Hvordan løse sandstikkedefekten i produksjonen av grå støpejernsdeler ved hjelp av filmbelagt sandteknologi?

Det alvorlige sandstikkingsproblemet i produksjonen av 27 kg grå støpejernsbelte -remskivedeler ved bruk av filmbelagt sandteknologi er en vanlig defekt i støpeprosessen. Klistret sand kan øke rengjøringsbelastningen betydelig, skade overflatekvaliteten på støpegods, øke kostnadene og til og med føre til utrangering av støpegods. For å løse dette problemet, må en systematisk undersøkelse og optimalisering utføres fra flere aspekter som selve belagte sand, prosessparametere, smeltet jernkarakteristikker, muggdesign og drift. Følgende er detaljerte løsninger og tiltak:

1. Kvalitetsproblemer med laminert sand - Grunnlag:

en. Dårlig kvalitet på rå sand: Lavt Sio ₂ Innhold/høye urenheter: Rå sand med lavt SiO ₂-innhold (for eksempel <90%), eller overdreven urenheter som feltspat, glimmer, alkali metalloksider, etc., vil redusere brytningen og lett å lette såren og smelte under handlingen av høy-økt smelten. Urimelig partikkelstørrelsesfordeling: Sandpartiklene er for grove (for eksempel> 70 mesh), hullene mellom sandpartiklene er store, og det smeltede jernet er utsatt for å infiltrere og danne mekanisk sandstikking. Hvis sandpartiklene er for fine (for eksempel> 140 mesh), selv om overflaten er tettere, er permeabiliteten dårlig, og gasstrykket inne i sandkjernen/mugg øker, noe som faktisk kan forverre infiltrasjonen av smeltet jern eller forårsake porøsitet. Dårlig partikkelform: sand med høy kantete koeffisient (polygonal) har lavere pakketetthet og høyere porøsitet enn sirkulær sand, noe som gjør den mer utsatt for mekanisk infiltrasjon og sandstikking.

b. Utilstrekkelig harpiksfilmytelse: Utilstrekkelig harpiksinnhold eller dårlig kvalitet: harpiks tilsetning er for lavt (<1,8-2,2%), eller harpiksen i seg selv har lav termisk styrke og dårlig høye temperaturmotstand, og ikke er i stand til å danne et tilstrekkelig sterkt og tett kokende lag under handlingen av høye-temperatur smelten jern for å effektivt isolere det møkende iron. Ufullstendig herding: Utilstrekkelig formtemperatur eller herdingstid under kjernen kan føre til ufullstendig tverrbinding og herding av harpiksen, lav styrke på sandformen/kjernen, og enkel oppløsning og svikt ved høye temperaturer.

Hvordan løse det i faktisk produksjon

Velg rå sand av høy kvalitet: Prioritet bør prioriteres til rå sand med høyt Sio ₂innhold (≥ 97%), lave urenheter, lav vinkelkoeffisient (rund eller halvsirkulær) og moderat partikkelstørrelse (anbefalt blanding av 70/140 mesh eller 50/100 mesh). Forbedre ytelsen til laminert sand: Øk harpiksinnholdet: øke mengden fenolharpiks tilsatt (f.eks. Til 2,3-2,8%) for å sikre dannelsen av en tilstrekkelig tykk og kontinuerlig harpiksfilm. Tilsetting av ildfaste fyllstoff: Tilsett tilsetningsstoffer som kan forbedre refraktoriteten og redusere sintringsttendensen til den belagte sanden: zirkoniumpulver: den beste effekten, ekstremt høy refraktighet (> 2000 ℃), men den høyeste kostnaden. Den kan delvis erstatte den originale sanden eller brukes som tilsetningsstoff (5-20%). Kromittpulver: Høy refraktighet, lav termisk ekspansjonskoeffisient og god motstand mot metallinntrengning. Olivinpulver: God høye temperaturstabilitet og motstand mot alkalisk slagge erosjon. Alumina aluminiumoksydpulver/mullittpulver: Forbedrer styrken med høy temperatur. Bruk harpiks med høy ytelse: Velg harpiks spesielt designet for laminert sand med høy brannmotstand, høy styrke og lav gassproduksjon (for eksempel modifisert fenolharpiks). Sørg for tilstrekkelig herding: Kontroller kjerneslagsprosessparametrene strengt tatt (formtemperaturen er vanligvis mellom 220-260 ℃, og herdingstiden justeres i henhold til størrelsen på sandkjernen) for å sikre at harpiksen er fullstendig herdet.

