Klapi korpuse valamine on klapi tootmisprotsessi oluline osa ja klapivalu kvaliteet määrab klapi kvaliteedi.Järgnevalt tutvustatakse mitmeid ventiilitööstuses tavaliselt kasutatavaid valamisprotsessi meetodeid:
Liiva valamine:
Klapitööstuses tavaliselt kasutatava liivavalu võib vastavalt erinevatele sideainetele jagada roheliseks liivaks, kuivaks liivaks, vesiklaasi liivaks ja furaanvaigust isekõvastuvaks liivaks.
(1) Roheline liiv on vormimisprotsess, milles sideainena kasutatakse bentoniiti.
Selle omadused on järgmised:valmis liivavormi ei ole vaja kuivatada ega karastada, liivavormil on teatav märgtugevus ning liivasüdamik ja vormikest on hea saagisega, mistõttu on valandite puhastamine ja välja raputamine lihtne.Vormi tootmise efektiivsus on kõrge, tootmistsükkel on lühike, materjalikulu on madal ja konveieri tootmist on mugav korraldada.
Selle puudused on järgmised:valanditel esineb selliseid defekte nagu poorid, liivasulgud ja liiva nakkumine ning valandite kvaliteet, eriti sisemine kvaliteet, ei ole ideaalne.
Terasevalu rohelise liiva proportsiooni- ja jõudlustabel:
(2) Kuiv liiv on vormimisprotsess, milles sideainena kasutatakse savi.Väikese bentoniidi lisamine võib parandada selle märgtugevust.
Selle omadused on järgmised:liivvorm vajab kuivatamist, on hea õhu läbilaskvusega, sellel ei esine selliseid defekte nagu liiva pesemine, liiva kleepumine ja poorid ning valandi kvaliteet on hea.
Selle puudused on järgmised:see nõuab liivakuivatusseadmeid ja tootmistsükkel on pikk.
(3) Vesiklaasi liiv on modelleerimisprotsess, milles sideainena kasutatakse vesiklaasi.Selle omadused on järgmised: vesiklaasil on süsinikdioksiidiga kokkupuutel automaatse kõvenemise funktsioon ning sellel võib modelleerimisel ja südamiku valmistamisel olla mitmesuguseid gaasikarastamise meetodi eeliseid, kuid puudusi on näiteks vormikesta halb kokkupandavus, raskused liivaga puhastamisel. valandid ning vana liiva madal regenereerimise ja ringlussevõtu määr.
Vesiklaasi CO2 kõveneva liiva proportsioonide ja jõudluse tabel:
(4) Furaanvaigu isekõvastuv liivvormimine on valuprotsess, milles kasutatakse sideainena furaanvaiku.Vormiliiv tahkub sideaine keemilise reaktsiooni tõttu kõvendi toimel toatemperatuuril.Selle eripäraks on see, et liivavormi ei ole vaja kuivatada, mis lühendab tootmistsüklit ja säästab energiat.Vaiguvormiliiva on lihtne tihendada ja sellel on head lagunemisomadused.Valandite vormiliiva on lihtne puhastada.Valanditel on suur mõõtmete täpsus ja hea pinnaviimistlus, mis võib oluliselt parandada valandite kvaliteeti.Selle puudused on: kõrged nõuded toorliivale, kerge terav lõhn tootmiskohas ja vaigu kõrge hind.
Furaanvaigu mitteküpsetava liiva segu proportsioon ja segamisprotsess:
Furaanvaigu isekõvastuva liiva segamisprotsess: Vaigu isekõvastuva liiva valmistamiseks on kõige parem kasutada pidevat liivasegisti.Toores liiv, vaik, kõvendi jms lisatakse järjest ja segatakse kiiresti.Seda saab segada ja kasutada igal ajal.
