1. Analyse structurelle
(1) Cecivanne papillona une structure circulaire en forme de gâteau, la cavité intérieure est reliée et soutenue par 8 nervures de renforcement, le trou supérieur Φ620 communique avec la cavité intérieure et le reste dusoupapeest fermé, le noyau de sable est difficile à fixer et facile à déformer.L'échappement et le nettoyage de la cavité interne posent de grandes difficultés, comme le montre la figure 1.
L'épaisseur de paroi des pièces moulées varie considérablement, l'épaisseur de paroi maximale atteint 380 mm et l'épaisseur de paroi minimale n'est que de 36 mm.Lorsque le moulage est solidifié, la différence de température est importante et le retrait inégal peut facilement produire des cavités de retrait et des défauts de porosité de retrait, ce qui provoquera une infiltration d'eau lors du test hydraulique.
2. Conception du processus :
(1) La surface de séparation est illustrée à la figure 1. Placez l'extrémité avec des trous sur la boîte supérieure, réalisez un noyau de sable entier dans la cavité centrale et allongez la tête du noyau de manière appropriée pour faciliter la fixation du noyau de sable et le mouvement de le noyau de sable lorsque la boîte est retournée.Stable, la longueur de la tête de carottage en porte-à-faux des deux trous borgnes sur le côté est plus longue que la longueur du trou, de sorte que le centre de gravité de l'ensemble du noyau de sable est poussé vers le côté de la tête de carottage pour garantir que le le noyau de sable est fixe et stable.
Un système de coulée semi-fermé est adopté, ∑F intérieur : ∑F horizontal : ∑F droit=1:1,5:1,3, la carotte utilise un tube en céramique d'un diamètre intérieur de Φ120 et deux pièces de réfractaire de 200×100×40 mm. des briques sont placées au fond pour empêcher le fer fondu de pénétrer directement. Pour le moule à sable à impact, un filtre en céramique en mousse de 150 × 150 × 40 est installé au bas du coureur et 12 tubes en céramique d'un diamètre intérieur de Φ30 sont utilisés pour le canal intérieur doit se connecter uniformément au fond de la pièce moulée à travers le réservoir de collecte d'eau au fond du filtre pour former un schéma de versement par le bas, comme le montre la figure 2. Essence
(3) Placez 14 trous d'air de cavité ∮20 dans le moule supérieur, placez un trou d'aération de noyau de sable Φ200 au milieu de la tête de noyau, placez du fer froid dans les parties épaisses et grandes pour assurer une solidification équilibrée de la pièce moulée et utilisez le principe d'expansion de graphitisation pour annuler La colonne montante d'alimentation est utilisée pour améliorer le rendement du processus.La taille du bac à sable est de 3 600 × 3 600 × 1 000/600 mm et il est soudé avec une plaque d'acier de 25 mm d'épaisseur pour garantir une résistance et une rigidité suffisantes, comme le montre la figure 3.
3. Contrôle des processus
(1) Modélisation : avant la modélisation, utilisez un échantillon standard de Φ50 × 50 mm pour tester la résistance à la compression du sable de résine ≥ 3,5 MPa, et serrez le fer froid et le canal pour vous assurer que le moule en sable a une résistance suffisante pour compenser le graphite produit. lorsque le fer fondu se solidifie, l'expansion chimique et empêche le fer fondu d'avoir un impact prolongé sur la partie du canal pour provoquer un lavage du sable.
Fabrication du noyau : Le noyau de sable est divisé en 8 parties égales par 8 nervures de renforcement reliées par la cavité centrale.Il n'y a pas d'autres pièces de support et d'échappement à l'exception de la tête centrale.Si le noyau de sable ne peut pas être fixé et s'échappe, un déplacement du noyau de sable et des trous d'air apparaîtront après le versement.La superficie totale du noyau de sable étant grande, elle est divisée en huit parties.Il doit avoir une résistance et une rigidité suffisantes pour garantir que le noyau de sable ne sera pas endommagé après le démoulage et ne sera pas endommagé après le coulage.Une déformation se produit afin de garantir une épaisseur de paroi uniforme de la pièce moulée.Pour cette raison, nous avons spécialement fabriqué un noyau spécial et l'avons attaché à l'os du noyau avec une corde de ventilation pour aspirer les gaz d'échappement de la tête du noyau afin d'assurer la compacité du moule en sable lors de la fabrication du noyau.Comme le montre la figure 4.