2. Årsaker til å helle system og prosessparametere

en. Overdreven helletemperatur: Grå støpejern har god fluiditet, og overdreven helningstemperatur (for eksempel> 1450 ℃) vil øke permeabiliteten til smeltet jern til sandpartikler betydelig, forverre sandadhesjon. Høye temperaturer er også mer sannsynlig å skade harpiksfilmen.

b. Overdreven hellingshastighet: Overdreven hellingshastighet øker spylingskraften til det smeltede metallet på hulromsveggen, skader integriteten til sandform/kjerneoverflaten, øker risikoen for smeltet jerninfiltrasjon, og gasstrykket kan også presse smeltet jern i hullene mellom sandpartikler.

c. Overdreven hode (hellende høyde): Overdreven metallstatisk trykk vil tvinge smeltet jern til lettere å trenge gjennom porene mellom sandpartikler.

d. Påvirkningen av smeltet jernsammensetning: Høy karbonekvivalent (CE): Silisiuminnhold med høyt karbon (CE> 4.3-4.5) vil forbedre fluiditeten til smeltet jern betydelig og øke dens permeabilitets tendens. Lavt MN/S -forhold: Når svovelinnholdet er for høyt eller manganinnholdet er utilstrekkelig, dannes det mindre MN -er, noe som ikke bidrar til å danne en tett oksydfilm/sulfidfilm på overflaten av støpet for å forhindre infiltrasjon. Det anbefales å kontrollere MN/S-forholdet mellom 8-12. Fosforinnhold: Høyt fosfor (p> 0,1%) vil redusere overflatespenningen til smeltet jern, øke fuktbarheten og fremme infiltrasjon. Oksidasjon: Overdreven oksidasjon av smeltet jern kan gi flere oksydinneslutninger, noe som påvirker dannelsen av en beskyttende film på overflaten.

Løsning - Kontroller strengt strømningstemperaturen: Mens du sikrer fullstendig fylling og unngå kald isolasjon, kan du prøve å redusere helletemperaturen så mye som mulig. For en 27 kilo grå støpejernskive, er det å kontrollere helletemperaturen mellom 1360-1400 ℃ (justert i henhold til veggtykkelsen, med den nedre grensen for tykke murede deler) vanligvis et mulig mål. Termometeret må kalibreres nøyaktig! Optimaliser hellingshastighet: Vedta en jevn og moderat hellingshastighet. Vurder å bruke et hellingssystem med bufferposer eller bunninjeksjon for å redusere direkte innvirkning på formhulen. Reduser høyden på indenteret: Når du sikrer fylling, kan du prøve å redusere høyden på Sprue Cup eller bruke en tråkket sprue. Optimaliser sammensetningen av smeltet jern: Mens du oppfyller de mekaniske egenskapene (hovedsakelig styrke) av støpegods, reduser du karbonekvivalent (CE) (for eksempel Target CE = 4.0-4.2), spesielt silisiuminnholdet. Sørg for tilstrekkelig Mn/S -forhold (≥ 10): Ved å justere skrot-/grisjern -forholdet eller tilsette manganjernet, må du sørge for at manganinnholdet er tilstrekkelig til å nøytralisere svovel og form MNS. Kontroller oksidasjonen av smeltet jern: utfør inokulasjonsbehandling før ovn (forbedre grafittmorfologi, indirekte påvirker overflaten), unngå overdreven omrøring eller langvarig isolasjon av høy temperatur som kan forårsake oksidasjon.

3. mugg/sandkjernen design og driftsproblemer

en. Utilstrekkelig kompakthet av sandform/kjerne: Utilstrekkelig kjerneinjeksjonstrykk, dårlig muggeksos eller kort sandinjeksjonstid resulterer i lav lokal kompakthet av sandform/kjerne, høy porøsitet og enkel infiltrasjon av smeltet jern.

b. Moldtemperatur for høy: Under kontinuerlig produksjon akkumuleres formetemperaturen for høy (> 280 ℃), noe som forårsaker lokal forhåndsstørkning av den belagte sanden før eller under sandblåsing, noe som påvirker den generelle styrken og enhetligheten av sandformen.

c. Ubrukt (eller feil brukt) støpebelegg: umalt belegg: For støping med høye krav eller områder som er utsatt for sandadhesjon, er ikke å bruke brannsikre belegg svært risikabelt. Dårlig beleggskvalitet: Lav brannmotstand, dårlig suspensjonsstabilitet, tynt belegg eller ujevn belegg. Utilstrekkelig tørking: Belegget helles før det er helt tørket, og vannet fordamper ved høye temperaturer, genererer trykk som kan skyve det smeltede jernet inn i hullene mellom sandpartiklene eller få belegget til å skrelle av.

d. Mold fjerning/håndtering av skader: Sandform/kjernen blir støtet under prosessen med fjerning av mugg, håndtering og kjernemontering, noe som resulterer i lokal løshet eller skade på overflaten.

e. Feil utforming av granposisjon: Sprue vender direkte mot hulromsveggen eller den tynne veggen, noe som forårsaker høyhastighets smeltet jern til å skylle overflaten på sandformen/kjernen direkte.

Løsning - Optimaliser kjernen som gjør prosessen: Sørg for tilstrekkelig sandinjeksjonstrykk og holdetid for å sikre at sandformen/kjernen er kompakt og ensartet. Rengjør regelmessig og vedlikehold formen for å sikre glatte eksosplugger. Kontroller formtemperaturen, og tilsett om nødvendig avkjølingsanordninger for muggtemperatur (for eksempel vannkjølingskanaler) eller utvid produksjonssyklusen. Obligatorisk bruk av ildfast belegg av høy kvalitet og riktig anvendelse.