Análisis y mejora de los defectos comunes de las piezas de fundición de válvulas

 1. Estoma
    Se trata de una pequeña cavidad formada por el gas que no ha escapado durante el proceso de solidificación del metal. Su pared interna es lisa, contiene gas, y tiene una alta reflectividad a las ondas ultrasónicas, pero debido a que es básicamente esférica o elipsoidal, es decir, es un defecto puntual, que afecta la amplitud de la onda reflejada. Los poros en el lingote de acero se aplanan en defectos de área después de forjar o enrollar, lo cual es beneficioso para ser encontrado mediante pruebas ultrasónicas.

     2. Contracción y porosidad

     Cuando la fundición o el lingote de acero se enfrían y solidifican, el volumen se contraerá y la parte solidificada final formará un defecto hueco porque no se puede complementar con metal líquido. Los huecos grandes y concentrados se denominan cavidades de contracción, y los huecos pequeños y dispersos se denominan porosidad. Por lo general, se encuentran en la parte final solidificada del centro del lingote o fundición de acero. La pared interior es rugosa y está rodeada de muchas impurezas y poros pequeños. Debido a la ley de expansión y contracción térmica, los orificios de contracción son inevitables, pero tienen diferentes formas, tamaños y posiciones según los métodos de procesamiento. Cuando se extienden al cuerpo de fundición o lingote, se convierten en defectos. Si el lingote de acero no se corta de la cavidad de contracción y se lleva a la forja durante el forjado de la palanquilla, se convertirá en la cavidad de contracción residual (residuo de la cavidad de contracción, tubo de contracción residual).

    3. Inclusión de escoria

    Durante el proceso de fundición, la escoria o el material refractario del cuerpo del horno se desprende y entra en el metal líquido, y participa en la fundición o en el cuerpo del lingote de acero durante el vertido, formando un defecto de inclusión de la escoria. Las inclusiones de escoria generalmente no existen solas, a menudo son densas o están dispersas a diferentes profundidades. Son similares a los defectos volumétricos, pero a menudo tienen un cierto grado de linealidad. 4. Inclusiones

    Los productos de reacción (como óxidos, sulfuros, etc.) durante el proceso de fundición: inclusiones no metálicas o algunos de los aditivos en los componentes metálicos no se funden completamente y permanecen para formar inclusiones metálicas, como inclusiones metálicas de alta densidad, alta componentes de punto de fusión: tungsteno, Mo y así sucesivamente.

     5. Segregación

     La segregación en piezas de fundición o lingotes de acero se refiere principalmente a la segregación de la composición formada durante el proceso de fundición o el proceso de fundición del metal debido a la distribución desigual de la composición. Las propiedades mecánicas del área segregada son diferentes de las propiedades mecánicas de toda la matriz de metal, y la diferencia excede el estándar permitido. El alcance se convierte en un defecto.

     6. Casting grietas

     Las grietas en la fundición son causadas principalmente por la tensión de contracción del metal durante el enfriamiento y solidificación que excede la resistencia máxima del material. Está relacionado con el diseño de la forma de la fundición y el proceso de fundición, y también es sensible al agrietamiento causado por el alto contenido de algunas impurezas en el material metálico. Propiedades relacionadas (por ejemplo, fragilidad en caliente cuando el contenido de azufre es alto, fragilidad en frío cuando el contenido de fósforo es alto, etc.). También se producirán grietas intergranulares axiales en los lingotes de acero. Si no se pueden forjar en la forja de palanquilla posterior, permanecerán en las forjas y se convertirán en grietas internas en las forjas.

    7. Compartimento frío

    Este es un defecto de capas único en las piezas fundidas, que se relaciona principalmente con el diseño del proceso de fundición de las piezas fundidas. Es causado por salpicaduras, volteretas, interrupción de vertido o dos hebras (o múltiples hebras de diferentes direcciones) al verter metal líquido. ) El flujo de metal se encuentra y otras razones, porque la película semisólida formada por el enfriamiento de la superficie del metal líquido permanece en el cuerpo de fundición y forma un defecto de área similar a un diafragma.

    8. Dale la vuelta a la piel

    Esto es cuando el lingote de acero se vierte de la cuchara a la lingotera durante la fabricación de acero. Debido a la interrupción y pausa del vertido, la superficie del metal líquido vertido en el aire se enfría rápidamente para formar una película de óxido. Cuando continúe el vertido, el metal líquido recién vertido lo eliminará. Un defecto de delaminación (área) formado al romperse y convertirse en el cuerpo del lingote de acero, no puede eliminarse mediante la forja en la posterior forja en palanquilla del lingote de acero.

     9. Anisotropía

     Cuando las piezas fundidas o los lingotes de acero se enfrían y solidifican, la velocidad de enfriamiento de la superficie al centro es diferente, por lo que se forman diferentes estructuras cristalinas, lo que se manifiesta en la anisotropía de las propiedades mecánicas, lo que también conduce a la anisotropía de las propiedades acústicas, es, del centro al centro. La superficie tiene diferente velocidad de sonido y atenuación del sonido. La existencia de esta anisotropía afectará negativamente el tamaño y la ubicación de los defectos durante la prueba ultrasónica de las piezas fundidas.

