一、خمسة تفاصيل مهمة يمكن التغاضي عنها بسهولة في عملية صب الرغوة المفقودة
1. ارتفاع رأس الضغط.
1) من أجل ضمان أعلى وأبعد جزء من الصب، والحصول على صب بملامح واضحة وبنية كاملة، يجب أن يفي الارتفاع من أعلى نقطة في الصب إلى السطح السائل لكوب الصب بما يلي: hM≥Ltanα
حيث: hM - الحد الأدنى لارتفاع رأس الضغط المتبقي (مم)
L--تدفق المعدن المنصهر، المسافة الأفقية للخط المركزي للعداء المستقيم عند أبعد نقطة من الصب (مم)
α - صب الضغط (°)
ارتفاع رأس الضغط الكافي، عندما يرتفع المعدن المنصهر في التجويف، يكون هناك ضغط كافٍ لضمان سرعة ملء المعدن المنصهر.
2) يتم تبخير نمط الرغوة أثناء عملية الصب، مما يؤدي إلى توليد كمية كبيرة من الغاز. من ناحية، يتم امتصاص الغاز بعيدًا عن طريق الضغط السلبي، وثانيًا، يتم ضغطه خارج التجويف بواسطة المعدن المنصهر المتصاعد بالضغط الكافي.
3) العيوب مثل الإغلاق البارد، المسام، وترسب الكربون المتولد في الجزء العلوي من الصب عادة ما تكون ناجمة عن عدم كفاية ارتفاع رأس الضغط في ظل ظروف منطقة الصب المناسبة، ودرجة حرارة الصب وطريقة الصب.
2. الضغط السلبي.
1) يتم تركيب مقاييس الضغط السلبي الشائعة على خط الأنابيب الرئيسي، والتي يمكنها فقط تحديد الضغط السلبي في الصندوق بشكل غير مباشر، ولكن لا يمكنها تمثيل قيمة الضغط السلبي الفعلي في الصندوق.
2) بسبب الاختلافات في هيكل الصب، فإن بعض المصبوبات لديها ممرات ضيقة في التجويف الداخلي. أثناء عملية الصب، بسبب تخفيف الضغط أو الضغط السلبي غير الكافي، سيكون الضغط السلبي في هذا الجزء منخفضًا، مما يؤدي إلى عدم كفاية قوة قالب الرمل، وتشوه وتمزق الصب، وعيوب مثل الرمل المغلف بالحديد، وتمدد الصندوق، وانهيار الصندوق. هذه المناطق هي مناطق عمياء ذات ضغط سلبي.
3) أثناء الصب، بسبب التشغيل غير السليم، يتم حرق الغشاء البلاستيكي الذي يغلق سطح الصندوق على مساحة كبيرة، ويتم إنشاء كمية كبيرة من تخفيف الضغط بسبب سوء الختم، مما يؤدي إلى نقص خطير في الضغط السلبي في الصندوق، وحتى الرش الخلفي أثناء الصب، مما يؤدي إلى الإغلاق البارد وعدم كفاية الصب وعيوب الكربون في الصب. يحتوي الصندوق الواحد على مناخل متعددة، والكيس الواحد يحتوي على صناديق متعددة للصب، وهو أمر واضح للغاية.
تدابير محددة:
أ. قم بتركيب أنبوب ضغط سلبي مؤقت؛ رمل الراتنج المملوء مسبقًا ؛ استبدال جوهر الرمال.
ب. سمك الغطاء الرملي كافٍ؛ يتم إجراء المعالجة المسبقة حول كوب الصب، مثل قماش الأسبستوس، ورمل الراتنج، وما إلى ذلك؛ يتم تقليل أو إغلاق الضغط السلبي لصندوق الرمل المصبوب مسبقًا؛ يتم تشغيل مضخة التفريغ الاحتياطية الثانية.
3. منع الشوائب.