Erinevate toorainete lisamise järjekord vaiguliiva segamisel on järgmine:
Toorliiv + kõvendi (p-tolueensulfoonhappe vesilahus) – (120 ~ 180S) – vaik + silaan – (60 ~ 90S) – liiva tootmine
(5) Tüüpiline liivavalu tootmisprotsess:
Täppisvalu:
Viimastel aastatel on klapitootjad järjest rohkem tähelepanu pööranud valandite välimuse kvaliteedile ja mõõtmete täpsusele.Kuna hea välimus on turu põhinõue, on see ka töötluse esimese etapi positsioneerimise etalon.
Klapitööstuses tavaliselt kasutatav täppisvalu on investeerimisvalu, mida tutvustatakse lühidalt järgmiselt:
(1) Lahusvalu kaks protsessimeetodit:
① Kasutatakse madala temperatuuriga vahapõhist vormimaterjali (steariinhape + parafiin), madala rõhuga vaha süstimist, vesiklaasist kesta, kuuma veega vahatamist, atmosfääris sulatus- ja valamisprotsessi, mida kasutatakse peamiselt süsinikterase ja madala legeeritud terase valandite jaoks, mis vastavad üldistele kvaliteedinõuetele , Valandite mõõtmete täpsus võib ulatuda riikliku standardini CT7 ~ 9.
② Kasutades keskmise temperatuuriga vaigupõhist vormimaterjali, kõrgsurve vaha süstimist, ränidioksiidi soolvormi kesta, auruga vahatamist, kiiret atmosfääri- või vaakumsulamisprotsessi, võib valandite mõõtmete täpsus ulatuda CT4-6 täppisvalanditeni.
(2) Investeeringute valamise tüüpiline protsessivoog:
(3) Investeerimisvalu tunnused:
①Valandusel on kõrge mõõtmete täpsus, sile pind ja hea välimus.
② Võimalik on valada keeruka struktuuri ja kujuga detaile, mida on raske teiste protsessidega töödelda.
③ Valumaterjalid ei ole piiratud, mitmesugused legeermaterjalid, näiteks: süsinikteras, roostevaba teras, legeerteras, alumiiniumisulam, kõrge temperatuuriga sulam ja väärismetallid, eriti sulamimaterjalid, mida on raske sepistada, keevitada ja lõigata.
④ Hea tootmise paindlikkus ja tugev kohanemisvõime.Seda saab toota suurtes kogustes ja see sobib ka üksikosa või väikese partii tootmiseks.
⑤ Investeeringute valamisel on ka teatud piirangud, näiteks: tülikas protsessivoog ja pikk tootmistsükkel.Kasutatavate valutehnikate piiratuse tõttu ei saa selle survekandevõime olla väga kõrge, kui seda kasutatakse survet kandvate õhukese kestaga klapivalandite valamisel.
Valuvigade analüüs
Igal valandil on sisemised defektid, nende defektide olemasolu toob kaasa suuri varjatud ohte valu sisemisele kvaliteedile ning keevitusremont nende defektide kõrvaldamiseks tootmisprotsessis koormab samuti tootmisprotsessi.Eelkõige on ventiilid õhukese kestaga valandid, mis taluvad survet ja temperatuuri ning nende sisestruktuuride kompaktsus on väga oluline.Seetõttu saavad valandite sisemised vead otsustavaks teguriks, mis mõjutab valandite kvaliteeti.
Klapivalandite sisemised defektid hõlmavad peamiselt poore, räbu lisandeid, kokkutõmbumispoorsust ja pragusid.
(1) Poorid:Poorid tekivad gaasi abil, pooride pind on sile ja need tekivad valupinna sees või selle lähedal ning nende kuju on enamasti ümmargune või piklik.
Peamised poore tekitava gaasi allikad on:
① Metallis lahustunud lämmastik ja vesinik sisalduvad metallis valu tahkumise ajal, moodustades suletud ringikujulised või ovaalsed metallilise läikega siseseinad.