3. Medidas de mejora

    (1) El equipo de fusión tiene poca capacidad 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 y las condiciones de la materia prima; 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, por lo que la temperatura de la arena es muy alta, lo que afecta gravemente a la resistencia del molde de arena, provoca una expansión importante de la arena en la fundición y aumenta la tendencia de contracción y porosidad en la fundición.

　　(2) La arena suelta en la cavidad y el impacto del hierro fundido durante el proceso de vertido provocan directamente ampollas y defectos de inclusión de arena.

　　(3) Siempre hay escoria generada en hierro fundido en el equipo de fusión. Durante el vertido, la escoria sólida y líquida del hierro fundido entra en la cavidad junto con el hierro fundido para formar agujeros de escoria.

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

　　(5) La rigidez de la placa del fondo del molde es pobre y la superficie de separación del molde de arena es desigual cuando se coloca antes del modelado. El espacio entre las superficies de partición superior e inferior es grande cuando el molde está cerrado, lo que da como resultado un tamaño y una forma deficientes en la superficie de partición.

　　(6) El núcleo de arena al pie del cuerpo de la válvula de 2.2 m se desplaza hacia abajo durante el proceso de vertido, que es la principal causa del grosor desigual de la pared en el pie.　　

　　De acuerdo con las causas de los defectos de fundición de la válvula, hemos tomado principalmente medidas de mejora en los siguientes aspectos:

　　(1) Aumente adecuadamente el equivalente de carbono del hierro fundido y utilice la expansión de grafitización para mejorar la capacidad de autoalimentación del material.

　　(2) Al fregar la caja, se asegura la compacidad de la arena de moldeo, se mejora la resistencia del molde de arena y se promueve la capacidad de autoalimentación de la fundición.

　　(3) Sople la arena suelta en la cavidad antes de cerrar el molde y revise la cavidad cuidadosamente.

　　(4) El molde de arena del cuerpo de la válvula sin verter se deja después del vertido en el sitio, y la copa del bebedero y el respiradero deben cubrirse bien para evitar que entre arena suelta.

(5) Limpiar la escoria sólida en la superficie del hierro fundido antes de verter; aumentar la temperatura de vertido inicial del hierro fundido para reducir la tendencia del hierro fundido a producir escoria oxidada secundaria; intente disponer las piezas fundidas de la válvula para que se viertan en la etapa inicial después de que se abra el horno para reducir el número de revestimientos. Se genera una gran cantidad de escoria fina después del uso; para válvulas de cuerpo F de 610 mm (24 pulg.), para el solapamiento de los canales cruzados, combinado con otros parámetros durante el vertido, se instalan pantallas de filtro en la entrada y salida, y se filtran múltiples piezas de fibra de solapamiento La red se mejora a un tipo de una sola pieza para mejorar el efecto de retención de escoria del sistema de compuerta.

(6) Utilice acero al carbono, fundición gris ordinaria o fundición dúctil como materia prima en la medida de lo posible; reducir el contenido de elementos de aleación como Cr y Mn en el hierro fundido para reducir el contenido de gas del hierro fundido; Pinte todos los núcleos de arena antes del núcleo inferior. Debe almacenarse dentro de un tiempo limitado para evitar que el núcleo de arena absorba humedad; en días de lluvia o temporadas con mucha humedad, es mejor usar un soplete para hornear la superficie de la cavidad y el núcleo de arena antes de colocar el núcleo para reducir la cantidad de gas generado por la arena; Utilice pequeñas válvulas de vertido a alta temperatura, con el fin de facilitar el auto-agotamiento del hierro fundido y reducir la generación de escoria.

(7) Al verter una válvula de cuerpo F de 1067 mm (42 pulg.), Se requiere golpear hacia arriba y hacia abajo en la misma placa inferior frente al mezclador de arena fijo, y no debe haber residuos en la placa inferior; No está permitido colocarlo en otros lugares para reducir Fuente de variación: Está prohibido levantar el molde de arena y la placa inferior juntos para evitar que la placa inferior se deforme.

　　(8) Al verter 2.2n, coloque una cantidad adecuada de arena de resina en el núcleo del núcleo de arena del pie al verter el cuerpo de la válvula y moldee lo antes posible.　　　　

　　 Después de tomar las medidas de mejora anteriores, se produjeron un total de 2413.78 toneladas de válvulas a lo largo del año, con una tasa de desperdicio interno de 1.15%, una tasa de desperdicio externo de 1.73% y una tasa de desperdicio integral de 2.88%. En comparación con la tasa de desperdicio de piezas de fundición de válvulas antes y después de la mejora, la tasa de desperdicio interno disminuyó en un 2.39%, la tasa de desperdicio externo disminuyó en un 2.85% y la tasa de desperdicio integral disminuyó en un 5.24%. El efecto es significativo.

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