أثناء عملية الصب، يتم غمر الشوائب مثل الخبث وجزيئات الرمل ومسحوق الرماد وما إلى ذلك خارج التجويف في التجويف مع تدفق الحديد المنصهر، وسوف تظهر عيوب مثل ثقوب الرمل وثقوب الخبث في الصب.
1) مقاومة وقوة وكثافة المادة المقاومة للحرارة لمغرفة الحديد المنصهر ليست عالية. أثناء عملية الصب، يتآكل ويذوب بالحديد المنصهر ذو درجة الحرارة العالية، ويتشكل الخبث ويطفو للأعلى؛ تسقط الركام الحبيبي السائب أو يتم غسلها بواسطة الحديد المنصهر.
2) عدم تنظيف الخبث المعلق على المغرفة القديمة؛ كثافة وانكسار المواد المستخدمة في إصلاح البطانة ليست عالية، والترابط مع البطانة الأصلية ليس قويًا.
3) مزيل الخبث وعامل تجميع الخبث غير فعالين، وهناك شوائب متناثرة ومنفصلة على سطح الحديد المنصهر.
4) عند صب مغرفة منقار البط، يعلق قطن الخبث في الهواء ويفقد وظيفته كخبث.
5) عدم المحاذاة أثناء الصب، يؤثر الحديد المنصهر على سطح الرمل، ويتناثر الرمل في كوب الصب.
6) وجود الشوائب مثل الغبار والرمل والأوساخ في اللقاح.
تدابير محددة:
أ. احزم المواد المصبوبة المقاومة لدرجات الحرارة العالية واستخدم مواد إصلاح خاصة للإصلاح المحلي.
ب. استخدام عامل فعال لإزالة الخبث وتجميع الخبث.
ج. يكون كوب الصب على ارتفاع أكثر من 50 مم فوق سطح الرمل، وتكون أكواب الصب المجاورة المراد الصب مغطاة بأغطية واقية. بالنسبة للصبيين غير المهرة، يتم استخدام قماش الأسبستوس حول كوب الصب لحمايته.
د. تثقيف وتدريب المشغلين على المهارات ومحو الأمية.
ه. ضع مرشحًا، وأعطي الأولوية للصب السفلي، ونظام الصب لديه وظيفة إغلاق الخبث.
و. يتم شراء اللقاح في مكان محدد ويتم تخزينه بشكل صحيح.
4. صب درجة الحرارة.
وفقًا لخصائص المعدن المنصهر والخصائص الهيكلية للصب، يتم تحديد الحد الأدنى لدرجة حرارة الصب لضمان اكتمال هيكل الصب، والحواف والزوايا واضحة، ولا يوجد عيب في الإغلاق البارد في الجدار الرقيق.
عندما يتم صب كيس من الحديد المنصهر في صناديق متعددة وقطع متعددة في صندوق واحد، فإن تأثير تبريد الحديد المنصهر في المرحلة اللاحقة يكون في غاية الأهمية.
1) استخدم كيسًا عازلًا، وأضف عمومًا طبقة عازلة بين الغلاف الفولاذي والطبقة المقاومة للحرارة؛
2) تغطية سطح كيس الحديد المنصهر بعامل العزل والخبث وعامل التغطية المركب العازل؛
3) يمكن زيادة الحد الأعلى لدرجة حرارة الصب بشكل مناسب دون التأثير على المادة، ويتم تلبية مقاومة الحراريات لطبقة طلاء القالب، ولا يتم إنتاج أي عيوب أخرى في الصب. على سبيل المثال، غلاف المحرك: درجة حرارة الفرن هي 1630-1650 درجة مئوية، ودرجة حرارة الصب هي 1470-1580 درجة مئوية؛
4) عندما تبقى كمية صغيرة من الحديد المنصهر في النهاية وتكون درجة الحرارة منخفضة، يجب إعادته إلى الفرن للمعالجة، أو الاستمرار في الصنبور والصب؛
5) يتم سكب قطع متعددة في سلسلة؛
6) التغيير إلى التنصت المتعدد للأكياس الصغيرة؛
7) تقصير وقت عملية الصب، يتم ترتيب كوب الصب بشكل متناسق، وعامل الصب وعامل الرافعة ماهرون ولديهم أفضل تعاون.
