بهینه سازی و بهبود فرآیند ریخته گری قالب پوسته ریخته گری فولاد

ریخته گری پوستهاستفاده از شن و ماسه پوشش داده شده به عنوان ماده خام است، قالب تا دمای معینی گرم می شود، از طریق شن و ماسه، عایق برای انجماد ماسه پوشش داده شده، قالب گیری، تشکیل ضخامت خاصی از پوسته، پوسته بالا و پایین با چسب به هم متصل می شود. تشکیل یک حفره کامل برای ریخته گری قالب های ریخته گری. ریخته‌گری پوسته دارای ویژگی‌های سرمایه‌گذاری کمتر در تجهیزات، راندمان تولید بالا، چرخه کوتاه، هزینه ساخت کم، گرد و غبار کمتر در محل تولید، سر و صدای کم، آلودگی کم برای محیط‌زیست، سطح بالای ریخته‌گری، اندازه پایدار و عملکرد فرآیند است. و به طور گسترده در خودرو، موتور سیکلت، ماشین آلات ساختمانی و سایر صنایع استفاده شده است.

1. پس زمینه

از زمان معرفی فرآیند ریخته گری پوسته، تولید پایدار و کارآمد چدن پوسته ای حاصل شده است. با این حال، پوست پرتقال و ماسه چسبنده روی سطح ریخته‌گری‌ها به‌ویژه در تولید مواد بسیار جدی هستند.ریخته گری فولاد، و کیفیت سطح ضعیف است. نسبت پوست پرتقال و ماسه چسبنده در محصولات معیوب به 50% می رسد که به طور جدی بازده تمیز کردن و کیفیت محصول ریخته گری را کاهش می دهد.

1.1 معرفی مختصر فرآیند تولید اصلی

تولید بخشی از محصولات فولادی ریخته گری با استفاده از پوسته ماسه ای روکش شده فرآیند ریخته گرییک نوع دو تکه، دو لایه جعبه انباشته، با استفاده از پوسته مکانیزم تیراندازی شن و ماسه معکوس دو ایستگاه.

1.2 نسبت و محل عیوب

محل و تعداد عیوب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نقایص چسبندگی پوست پرتقال و شن و ماسه به ویژه در دروازه داخلی و سطح فوقانی ریخته گری مشهود بود.

2 تجزیه و تحلیل نقص و علت

2.1 مکانیسم تشکیل نقص

پوست پرتقال به پوسته یا توموری گفته می شود که بر روی سطح ریخته گری زمانی که فلز و ماسه قالب گیری روی سطح ریخته گری مخلوط می شوند، ایجاد می شود. در ریخته گری، سطح پوسته به دلیل شست و شوی مداوم مایع فلزی با دمای بالا، منجر به ریزش موضعی سطح پوسته، ریزش ماسه و فولاد مذاب با هم به داخل حفره در سطح ریخته گری تشکیل اسکار بیرون زده، یعنی تشکیل پوست پرتقال، اسکار و سایر عیوب را می دهد. ، محصولات چدنی در محصولات چدنی کمتر دیده می شود. چسبندگی شن و ماسه یک نقص در سطح ریخته گری است. جدا کردن سوراخ یا ترکیب تشکیل شده از قالب گیری ماسه و اکسید فلز چسبیده به سطح ریخته گری دشوار است و در نتیجه سطح ریخته گری ناهموار است که معمولاً حجم کار تمیز کردن ریخته گری را افزایش می دهد، راندمان تکمیل را کاهش می دهد و ظاهر قالب را تحت تأثیر قرار می دهد. تولید - محصول.

