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Análisis y mejora de defectos comunes en piezas fundidas de válvulas

Tiempo de publicación:

2018-05-30 11:49

Análisis y mejora de defectos comunes en piezas fundidas de válvulas

1. Agujeros de aire

Esta es una pequeña cavidad formada por el gas que no logra escapar durante la solidificación del metal. Su pared interior es lisa y contiene gas, que tiene alta reflectividad a las ondas ultrasónicas, pero debido a que es básicamente esférica o elipsoidal, es decir, defectos puntuales, afecta su amplitud de reflexión.

2. Encogimiento y flojedad

Cuando la pieza fundida o el lingote se enfrían y solidifican, el volumen se contraerá, y la parte finalmente solidificada formará defectos huecos debido a la falta de metal líquido. Las cavidades grandes y concentradas se denominan cavidades de contracción, y los huecos pequeños y dispersos se denominan flojedad. Generalmente se ubican en el centro del lingote de acero o en la parte finalmente solidificada de la pieza fundida. La pared interior es rugosa y está rodeada de muchas impurezas y pequeños poros. Debido a la ley de expansión y contracción térmica, la contracción es inevitable, pero con diferentes métodos de procesamiento y diferentes formas, tamaños y posiciones, cuando se extiende al cuerpo de la pieza fundida o del lingote se convierte en un defecto. Si la cavidad de contracción no se elimina y se introduce en la forja durante la forja de palanquilla, el lingote de acero se convertirá en una cavidad de contracción residual (cavidad de contracción residual y tubo de contracción residual).

3. Inclusión de escoria

Durante el proceso de fundición, la escoria o el material refractario del cuerpo del horno se desprenden hacia el metal líquido y se incorporan al cuerpo de la pieza fundida o del lingote durante el vertido, formando un defecto de inclusión de escoria. La escoria generalmente no es una existencia única, a menudo en un estado denso o dispersa a diferentes profundidades, es similar al volumen de defectos, pero a menudo tiene un cierto grado de linealidad.

4. inclusión

Los productos de reacción en el proceso de fundición (como óxidos, sulfuros, etc.), inclusiones no metálicas, o la adición de algunos componentes en el componente metálico no se funden completamente y permanecen para formar inclusiones metálicas, como componentes de alta densidad y alto punto de fusión, tungsteno, molibdeno, etc.

5. Segregación

La segregación en la pieza fundida o el lingote se refiere principalmente a la segregación de composición formada por la distribución desigual de la composición durante el proceso de fundición o el proceso de fusión del metal. Las propiedades mecánicas del área donde existe la segregación son diferentes de las propiedades mecánicas de toda la matriz metálica, y la diferencia supera el rango estándar permitido y se convierte en un defecto.

6. Grieta de fundición

Las grietas en las piezas fundidas se deben principalmente a que la tensión de contracción durante el enfriamiento y la solidificación del metal supera la resistencia última del material. Está relacionado con el diseño de la forma y el proceso de fundición de las piezas fundidas, y también está relacionado con la sensibilidad a las grietas causada por el alto contenido de algunas impurezas en el material metálico. (Por ejemplo, hay fragilidad en caliente cuando el contenido de azufre es alto y fragilidad en frío cuando el contenido de fósforo es alto). También se producirán grietas intergranulares axiales en el lingote, y si no se pueden forjar en la forja abierta posterior, permanecerán en la forja como grietas internas en la forja.

7. Aislamiento térmico

Este es un defecto de delaminación único en las piezas fundidas, que está principalmente relacionado con el diseño del proceso de fundición de las piezas fundidas. Es un defecto de área en forma de diafragma formado por una película semisólida formada por el enfriamiento de la superficie del metal líquido debido a salpicaduras, volteo, interrupción del vertido o encuentro de dos (o más) flujos de metal de diferentes direcciones al verter metal líquido.

8. Girar la piel

Este es un defecto de delaminación (tipo de área) formado por el enfriamiento rápido de la superficie del primer metal líquido vertido en el aire para formar una película de óxido cuando el lingote se vierte del cucharón al molde de lingote durante la fabricación de acero debido a la interrupción y pausa del vertido, y el metal líquido recién vertido lo rompe en el cuerpo del lingote cuando el vertido continúa. No se puede forjar ni eliminar en la forja posterior de palanquillas de lingotes.

9. Anisotropía

Cuando una pieza fundida o un lingote se enfrían y solidifican, la velocidad de enfriamiento de la superficie al centro es diferente, por lo que se formarán diferentes estructuras cristalinas, que se manifiestan como anisotropía de las propiedades mecánicas y también conducen a la anisotropía de las propiedades acústicas, es decir, diferente velocidad del sonido y atenuación del sonido del centro a la superficie. La presencia de dicha anisotropía afecta negativamente la evaluación del tamaño y la posición de los defectos en la inspección ultrasónica de las piezas fundidas.