5. صب البيئة.
في عملية إنتاج الصب، هناك مقولة "30٪ نمذجة و 70٪ صب"، مما يدل على أهمية الصب في إنتاج الصب.
تعد المهارات التشغيلية لعامل الصب بالغة الأهمية، ولكن من المستحيل أن يصبح الجميع "بائعي نفط". من السهل عمومًا إنشاء بيئة صب جيدة.
1) الارتفاع الرأسي لفم المغرفة من المستوى العلوي لكوب الصب هو ≥300mm، والمسافة الأفقية بين فم المغرفة والخط المركزي لكوب الصب هي ≥300mm؛
2) استخدم مغرفة منقار البط، ويجب ألا يكون فم المغرفة طويلاً جدًا. [تقليل السرعة الأولية للحديد المنصهر الخارج من القطع المكافئ لفم المغرفة وتقصير المسافة الأفقية؛
3) عند تصميم العملية والتعبئة، يجب وضع كوب الصب بالقرب من جانب الصب لصندوق الرمل قدر الإمكان، بحد أقصى صفين؛
4) كوب صب من النوع الصندوقي أو كوب ارتجاعي إضافي على شكل قمع؛
5) آلة الصب الأوتوماتيكية. المغرفة قريبة من صندوق الرمل، وفم المغرفة قريب من كوب الصب في كلا الاتجاهين الأفقي والرأسي، لذلك من السهل العثور على الموضع الصحيح. يتم استخدام العربة وتعديل الرفع للرافعة العلوية في المنتصف، والمغرفة مستقرة نسبيًا، وليس من السهل كسر التدفق أو ظاهرة الكبيرة والصغيرة؛
6) لا يمكن أن تكون مغرفة إبريق الشاي قريبة من صندوق الرمل؛ عامل الصب بعيد وليس من السهل العثور على الموضع الصحيح. يتم وضع صندوق الرمل في صفوف متعددة. عند صب القالب الأوسط، يكون فم المغرفة مرتفعًا جدًا عن كوب الصب، وتكون المسافة الأفقية بعيدة، مما يصعب التحكم فيه.
3. تصميم وتحليل عملية جسم صمام حديد الدكتايل
1. السمات الهيكلية وخصائص المسبوكات.
1) الخصائص: جسم الصمام، المادة QT450-10، وزن الوحدة 50 كجم، الحجم التفصيلي 320×650×60 مم؛
2) الميزات الهيكلية: جدار سميك 60 مم، جدار رقيق 10 مم، التجويف الداخلي عبارة عن مجرى هوائي دائري؛
3) متطلبات خاصة: عدم وجود عيوب في تسرب الهواء على الجدار المحيط بمجرى الهواء، وعدم وجود عيوب مثل فتحات الرمل، والمسام، والانكماش، وما إلى ذلك على الأسطح المعالجة الأخرى.
2.مقارنة وتحليل مخططين لتصميم نظام البوابات.
الخطة 1،
1) ضع قطعتين عموديًا في قالب واحد، وطبقتين من الحقن الجانبي، ويتم ملء الجزء السفلي بشكل أساسي، ويتم تعويض الجزء العلوي بشكل أساسي عن الانكماش؛
2) مجرى الهواء عبارة عن قلب رملي مطلي، ومغطى بطلاء ذو أساس مائي رغوي مفقود، وسمك الطلاء 1 مم؛
3) الرقبة الصاعدة قصيرة ومسطحة ورفيعة ويبلغ حجمها 12 سمكًا × 50 عرضًا. الموضع: بعيدًا عن النقطة الساخنة ولكن بالقرب من النقطة الساخنة؛
4) حجم الناهض: ارتفاع 70 × 80 × 150 مم؛
5) درجة حرارة الصب: 1470 ~ 1510 درجة مئوية.