(4) Boîte de fermeture : Considérant qu'il est difficile de nettoyer le sable dans la cavité intérieure de la vanne papillon, tout le noyau de sable est peint avec deux couches de peinture, la première couche est brossée avec une peinture au zirconium à base d'alcool (degré Baume 45-55), et la première couche est peinte et brûlée.Après séchage, peindre la deuxième couche avec de la peinture au magnésium à base d'alcool (degré Baume 35-45) pour éviter que la pièce moulée n'adhère au sable et ne fritte, qui ne peut pas être nettoyée.La partie tête de noyau est accrochée au tuyau en acier Φ200 de la structure principale de l'os central avec trois vis M25, fixée et verrouillée avec le bac à sable du moule supérieur avec des bouchons à vis et vérifiée si l'épaisseur de paroi de chaque pièce est uniforme.
4. Processus de fusion et de coulée
(1) Utilisez de la fonte brute Benxi low-P, S, Ti de haute qualité Q14/16# et ajoutez-la dans un rapport de 40 % à 60 % ;les oligo-éléments tels que P, S, Ti, Cr, Pb, etc. sont strictement contrôlés dans la ferraille d'acier, et aucune rouille ni huile n'est autorisée, le rapport d'ajout est de 25 % à 40 % ;la charge restituée doit être nettoyée par grenaillage avant utilisation pour garantir la propreté de la charge.
(2) Contrôle des composants principaux après le four : C : 3,5-3,65 %, Si : 2,2 %-2,45 %, Mn : 0,25 %-0,35 %, P≤0,05 %, S : ≤0,01 %, Mg (résiduel) : 0,035 % ~ 0,05 %, dans le but d'assurer la sphéroïdisation, la limite inférieure de Mg (résiduel) doit être prise autant que possible.
(3) Traitement d'inoculation par sphéroïdisation : des sphéroïdiseurs à faible teneur en magnésium et en terres rares sont utilisés, et le rapport d'addition est de 1,0 % à 1,2 %.Traitement de sphéroïdisation par méthode de rinçage conventionnelle, 0,15 % de l'inoculation unique est recouverte sur le noduliseur au fond de l'emballage et la sphéroïdisation est terminée.Le laitier est ensuite sous-traité pour une inoculation secondaire de 0,35%, et une inoculation en flux de 0,15% est réalisée lors de la coulée.
(5) Un processus de coulée rapide à basse température est adopté, la température de coulée est de 1 320 °C à 1 340 °C et le temps de coulée est de 70 à 80 s.Le fer en fusion ne peut pas être interrompu pendant la coulée et la coupelle d'injection est toujours pleine pour éviter que les gaz et les inclusions ne pénètrent dans le moule à travers le canal.cavité.
5. Résultats des tests de moulage
(1) Testez la résistance à la traction du bloc d'essai coulé : 485MPa, allongement : 15 %, dureté Brinell HB187.
(2) Le taux de sphéroïdisation est de 95 %, la taille du graphite est de grade 6 et la perlite est de 35 %.La structure métallographique est illustrée à la figure 5.
(3) Aucun défaut enregistrable n’a été trouvé lors de la détection des défauts secondaires UT et MT des pièces importantes.
(4) L'aspect est plat et lisse (voir Figure 6), sans défauts de coulée tels que des inclusions de sable, des inclusions de laitier, des fermetures à froid, etc., l'épaisseur de paroi est uniforme et les dimensions répondent aux exigences des dessins.
(6) Le test de pression hydraulique de 20 kg/cm2 après traitement n'a montré aucune fuite
6. Conclusion
Selon les caractéristiques structurelles de cette vanne papillon, le problème de la déformation instable et facile du grand noyau de sable au milieu et du nettoyage difficile du sable est résolu en mettant l'accent sur la conception du plan de processus, la production et la fixation du noyau de sable et l'utilisation de revêtements à base de zirconium.Le réglage des trous d'aération évite la possibilité de pores dans les pièces moulées.Depuis le contrôle de charge du four et le système de canaux, un tamis filtrant en mousse céramique et une technologie d'entrée en céramique sont utilisés pour garantir la pureté du fer en fusion.Après plusieurs traitements d'inoculation, la structure métallographique des pièces moulées et diverses performances globales ont atteint les exigences standard des clients
DepuisVanne d'étanchéité à l'eau Co., Ltd de Tianjin Tanggu. Vanne papillon, vanne à vanne, Crépine en Y, clapet anti-retour à double plaquefabrication.
Heure de publication : 29 avril 2023