2.2 تجزیه و تحلیل علت

در ترکیب با مکانیسم تشکیل ماسه چسبنده و پوست پرتقال، می توان قضاوت کرد که دلایل تشکیل ماسه چسبنده و پوست پرتقال بر روی سطح فولاد ریخته گری پوسته به شرح زیر است:

(1) در طول فرآیند ریختن، دمای فولاد مذاب بالا است و پوسته ریخته گری نزدیک دروازه برای مدت طولانی گرم می شود. از آنجایی که پوسته ماسه ای روکش شده به راحتی ریزش می کند و برای مدت طولانی گرم می شود، پوسته شنی این قسمت بیش از حد گرم می شود و فروریختن پوسته شنی روی سطح حفره باعث ایجاد پدیده چسبیدن ماسه و پوست پرتقال بر روی سطح می شود. از ریخته گری؛

(2) لایه پخت پوسته ماسه نازک است و استحکام پوسته ماسه کم است. هنگامی که دمای ریختن بالا باشد یا زمان شستشوی فولاد مذاب طولانی و قدرت شستشو زیاد باشد، سطح پوسته ماسه به راحتی شکسته و شکسته می شود و منجر به "نفوذ" آهن مذاب به داخل ماسه می شود. پوسته یا ذرات شن شکسته و فولاد مذاب با هم جامد می شوند تا نقص چسبندگی شن را ایجاد کنند.

(3) نسوز ماسه پوشش داده شده کم است. هنگامی که فولاد مذاب وارد حفره می شود، سطح حفره پوسته ماسه قبل از انجماد فولاد مذاب شروع به فروپاشی کرده است که منجر به "نفوذ" آهن مذاب به داخل پوسته ماسه یا شن شکسته می شود. ذرات با فولاد مذاب جامد می شوند و ماسه چسبناک را تشکیل می دهند.

(4) نیروی ضربه اسپرو زیاد است، و قسمت اسپروی زمان آبشستگی طولانی ترین است، اسپرو مستقیماً به دروازه داخلی متصل می شود، زمانی که فولاد مذاب با دمای بالا به طور مستقیم به داخل حفره وارد می شود. به جریان آشفته فولاد مذاب، منجر به ریشه شن و ماسه دروازه فروپاشی سطح پوسته، شناور شن و ماسه با آهن مایع به داخل حفره.

3. آزمون بهینه سازی فرآیند و تجزیه و تحلیل

3.1 دمای ریختن را کاهش دهید

ماسه پوشش داده شده برای ریخته گری فولاد از مواد نسوز کوارتز استفاده می شود. دمای ریخته گری خیلی زیاد است یا بیش از حد موضعی گرم می شود، که به راحتی فرو می ریزد، ترک می خورد، برافروخته شدن ماسه و سایر پدیده ها، در نتیجه چسبندگی شن، پوست پرتقال و سایر نقص های ریخته گری ایجاد می شود. در فرآیند تولید قالب پوسته، به منظور کاهش هزینه ساخت، فرآیند ریخته گری قالب پوسته به طور کلی از پوشش نسوز، مستقیماً پس از ریخته گری استفاده نمی کند. منطقه نزدیک دروازه داخلی ریخته گری به عنوان ورودی آب استفاده می شود. دمای فولاد مذاب بالا است و بخشی از پوسته ماسه برای مدت طولانی بیش از حد گرم می شود. سطح پوسته ماسه شکسته می شود و فولاد مذاب با دمای بالا به آبشستگی ادامه می دهد و در نتیجه ماسه چسبناک و پوست پرتقال ایجاد می شود. با فرض عدم تأثیر بر کیفیت محصول، دمای ریختن باید به طور مناسب کاهش یابد و نوع پوسته ریخته گری پوسته سرد است. دمای ریخته گری نباید خیلی پایین باشد تا از جداسازی سرد جلوگیری شود. بنابراین کاهش دمای ریخته‌گری می‌تواند کیفیت سطح را تا حدودی بهبود بخشد، اما نمی‌تواند مشکلات پوست پرتقال و ماسه چسبنده روی سطح را به طور کامل حل کند.

