun diámetro interior de Φ120 e colócanse dúas pezas de ladrillos refractarios de 200 × 100 × 40 mm na parte inferior para evitar que o ferro fundido entre directamente. Para o molde de area de impacto, instálase un filtro cerámico de escuma de 150 × 150 × 40 na parte inferior do conduto e utilízanse 12 tubos cerámicos cun diámetro interior de Φ30 para que o conduto interior se conecte uniformemente á parte inferior da fundición a través do tanque de recollida de auga na parte inferior do filtro para formar un esquema de vertido inferior, como se mostra na Figura 2 Esencia.
(3) Coloque 14 orificios de aire da cavidade ∮20 no molde superior, coloque un orificio de ventilación do núcleo de area Φ200 no medio da cabeza do núcleo, coloque ferro frío nas partes grosas e grandes para garantir unha solidificación equilibrada da fundición e use o principio de expansión da grafitización para cancelar. O tubo vertical de alimentación úsase para mellorar o rendemento do proceso. O tamaño da caixa de area é de 3600 × 3600 × 1000/600 mm e está soldada cunha placa de aceiro de 25 mm de grosor para garantir unha resistencia e rixidez suficientes, como se mostra na Figura 3.
3. Control de procesos
(1) Modelado: Antes do modelado, use unha mostra estándar de Φ50 × 50 mm para probar a resistencia á compresión da area de resina ≥ 3,5 MPa e aperte o ferro frío e o corredor para garantir que o molde de area teña a resistencia suficiente para compensar o grafito producido cando o ferro fundido solidifica a expansión química e evitar que o ferro fundido impacte na peza do corredor durante moito tempo e provoque o lavado da area.
Fabricación do núcleo: o núcleo de area divídese en 8 partes iguais mediante 8 costelas de reforzo, que están conectadas a través da cavidade central. Non hai outras pezas de soporte e escape, agás a cabeza do núcleo central. Se o núcleo de area non se pode fixar e o escape, o desprazamento do núcleo de area e os buratos de aire aparecerán despois do vertido. Debido a que a área total do núcleo de area é grande, divídese en oito partes. Debe ter a resistencia e a rixidez suficientes para garantir que o núcleo de area non se dane despois do desmoldeo e non se dane despois do vertido. Prodúcese deformación para garantir o grosor uniforme da parede da peza fundida. Por este motivo, fabricamos un óso de núcleo especial e atámolo ao óso do núcleo cunha corda de ventilación para extraer os gases de escape da cabeza do núcleo e garantir a compacidade do molde de area ao fabricar o núcleo. Como se mostra na Figura 4.
(4) Caixa de peche: Tendo en conta que é difícil limpar a area na cavidade interior da válvula de bolboreta, todo o núcleo de area píntase con dúas capas de pintura, a primeira capa píntase con pintura de circonio a base de alcohol (grao Baume 45-55) e a primeira capa píntase e quéimase. Despois do secado, píntase a segunda capa con pintura de magnesio a base de alcohol (grao Baume 35-45) para evitar que a peza fundida se pegue á area e se sinterice, o que non se pode limpar. A parte da cabeza do núcleo colócase no tubo de aceiro Φ200 da estrutura principal do óso do núcleo con tres parafusos M25, fíxase e bloquease coa caixa de area do molde superior con tapas de parafuso e comprobouse se o grosor da parede de cada parte é uniforme.
4. Proceso de fusión e vertido
(1) Empregar ferro de porco Q14/16# de alta calidade Benxi con baixo contido en P, S e Ti, e engadilo nunha proporción do 40 % ao 60 %; os oligoelementos como P, S, Ti, Cr, Pb, etc. están estritamente controlados no aceiro de refugallo e non se permite a ferruxe nin o aceite, a proporción de adición é do 25 % ao 40 %; a carga devolvida debe limparse mediante granallado antes do seu uso para garantir a limpeza da carga.
(2) Control do compoñente principal despois do 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 %, baixo a premisa de garantir a esferoidización, débese tomar o límite inferior de Mg (residual) tanto como sexa posible.
(3) Tratamento de inoculación por esferoidización: utilízanse esferoidizadores con baixo contido de magnesio e terras raras, e a proporción de adición é do 1,0 % ao 1,2 %. No tratamento de esferoidización mediante método de lavado convencional, cóbrese o 0,15 % da inoculación única no nodulizador da parte inferior do envase e complétase a esferoidización. A continuación, subcontratase a escoria para a inoculación secundaria do 0,35 % e realízase unha inoculación en fluxo do 0,15 % durante o vertido.
(5) Adóptase un proceso de vertido rápido a baixa temperatura, a temperatura de vertido é de 1320 °C a 1340 °C e o tempo de vertido é de 70 a 80 segundos. O ferro fundido non se pode interromper durante o vertido e a cunca do bebedoiro está sempre chea para evitar que o gas e as inclusións entren no molde a través da cavidade do canal.
5. Resultados da proba de fundición
(1) Proba a resistencia á tracción do bloque de proba fundido: 485 MPa, alongamento: 15 %, dureza Brinell HB187.
(2) A taxa de esferoidización é do 95 %, o tamaño do grafito é de grao 6 e o da perlita é do 35 %. A estrutura metalográfica móstrase na Figura 5.
(3) Non se atoparon defectos rexistrables na detección secundaria de defectos UT e MT de pezas importantes.
(4) A aparencia é plana e lisa (véxase a Figura 6), sen defectos de fundición como inclusións de area, inclusións de escoria, peches fríos, etc., o grosor da parede é uniforme e as dimensións cumpren os requisitos dos debuxos.
(6) Unha proba de presión hidráulica de 20 kg/cm2 despois do procesamento non mostrou ningunha fuga
6. Conclusión
Segundo as características estruturais desta válvula de bolboreta, o problema da deformación inestable e fácil do núcleo de area grande no medio e a difícil limpeza da area resólvese facendo fincapé no deseño do plan de proceso, a produción e fixación do núcleo de area e o uso de revestimentos a base de circonio. A configuración de orificios de ventilación evita a posibilidade de poros nas pezas fundidas. Desde o control de carga do forno e o sistema de condución, utilízase unha malla de filtro de cerámica de escuma e unha tecnoloxía de entrada cerámica para garantir a pureza do ferro fundido. Despois de múltiples tratamentos de inoculación, a estrutura metalográfica das pezas fundidas e varias. O rendemento integral alcanzou os requisitos estándar dos clientes.
DeTianjin Tanggu Water-seal valve Co., Ltd. Válvula de bolboreta, válvula de compuerta, coador en Y, válvula de retención de dobre placa de obleafabricación.
Data de publicación: 29 de abril de 2023
