Optimalisasi dan peningkatan proses pengecoran cetakan shell pengecoran baja

Pengecoran cangkangadalah penggunaan pasir berlapis sebagai bahan baku, cetakan dipanaskan sampai suhu tertentu, melalui penembakan pasir, isolasi untuk membuat pemadatan pasir berlapis, pencetakan, membentuk ketebalan tertentu dari cangkang, cangkang atas dan bawah diikat bersama dengan pengikat, membentuk rongga lengkap untuk pengecoran cetakan cetakan. Pengecoran cangkang memiliki karakteristik investasi yang lebih sedikit dalam peralatan, efisiensi produksi tinggi, siklus pendek, biaya produksi rendah, lebih sedikit debu di lokasi produksi, kebisingan rendah, polusi rendah terhadap lingkungan, permukaan akhir coran yang tinggi, ukuran dan kinerja proses yang stabil, dan telah banyak digunakan di mobil, sepeda motor, mesin konstruksi dan industri lainnya.

1 Latar Belakang

Sejak diperkenalkannya proses pengecoran cangkang, produksi besi cor cangkang yang stabil dan efisien telah tercapai. Namun, kulit jeruk dan pasir lengket pada permukaan coran ditemukan sangat serius dalam produksicoran baja, dan kualitas permukaannya buruk. Proporsi kulit jeruk dan pasir lengket dalam produk cacat setinggi 50%, yang secara serius mengurangi efisiensi pembersihan dan kualitas produk coran.

1.1 Pengenalan singkat dari proses produksi asli

Produksi bagian dari produk baja cor, menggunakan cangkang pasir berlapis proses pengecoran, satu jenis dua potong, dua lapis kotak bertumpuk, menggunakan cangkang mekanisme pemotretan pasir terbalik stasiun ganda.

1.2 Proporsi dan lokasi cacat

Lokasi dan jumlah cacat dianalisis, dan cacat kulit jeruk dan pasir menempel sangat jelas di gerbang bagian dalam dan permukaan atas pengecoran.

2 cacat dan analisis penyebab

2.1 Mekanisme pembentukan cacat

Kulit jeruk mengacu pada serpihan atau tumor yang terbentuk pada permukaan pengecoran ketika logam dan pasir cetakan dicampur pada permukaan pengecoran. Dalam pengecoran, permukaan cangkang akibat gerusan terus menerus dari cairan logam bersuhu tinggi, mengakibatkan keruntuhan lokal permukaan cangkang, runtuhnya pasir dan baja cair bersama-sama ke dalam rongga di permukaan pengecoran membentuk bekas luka yang menonjol, yaitu pembentukan kulit jeruk, bekas luka dan cacat lainnya , produk besi cor kurang umum dalam produk baja cor. Sand sticking merupakan cacat pada permukaan coran. Sulit untuk menghilangkan burr berpasir atau senyawa yang terbentuk dengan membentuk pasir dan oksida logam yang menempel pada permukaan casting, menghasilkan permukaan casting yang kasar, yang biasanya meningkatkan beban kerja pembersihan casting, mengurangi efisiensi finishing dan mempengaruhi penampilan casting. produk.

2.2 Analisis Penyebab

Dikombinasikan dengan mekanisme pembentukan pasir lengket dan kulit jeruk, dapat dinilai bahwa alasan pembentukan pasir lengket dan kulit jeruk pada permukaan baja cor shell adalah sebagai berikut:

(1) Selama proses penuangan, suhu baja cair tinggi, dan cangkang tuang di dekat gerbang dipanaskan untuk waktu yang lama. Karena cangkang pasir yang dilapisi mudah runtuh dan dipanaskan untuk waktu yang lama, cangkang pasir di bagian ini terlalu panas, dan runtuhnya cangkang pasir di permukaan rongga menyebabkan fenomena menempelnya pasir dan kulit jeruk di permukaan. dari pengecoran;

(2) Lapisan pengawetan cangkang pasir tipis dan kekuatan cangkang pasir rendah. Ketika suhu penuangan tinggi atau waktu pembilasan baja cair lama dan kekuatan pembilasan besar, permukaan cangkang pasir mudah pecah dan pecah, yang mengarah ke "infiltrasi" besi cair ke bagian dalam pasir. cangkang, atau partikel pasir yang pecah dan baja cair mengeras bersama untuk membentuk cacat pelekatan pasir;

(3) Refraktori pasir berlapis rendah. Ketika baja cair memasuki rongga, permukaan rongga cangkang pasir mulai runtuh sebelum pemadatan baja cair, yang mengarah ke "infiltrasi" besi cair ke bagian dalam cangkang pasir, atau pasir yang pecah. partikel mengeras dengan baja cair untuk membentuk pasir lengket;

(4) Kekuatan benturan sariawan besar, dan bagian sariawan dari waktu gerusan adalah yang terpanjang, sariawan terhubung langsung dengan gerbang bagian dalam, ketika baja cair suhu tinggi bergegas ke sariawan langsung ke dalam rongga, karena untuk aliran turbulen baja cair, menyebabkan akar gerbang runtuh permukaan cangkang pasir, pasir mengambang dengan besi cair ke dalam rongga.