3.2 ضخامت لایه جامد پوسته ماسه را بهبود بخشید

لایه پخت پوسته شنی نازک و استحکام پوسته شنی کم است. هنگامی که دمای ریختن زیاد است یا زمان شستشوی فولاد مذاب طولانی و استحکام شستشو زیاد است، سطح پوسته ماسه به راحتی شکسته و فرو می ریزد و منجر به "نفوذ" آهن مذاب به داخل پوسته شنی می شود. یا ذرات ماسه شکسته با فولاد مذاب جامد می شوند و ماسه چسبناک و پوست پرتقال را تشکیل می دهند. لایه پوسته بیش از حد نازک است، استحکام پوسته ماسه کاهش می یابد و خطر شکستن بیش از حد گرما و شستشوی ماسه در فرآیند ریختن وجود دارد. از آنجایی که این قسمت مستقیماً تحت تأثیر فولاد مذاب قرار می گیرد، استحکام پوسته ماسه در اینجا مستقیماً با کیفیت سطح ریخته گری مرتبط است. در فرآیند تولید مداوم، قالب به سرعت سرد می شود و در نتیجه پدیده تولید شن و ماسه نابالغ پوسته ایجاد می شود. اگر کف اسپرو بیش از حد ضخیم باشد، زمان کراست منجر به سوختن بیش از حد سایر قسمت‌های پوسته شنی شده و از استحکام پوسته ماسه کاسته می‌شود. پس از بهینه سازی، پوسته شنی در تولید مداوم بدون تولید شن و پوست و استخوان کاملاً جامد می شود.

3.3 بهبود نسوز ماسه پوشش داده شده

ماسه پوشش داده شده دارای نسوز کم است. هنگامی که فولاد مذاب وارد حفره می شود، سطح حفره پوسته ماسه قبل از انجماد فولاد مذاب شروع به فروپاشی کرده است که منجر به "نفوذ" آهن مذاب به داخل پوسته ماسه می شود یا ذرات ماسه شکسته جامد می شوند. با فولاد مذاب برای تشکیل ماسه چسبناک. پس از تنظیم ترکیب ماسه پوشش داده شده، تأیید دسته‌ای کوچک نشان داد که پدیده پوست پرتقال روی سطح ریخته‌گری اساساً حذف شده است، اما پدیده شن چسبنده همچنان وجود دارد و نقص ماسه چسبنده روی سطح محصول به طور کامل قابل حل نیست.

3.4 طراحی سیستم دروازه را بهینه کنید

سیستم ریخته گری تأثیر زیادی در به دست آوردن ریخته گری با کیفیت بالا دارد. در فرآیند پر کردن قالب، پوسته شنی نزدیک دروازه از قبل می شکند و در نتیجه آهن مذاب به داخل پوسته ماسه نفوذ می کند یا ذرات شن شکسته با فولاد مذاب جامد می شوند و در نتیجه نقص هایی مانند ماسه چسبنده و پوست پرتقال ایجاد می شود. نزدیک دروازه و در هواپیمای بزرگ. کاهش نیروی ضربه فولاد مذاب بر سطح پوسته ماسه و افزایش ظرفیت بافری سیستم ریختن نیز می تواند پدیده چسبنده شدن شن و ماسه و پوست پرتقال بر روی سطح محصولات را بهبود بخشد. سیستم ریخته‌گری جریان ثابت جایگزین سیستم ریخته‌گری اصلی در نظر گرفته می‌شود، که باعث می‌شود فولاد مذاب وارد شده به حفره پایدار شود و قدرت آبشستگی پوسته قالب را کاهش دهد. شکل سیاره یک ذوزنقه مسطح را اتخاذ می کند که می تواند پدیده جریان آشفته آهن مایع را که پوسته شن را می شست، کاهش دهد. طول اسپرو باید تا حد امکان کوتاه باشد تا عیوب از جمله جداسازی سرد و خطوط جریان ناشی از سرد شدن فولاد مذاب کاهش یابد.

22

 


زمان ارسال: اکتبر-14-2021