مخطط 2,
1) ضع عموديًا، قطعتين في صب واحد، طبقتين من الصب الجانبي، الجزء السفلي مملوء بشكل أساسي، والجزء العلوي يتم تعويضه بشكل أساسي عن الانكماش؛
2) مجرى الهواء عبارة عن لب رملي مطلي، ويتم تطبيق الطلاء ذو الأساس المائي الرغوي المفقود من الخارج، بسماكة طلاء 1 مم؛
3) العنق الصاعد سميك وكبير، أبعاده: سمك 15 × عرض 50. الموضع: يوضع عند العقدة الساخنة الهندسية العليا؛
4) حجم الناهض: 80 × 80 × الارتفاع 160؛
5) درجة حرارة الصب: 1470～1510°C.
3. نتائج الاختبار.
المخطط 1، معدل الخردة الداخلية والخارجية 80%؛
توجد فتحات انكماش بنسبة 10% حول جذر الرقبة الصاعدة في بعض المسبوكات؛
بعد الانتهاء من المسبوكات، يكون لدى معظم المسبوكات فتحات انكماش وعيوب انكماش في الجزء السفلي.
المخطط 2، معدل الخردة الداخلية والخارجية 20%؛
تحتوي بعض المسبوكات على فتحات انكماش بنسبة 10% حول جذر العنق الناهض؛
بعد معالجة الصب، لا توجد ثقوب انكماش وعيوب انكماش، ولكن هناك كمية صغيرة من شوائب الخبث.
4. تحليل المحاكاة.
في الخيار 1، هناك خطر الانكماش في الجذر والجزء السفلي من الرقبة الناهضة؛ نتائج المحاكاة تتفق مع العيوب الفعلية للصب.
في المخطط الثاني، هناك خطر الانكماش في جذر العنق الناهض، ونتائج المحاكاة تتفق مع العيوب الفعلية للصب.
5. تحسين العمليات وتحليل العمليات.
1) تحسين العملية:
هناك انكماش في جذر الناهض، مما يدل على أن السعة الحرارية للناهض صغيرة نسبيا. على أساس المخطط 2، يتم تكبير الناهض والرقبة الناهضة بشكل مناسب.
الحجم الأصلي: الناهض 80 × 80 × الارتفاع 160 الرقبة الناهض 15 × 50؛
بعد التحسين: الناهض 80×90×الارتفاع 170 الرقبة الناهضة 20×60؛
نتائج التحقق: إزالة عيوب الانكماش والانكماش، ومعدل الخردة الداخلية والخارجية ≥5%.
2) تحليل العملية:
ضع المستويين الكبيرين على الجانب، ثم قم بصب القطعتين على التوالي. منطقة الإسقاط الرأسي هي الأصغر، والطائرة الكبيرة على الواجهة، مما يفضي إلى تقليل انبعاث الغاز الفوري؛ وتقع معظم أسطح المعالجة المهمة على الجانب.
صب جانبي بطبقتين، نظام صب مفتوح. يميل العداء المتقاطع العلوي إلى الأعلى، وتكون المنطقة السفلية أكبر من العداء المستقيم، بحيث يتم حقن الحديد المنصهر من الأسفل أولاً، مما يفضي إلى الارتفاع السلس للحديد المنصهر. تتبخر الرغوة طبقة تلو الأخرى، ويتم إغلاق الشبكة بسرعة. لا يمكن للهواء والخبث الدخول إلى التجويف، مما يؤدي إلى تجنب عيوب الكربون وشوائب الخبث.
عندما يرتفع الحديد المنصهر إلى ارتفاع جذر الناهض العلوي، يدخل معظم الحديد المنصهر ذو درجة الحرارة المرتفعة أولاً إلى التجويف من خلال الناهض. يكون الناهض ساخنًا جدًا ويقترب من الناهض الساخن، وليس الناهض الساخن تمامًا، لأن التجويف يحتاج إلى رفع كمية صغيرة من الحديد المنصهر البارد من خلال الشبك السفلي، وبالتالي فإن حجم الناهض أكبر من حجم الناهض الساخن، لذلك أنه يصلب أخيرا.