②Vormimaterjalis sisalduv niiskus või lenduvad ained muutuvad kuumutamisel gaasiks, moodustades tumepruunide siseseintega poorid.
③ Metalli valamise käigus moodustub ebastabiilse voolu tõttu õhk pooride moodustamiseks.
Stomataalse defekti ennetamise meetod:
① Sulatamisel tuleks roostetanud metalli toorainet kasutada võimalikult vähe või mitte ning tööriistu ja kulbisid küpsetada ja kuivatada.
②Sulaterast tuleks valada kõrgel temperatuuril ja valada madalal temperatuuril ning sulateras tuleb gaasi hõljumise hõlbustamiseks korralikult rahustada.
③ Valamise tõusutoru protsessi ülesehitus peaks suurendama sulaterase survekõrgust, et vältida gaasi kinnijäämist, ja rajama kunstliku gaasitee mõistliku väljalaske jaoks.
④ Vormimaterjalid peaksid kontrollima veesisaldust ja gaasi mahtu, suurendama õhu läbilaskvust ning liivavormi ja liivasüdamikku tuleks võimalikult palju küpsetada ja kuivatada.
(2) Kokkutõmbumisõõs (lahti):See on koherentne või ebaühtlane ümmargune või ebakorrapärane õõnsus (õõnsus), mis tekib valandi sees (eriti kuumas kohas), millel on krobeline sisepind ja tumedam värv.Ühes või mitmes kohas kogunenud jämedad kristalliterad, enamasti dendriitide kujul, võivad hüdraulilise katse ajal lekkida.
Kokkutõmbumise põhjus (lõtvus):ruumala kahanemine toimub siis, kui metall tahkub vedelast tahkeks.Kui sulaterasest ei jätku sel ajal piisavalt, tekib paratamatult kokkutõmbumisõõnsus.Terasvalandite kokkutõmbumisõõnsused on põhiliselt põhjustatud järjestikuse tahkestumise protsessi ebaõigest juhtimisest.Põhjused võivad hõlmata valesid püstiku seadistusi, sulaterase liiga kõrget valamistemperatuuri ja suurt metalli kokkutõmbumist.
Meetodid kokkutõmbumise (lõtvuse) vältimiseks:① Kavandage teaduslikult valandite valamissüsteem, et saavutada sulaterase järjestikune tahkumine, ja esmalt tahkuvad osad tuleks sulaterasega täiendada.② Õigesti ja mõistlikult seadistatud püstik, subsiidiumid, sisemine ja välimine külmraud, et tagada järjestikune tahkumine.③ Sulaterase valamisel on tõusutoru ülemine sissepritse kasulik, et tagada sulaterase temperatuur ja söötmine ning vähendada kokkutõmbumisõõnsuste teket.④ Valamiskiiruse osas soodustab madalal kiirusel valamine järjestikust tahkumist paremini kui kiire valamine.⑸ Valamistemperatuur ei tohiks olla liiga kõrge.Sulateras võetakse kõrgel temperatuuril ahjust välja ja valatakse peale rahustamist, mis on kasulik kokkutõmbumisõõnsuste vähendamiseks.
(3) Liiva lisandid (räbu):Liivasulused (räbu), mida tavaliselt tuntakse villidena, on katkendlikud ringikujulised või ebakorrapärased augud, mis ilmuvad valandite sisse.Avad segatakse vormiliiva või terasräbuga, ebakorrapärase suurusega ja agregeeritakse neisse.Üks või mitu kohta, sageli rohkem ülemises osas.
Liiva (räbu) lisamise põhjused:Räbu sattumise põhjuseks on diskreetne terasräbu, mis sulatamise või valamise käigus koos sulaterasega valandisse siseneb.Liiva sissetungimise põhjuseks on vormiõõne ebapiisav tihedus vormimise ajal.Kui sulateras valatakse vormiõõnde, uhub sulateras vormiliiva üles ja siseneb valandi sisemusse.Lisaks on liiva lisamise põhjuseks ka ebaõige töö trimmimise ja kasti sulgemise ajal ning liiva väljakukkumise nähtus.