3. Uji dan analisis optimasi proses

3.1 Turunkan suhu penuangan

Pasir berlapis yang digunakan untuk pengecoran baja adalah bahan tahan api kuarsa. Temperatur pengecoran terlalu tinggi atau panas berlebih lokal, yang mudah runtuh, retak, pembilasan pasir dan fenomena lainnya, mengakibatkan pelekatan pasir, kulit jeruk, dan cacat pengecoran lainnya. Dalam proses produksi cetakan cangkang, untuk mengurangi biaya produksi, proses pengecoran cetakan cangkang umumnya tidak menggunakan lapisan tahan api, langsung setelah pengecoran. Area dekat gerbang bagian dalam casting digunakan sebagai saluran masuk air. Suhu baja cair tinggi, dan bagian cangkang pasir terlalu panas untuk waktu yang lama. Permukaan cangkang pasir pecah, dan baja cair bersuhu tinggi terus menggerus, menghasilkan pasir lengket dan kulit jeruk. Dengan alasan tidak mempengaruhi kualitas produk, suhu penuangan harus dikurangi dengan tepat, dan pengecoran tipe cangkang adalah pengecoran cangkang dingin. Suhu casting tidak boleh terlalu rendah untuk mencegah isolasi dingin. Oleh karena itu, mengurangi suhu pengecoran dapat meningkatkan kualitas permukaan sampai batas tertentu, tetapi tidak dapat sepenuhnya menyelesaikan masalah kulit jeruk dan pasir lengket di permukaan.

3.2 Meningkatkan ketebalan lapisan yang dipadatkan dari cangkang pasir

Lapisan pengawetan cangkang pasir tipis dan kekuatan cangkang pasir rendah. Ketika suhu penuangan tinggi atau waktu pembilasan baja cair panjang dan kekuatan pembilasan besar, permukaan cangkang pasir mudah pecah dan runtuh, yang mengarah ke "infiltrasi" besi cair ke bagian dalam cangkang pasir, atau partikel pasir yang pecah mengeras dengan baja cair untuk membentuk pasir lengket dan kulit jeruk. Lapisan cangkang terlalu tipis, kekuatan cangkang pasir berkurang, dan ada risiko pecahnya panas berlebih dan pencucian pasir dalam proses penuangan. Karena bagian ini terkena dampak langsung oleh baja cair, kekuatan cangkang pasir di sini berhubungan langsung dengan kualitas permukaan casting. Dalam proses produksi yang berkelanjutan, cetakan didinginkan dengan cepat, menghasilkan fenomena pembentukan pasir dan cangkang pasir yang belum matang. Jika bagian bawah sariawan terlalu tebal, waktu kerak akan menyebabkan pembakaran bagian lain dari cangkang pasir, dan kekuatan cangkang pasir akan berkurang. Setelah optimasi, cangkang pasir akan sepenuhnya dipadatkan dalam produksi berkelanjutan tanpa pembentukan pasir dan kulit dan tulang.

3.3 Meningkatkan refraktori pasir berlapis

Pasir yang dilapisi memiliki refraktori rendah. Ketika baja cair memasuki rongga, permukaan rongga cangkang pasir mulai runtuh sebelum pemadatan baja cair, yang mengarah ke "infiltrasi" besi cair ke bagian dalam cangkang pasir, atau partikel pasir yang pecah mengeras. dengan baja cair untuk membentuk pasir lengket. Setelah menyesuaikan komposisi pasir berlapis, verifikasi batch kecil menunjukkan bahwa fenomena kulit jeruk pada permukaan pengecoran pada dasarnya dihilangkan, tetapi fenomena pasir lengket masih ada, dan cacat pasir lengket pada permukaan produk tidak dapat diselesaikan sepenuhnya.

3.4 Mengoptimalkan desain sistem gating

Sistem penuangan memiliki pengaruh besar dalam memperoleh coran berkualitas tinggi. Dalam proses pengisian cetakan, cangkang pasir di dekat gerbang pecah terlebih dahulu, sehingga besi cair “meresap” ke bagian dalam cangkang pasir atau partikel pasir pecah yang mengeras dengan baja cair, sehingga membentuk cacat seperti pasir lengket dan kulit jeruk. dekat gerbang dan di pesawat besar. Mengurangi kekuatan impak baja cair pada permukaan cangkang pasir dan meningkatkan kapasitas penyangga sistem penuangan juga dapat memperbaiki fenomena pasir lengket dan kulit jeruk pada permukaan produk. Sistem pengecoran aliran stabil dianggap menggantikan sistem pengecoran asli, yang membuat baja cair memasuki rongga stabil dan mengurangi kekuatan gerusan dari cangkang cetakan. Bentuk serentetan mengadopsi trapesium datar, yang dapat mengurangi fenomena aliran turbulen dari besi cair yang menjelajahi cangkang pasir. Panjang sprue harus sesingkat mungkin untuk mengurangi cacat seperti isolasi dingin dan saluran aliran karena pendinginan baja cair.

22

 


Waktu posting: 14 Okt-2021