3. Medidas de mejora

(1) El equipo de fusión tiene una capacidad deficiente para garantizar la composición del hierro fundido y la estabilidad del equipo de mezcla de arena no es buena. La composición del hierro fundido está restringida por muchos factores, como el coque, el tipo de horno, el volumen de aire, la condición de la materia prima, etc.; la arena de resina se ve afectada por factores como la temperatura, la resina y la adición de ácido. Por ejemplo, la arena a menudo no pasa por el lecho de regeneración y enfriamiento, lo que hace que la temperatura de la arena sea muy alta, lo que afecta seriamente la resistencia del molde de arena, provoca una expansión grave de la arena de las piezas fundidas y aumenta la tendencia a los defectos de cavidad de contracción y porosidad de contracción en las piezas fundidas.

(2) La arena en la cavidad y el impacto del hierro fundido durante el proceso de vertido conducen directamente a agujeros de arena y defectos de arena.

(3) Siempre habrá generación de escoria en el equipo de fusión de hierro fundido. Al verter, la escoria sólida y líquida en el hierro fundido entrará en la cavidad junto con el hierro fundido para formar agujeros de escoria.

(4) En el proceso de producción, el contenido de nitrógeno en el hierro fundido aumenta con el aumento de la temperatura y disminuye con el aumento del equivalente de carbono. Cuando el nitrógeno y el hidrógeno están juntos, es fácil formar poros, que es la principal fuente de poros.

(5) La rigidez de la placa inferior del molde es deficiente, y se coloca de manera desigual y se deforma antes del modelado, lo que resulta en una superficie de separación de arena desigual. Al modelar, la brecha entre las superficies de separación superior e inferior es grande, lo que resulta en un tamaño y una forma deficientes de la superficie de separación.

(6) El núcleo de arena en la base del cuerpo de la válvula de 2,2 m se desplaza hacia abajo durante el proceso de vertido, lo que es la razón principal del grosor de pared desigual en la base.

De acuerdo con las causas de los defectos de fundición de válvulas, principalmente desde los siguientes aspectos para tomar medidas de mejora:

(1) Mejorar adecuadamente el equivalente de carbono del hierro líquido y mejorar la capacidad de autoalimentación del material mediante la expansión del grafito.

(2) Cuando la caja de golpeteo para asegurar la estanqueidad de la arena, mejorar la resistencia de la arena y promover la capacidad de autoalimentación de la pieza fundida.

(3) Soplar la arena suelta en la cavidad antes de cerrar y verificar cuidadosamente la cavidad.

(4) Para el molde de arena del cuerpo de la válvula no vertido que queda después del vertido in situ, la taza de compuerta y la salida de aire deben cubrirse herméticamente para evitar que entre arena suelta.

(5) Limpiar la escoria sólida de la superficie del hierro fundido antes de verter; aumentar la temperatura de vertido inicial del hierro fundido y reducir la tendencia del hierro fundido a producir escoria de oxidación secundaria; las piezas fundidas de válvulas deben colocarse para el vertido inicial después del arranque del horno en la medida de lo posible para reducir la gran cantidad de escoria fina generada por el revestimiento después del uso repetido. Para válvulas de cuerpo F de 610 mm (24 pulgadas), para la superposición del canal, junto con otros parámetros durante el vertido, la pantalla de filtro se instala en la entrada y la salida, y la pantalla de filtro de fibra superpuesta de varias piezas se mejora a una sola pieza para mejorar el efecto de retención de escoria del sistema de compuerta.

(6) Utilizar acero al carbono, fundición gris ordinaria o fundición nodular en la medida de lo posible como materias primas; Reducir el contenido de elementos de aleación como Cr y Mn en el hierro fundido para reducir el contenido de aire del propio hierro fundido; Todos los machos de arena delante del macho inferior se pintarán en altura y se almacenarán dentro de un plazo para evitar que los machos de arena absorban la humedad. En días lluviosos o estaciones de alta humedad, es mejor hornear la cavidad y la superficie del macho de arena con un soplete antes de la carga, para reducir la cantidad de gas de arena; el uso de una válvula pequeña de vertido a alta temperatura, para facilitar el escape del propio hierro fundido y reducir la producción de escoria de fundición.

(7) Al verter la válvula de cuerpo F de 1067 mm (42 pulgadas), se requiere golpear los tipos superior e inferior en la misma placa base delante del mezclador de arena fijo, y no debe haber objetos extraños en la placa base; No está permitido colocarla en otros lugares para reducir la fuente de variación. Está prohibido levantar el molde de arena y la placa base del molde juntos para evitar la deformación de la placa base.

(8) Al verter 2.2n, el cuerpo de la válvula, colocar una cantidad adecuada de arena de resina en la cabeza del macho del macho de arena del pie y cerrar la forma lo antes posible.

Según algunas sugerencias en las medidas de mejora, la compacidad, la permeabilidad al aire y la emisión de gases de la arena de moldeo son todas condiciones cruciales, por lo que deben equiparse instrumentos profesionales de prueba de arena de moldeo para garantizar la calidad de las piezas fundidas. El probador de resistencia de arena inteligente XQY-II, el probador de permeabilidad al aire inteligente ZTY, el probador de desarrollo de gas por computadora de alta inteligencia, el probador de absorción de azul de arcilla controlado por microcomputadora SEL-A son todos equipos esenciales para la prueba de arena.

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