Liiva lisamise (räbu) vältimise meetodid:① Kui sulateras on sulatatud, tuleks heitgaasid ja räbu võimalikult põhjalikult tühjendada.② Püüdke sulaterasest valamiskotti mitte ümber pöörata, vaid kasutage teekannu või põhja valamiskotti, et vältida sulaterase kohal oleva räbu sattumist valuõõnde koos sulateragaga.③ Sulaterase valamisel tuleb võtta meetmeid vältimaks räbu sattumist koos sulaterase vormiõõnsusse.④Liiva sattumise võimaluse vähendamiseks tagage modelleerimisel liivavormi tihedus, olge ettevaatlik, et liiv trimmimisel ei kaoks, ja puhuge vormiõõs enne karbi sulgemist puhtaks.
(4) Praod:Enamik valandite pragudest on kuumad, ebakorrapärase kujuga, läbistavad või mitteläbivad, pidevad või katkendlikud, pragude metall on tume või pinna oksüdatsiooniga.
pragude põhjused, nimelt kõrge temperatuuriga pinge ja vedelikukile deformatsioon.
Kõrgtemperatuuriline pinge on pinge, mis tekib sulaterase kokkutõmbumisel ja deformeerumisel kõrgel temperatuuril.Kui pinge ületab sellel temperatuuril metalli tugevuse või plastilise deformatsiooni piiri, tekivad praod.Vedelkile deformatsioon on vedela kile moodustumine kristalliterade vahele sulaterase tahkestumise ja kristalliseerumisprotsessi käigus.Tahkumise ja kristalliseerumise edenedes vedel kile deformeerub.Kui deformatsiooni suurus ja deformatsioonikiirus ületavad teatud piiri, tekivad praod.Termiliste pragude temperatuurivahemik on umbes 1200–1450 ℃.
Pragusid mõjutavad tegurid:
① Terases olevad S- ja P-elemendid on pragude tekkeks kahjulikud tegurid ning nende eutektika rauaga vähendab valuterase tugevust ja plastilisust kõrgel temperatuuril, mille tulemuseks on praod.
② Räbu lisamine ja eraldamine terases suurendavad pinge kontsentratsiooni, suurendades seeläbi kuumpragunemise kalduvust.
③ Mida suurem on terasetüübi lineaarne kokkutõmbumise koefitsient, seda suurem on kuumpragunemise tendents.
④ Mida suurem on terasetüübi soojusjuhtivus, seda suurem on pindpinevus, seda paremad on mehaanilised omadused kõrgel temperatuuril ja seda väiksem on kuumpragunemise tendents.
⑤ Valandite konstruktsioon on halvasti valmistatav, näiteks liiga väikesed ümarad nurgad, suur seinapaksuse erinevus ja tugev pingekontsentratsioon, mis põhjustab pragusid.
⑥ Liivavormi kompaktsus on liiga kõrge ja südamiku halb saagikus takistab valu kokkutõmbumist ja suurendab pragude tekke tõenäosust.
⑦Mõrade tekkimist mõjutavad ka muud asjaolud, nagu tõusutoru vale paigutus, valu liiga kiire jahutamine, tõusutoru lõikamisest ja kuumtöötlemisest põhjustatud liigne pinge jne.
Vastavalt ülaltoodud pragude tekkepõhjustele ja mõjuteguritele saab rakendada vastavaid meetmeid, et vähendada ja vältida pragude tekkimist.
Eeltoodud valudefektide põhjuste analüüsi, olemasolevate probleemide väljaselgitamise ja vastavate parendusmeetmete kasutuselevõtu põhjal saame valudefektidele leida lahenduse, mis soodustab valukvaliteedi paranemist.
Postitusaeg: 31. august 2023