يجب أن يكون العداء الذي يربط العداء العلوي المستقيم بالناهض متسقًا مع رقبة الناهض. إذا كان أعلى، فإن الجزء السفلي من الناهض مصنوع بالكامل من الحديد المنصهر البارد، وتنخفض كفاءة تعويض انكماش الناهض بشكل خطير، وستظهر عيوب الإغلاق البارد والكربون في الجزء العلوي من الصب، وهو ما تم إثباته عمليًا.
مع نظام صب مغلق، يرتفع الحديد المنصهر إلى ارتفاع معين، ويدخل الحديد المنصهر إلى التجويف من مداخل المياه العلوية والسفلية في نفس الوقت. في هذا الوقت، يصبح الناهض صاعدًا ساخنًا، ويكون لارتفاع العداء المتقاطع الذي يربط الناهض تأثير ضئيل.
لا يحتوي نظام الصب المفتوح على وظيفة الخبث، ويجب ضبط مرشح عند مداخل المياه العلوية والسفلية.
قلب مجرى الهواء محاط بالحديد المنصهر والبيئة قاسية. ولذلك، يجب أن يتمتع القلب بقوة عالية، ومقاومة للحرارة، وتفكك. يتم استخدام قلب رملي مطلي، ويتم طلاء السطح بطبقة رغوية مفقودة. سمك الطلاء من 1 إلى 1.5 ملم.
مناقشة PS حول رافعات تغذية الانكماش،
1) تكون رقبة الناهض في موضع العقدة الساخنة الفعلي، ولا يمكن أن يكون السماكة والمساحة صغيرين جدًا [لا يمكن أن يكون المعامل صغيرًا جدًا]، ويكون العداء الداخلي الذي يربط الناهض مسطحًا ورفيعًا وطويلًا. الناهض كبير.
2) الرقبة الصاعدة بعيدة عن موضع العقدة الساخنة الفعلي، ولكنها قريبة من العقدة الساخنة، مسطحة، رفيعة وقصيرة. الناهض صغير.
سمك جدار الصب كبير، لذلك تم تحديد 1)؛ سمك جدار الصب صغير، لذلك تم تحديد 2).
المخطط 3 [لم يتم اختباره]
1) الحقن من الأعلى، يدخل الحديد المنصهر إلى التجويف من خلال الناهض، وهو الناهض الساخن الحقيقي؛
2) مجاري الذباب والناهض أعلى من رقبة الناهض؛
3) المزايا: من السهل تعويض الانكماش وسهولة ملء القالب؛
4) العيوب: تعبئة الحديد المنصهر غير المستقر، من السهل إنتاج عيوب الكربون.
三、 ست قضايا يجب على فنيي الصب الانتباه إليها
1) الفهم الكامل للخصائص الهيكلية والمتطلبات الفنية والميزات الخاصة للمنتج،
[الحد الأدنى لسمك الجدار، مجرى الهواء، السلامة، الضغط العالي، التسرب، بيئة الاستخدام]
2) التحقق من المشكلات التي قد تحدث حاليًا في عملية صب واستخدام هذا المنتج أو المنتجات المماثلة،
[الكثير يبدو بسيطا، لكنه يخفي الأزمات]
3) اختيار أفضل طريقة الصب،
[تحتوي عملية الرغوة المفقودة على العديد من أجزاء الأمان والتسرب والضغط العالي وما إلى ذلك، وهي ليست الحل الأفضل]
4) بالنسبة للمنتجات الجديدة الموردة على دفعات، من الضروري دعوة مجموعة من الخبراء ذوي الخبرة للعرض والمراجعة والتوجيه،
[يبدأ الناس في الحاجة إلى المساعدة عند ولادتهم]
5) عندما تكون أنواع هياكل الصب معقدة وقابلة للتغيير والكمية صغيرة، فإن محاكاة الصب المبكر ضرورية للغاية،
[تقليل عدد الاختبارات والاستهداف]
6) اسمحوا لي أن أسأل: لدى الفني نفس المنتجات والعمليات في شركات مختلفة، ولكن لماذا تختلف الجودة؟
四、 الحالات النموذجية
1) بالنسبة لقذيفة مخفض عجلة حديد الدكتايل للسيارات، فإن أفضل طريقة للصب هي تغطية قالب الحديد بالرمل. يبلغ إنتاج العملية 85%، ومعدل الخردة الشامل أقل من أو يساوي 5%. الجودة مستقرة وكفاءة الإنتاج عالية. عملية الرغوة المفقودة فاشلة.
[كان من الممكن إجراء محاكاة الصب في الولايات المتحدة. نظرًا لتحديد هيكل الصب والمتطلبات الفنية، بالإضافة إلى تعويض الانكماش الصاعد ومقاييس الحديد البارد المحلية، فإن سرعة تبريد الصب الإجمالية أمر بالغ الأهمية. ]
2) بالنسبة لمختلف أقواس السيارات المصنوعة من حديد الدكتايل، لا ينصح بعملية الرغوة المفقودة. أي عيوب في الصب داخل الصب يمكن أن تسبب كسور أثناء الاستخدام. وفي حالة حدوث 1% من عيوب الكربون الداخلية سيتم بعد ذلك رفع المطالبات والغرامات، مما يجعلك تخسر كل مجهوداتك السابقة وتشهر إفلاسك. عدد الأجزاء الصغيرة كبير، ولا يمكن اكتشاف العيوب بنسبة 100%.
بالنسبة لدعامة عمود توازن السيارة، المادة هي QT800-5، ولا ينصح بعملية الرغوة المفقودة. حتى لو لم يكن هناك أي عيوب في الصب، فإن الجرافيت يكون خشنًا بسبب سرعة التبريد البطيئة للصب، وتكون المعالجة الحرارية اللاحقة عاجزة.
3) حجم علبة الألمنيوم هو 30mm في سمك الجدار، 500mm في القطر الخارجي، و 1000mm في الارتفاع. حاوية النفايات النووية، لا يوجد عيوب داخل الصب. طلبت اليابان ذات مرة من الصين، المعروفة باسم القوة المسبوكة، أن تصنعها بسعر أعلى بعشر مرات من سعر السوق. بعد أن قامت مجموعة هيئة اختيار الممثلين الوطنية بمراجعتها، كان الاستنتاج هو "لا أستطيع فعل ذلك".
[يجب أن تتم عملية الصهر والصب بالكامل في بيئة مفرغة لضمان الجودة]
4) أنفقت شركة محلية كبيرة لصب الرغوة المفقودة الكثير من المال على إنتاج الرغوة المفقودة لأجزاء حديد الدكتايل. طلبت التوجيه من مجموعة هيئة التمثيل الوطنية، لكنها فشلت. لقد تغير الآن إلى إنتاج خط الرمل والضغط الثابت.
5) صواميل التثبيت بسيطة للغاية ولا تتطلب فكها أبدًا. وفي الماضي، كانت اليابان وحدها هي القادرة على تصنيعها في العالم. يبدو بعضها بسيطًا، لكنها في الواقع معقدة للغاية.
6) بالنسبة للحديد الزهر الرمادي، ومبيت المحرك، والسرير، ومنضدة العمل، ومبيت علبة التروس، ومبيت القابض وأجزاء الصندوق الأخرى، فإن عملية الرغوة المفقودة هي أفضل عملية.
7) يتم أولاً حرق الرغوة المفقودة ثم سكبها، بالإضافة إلى قولبة القشرة الفارغة، مما يضفي الضوء على إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ والمسبوكات الفولاذية المزدوجة مع متطلبات خاصة لأجزاء السلامة، والتسرب، ومقاومة الضغط العالي، وما إلى ذلك.
وقت النشر: 08 يوليو 2024
