Հալվող կաղապարի ձուլման փոսերի և անցքերի առաջացումը տարածված է, և ձուլման թերությունները լուծելն ավելի դժվար է։ Փորձարկեք մակերեսային շերտը՝ օգտագործելով հատուկ կորունդային ավազ-հրակայուն նյութեր, ճարմանդային տուփը լցնելուց հետո, գրաֆիտով խառնուրք, պատյանը լցնելուց հետո տեղական օդային սառեցում, պատյանը լցնելուց հետո տեղական ջրային սառեցում և այլ գործընթացային միջոցառումներ՝ գործընթացի պայմանները շարունակաբար բարելավելու համար, որպեսզի գտնեք փոսերի և անցքերի վրա շեղբերի ձուլման հետքերը հաղթահարելու արդյունավետ միջոց։
Չժանգոտվող պողպատից ձուլման մակերեսը, ամենայն հավանականությամբ, կարող է առաջացնել փոսիկներ, բեկորներ և այլ թերություններ, ուստի այդ թերությունների բարելավումն ավելի դժվար խնդիր է, ուստի գործընթացը բարելավելու համար անհրաժեշտ է ունենալ շարունակական գործընթաց։
Այս շեղբի ներքին և արտաքին ձևը երկրաչափականորեն կոր է, ընդհանուր մակերեսը 303c㎡ է, պատի առավելագույն հաստությունը՝ 20 մմ, իսկ ամենաբարակ պատի հաստությունը՝ 2.8 մմ։
Սայրի նյութը նման է ճապոնական SCS1 դասի սայրին, քիմիական կազմը (զանգվածային մասնաբաժին, %)՝ C: 0.08 ~ 0.10 (առևտրային պահանջներից դուրս՝ 0.08) Mn: 0.60~0.80, Si: 0.20~0.50, Cr: 12.0~13.0, Ni: 0.4~0.6, Al: 0.1~0.3, P: 0.04, S: 0.03:
Գազային շեղբերի ձուլվածքներում ներդրումային ձուլման ամբողջական սիլիցիումային սոլային գործընթացի արտադրության միջոցով, փորձնական արտադրության ընթացքում ձուլվածքներում հայտնաբերվել են փոսային, փոսային թերություններ: Քանի որ նման թերությունները հաճախ ներառում են ձուլման գործընթացի կապերի համակարգը, ուստի անհրաժեշտ է շարունակել կատարելագործել գործընթացը, անընդհատ վերլուծել խնդիրը, պրակտիկա անցկացնել և գտնել խնդիրը լուծելու ուղիներ:
Pմերինգի համակարգի նախագծում
Չնայած գազային շարժիչի շեղբի տեղական պատի հաստությունը համեմատաբար տարբեր է, ընդհանուր առմամբ, այն պատկանում է բարակ պատերով մասերին: Վերլուծությունից հետո, շեղբի գործընթացը մշակվել է ներքևի ներարկման տիպի ճեղքի համար դարպասի ներսում, շեղբի հաստ պատը վերևում և հորիզոնական խողովակը միացված են, ձևավորելով ուժեղ ուղղահայաց ուղղությամբ ճնշում՝ լրացուցիչ կծկումը հեշտացնելու համար:
Արտադրական պրակտիկայից հետո, օգտագործելով համակարգի ձուլման համակարգը, շեղբերի ձուլման արտադրությունը ներքին թերություններ չի հայտնաբերել, ինչը ապացուցում է, որ լցման համակարգի գործընթացի նախագծումը ողջամիտ և իրագործելի է: Սկսելու համար պետք է լուծել փոսերի, փոսերի թերությունները, ինչպես նաև կճեպից, տապակումից և լցումից և այլ արտադրական կապերից:
Հրակայուն նյութի նախընտրության թեստ
Ցիրկոնային ավազի նյութերը դժվար է տարբերակել լավից վատը
Սայրի առաջին պատյանի պատրաստման գործընթացը հետևյալն է. մակերեսային շերտը պատրաստված է սիլիցիումի սոլից և ցիրկոնիումի փոշուց և հեղուկից՝ 3.4:1 զանգվածային հարաբերակցությամբ, 40-42 վայրկյան խառնուրդի մածուցիկության արժեքով, ցրվում է ցիրկոնիումի ավազը, երկրորդ և երրորդ շերտերը նախապես թրջվում են՝ օգտագործելով մուլիտային փոշու խառնուրդ, ցրվում է մուլիտային ավազը, չորրորդ և հինգերորդ շերտերը նախապես չեն թրջվում՝ օգտագործելով մուլիտային նյութ, վերջնականապես կնքվում են մուլիտային խառնուրդով, կաղապարի պատյանի տապակման ջերմաստիճանը՝ 1100 ℃, լցման ջերմաստիճանը՝ 1650-1670 ℃, փաթեթը բարձրացվում է, լցնում են։
Մի քանի փորձնական ձուլումներից հետո շեղբի վրա միշտ առկա էին փոսերի և անցքերի թերություններ, և մենք սկսեցինք կասկածել, որ ցիրկոնի ավազի նյութը կարող է խնդիրներ ունենալ, վերլուծական գործիքների բացակայության պատճառով դժվար էր իմանալ ցիրկոնի ավազի նյութի կոնկրետ քիմիական կազմը, և որակի վերահսկողության հիմքը կարող էր լինել միայն մատակարարի թղթային «երաշխիքը»։ Արդյունքում, մենք ընտրեցինք ցիրկոնիումի փոշի և ցիրկոնիումի ավազ գնելու մեկ այլ ուղի, պատրաստեցինք նոր խառնուրդ, պատրաստեցինք խեցիներ, տապակեցինք և լցրեցինք սկզբնական գործընթացի համաձայն, նվազեցրինք փոսերն ու անցքերը, բայց ամբողջությամբ չվերացրինք դրանք։ Ակնհայտ է, որ ցիրկոնի ավազի նյութի կազմը չի համապատասխանում ստանդարտներին, ինչը ձուլվածքների որակի վրա ազդող պատճառներից մեկն է։
Տարիների ընթացքում ցիրկոնիումային ավազի կիրառումը ճակատային պատյանների պատրաստման համար դարձել է տարածված գործընթաց, սակայն կարևոր է նշել ցիրկոնիումային ավազի նյութերի շուկայում առկա անկանոնությունների ներկայիս միտումը: Ցիրկոնիումային ավազի նյութեր օգտագործելիս պետք է ուշադրություն դարձնել, թե արդյոք կազմը համապատասխանում է ստանդարտներին: Երբ ցիրկոնիումային ավազի մեջ ZrO2-ի պարունակությունը <65% է և այն պարունակում է Ca, Mg, K և Na օքսիդներ, հրակայունությունը կտրուկ կնվազի, իսկ ցիրկոնը պարունակում է Fe, ինչը կարող է առաջացնել փոսիկներ և անցքերի թերություններ, և սա դարձել է ձուլման աշխատողների կոնսենսուս:
Խոսելով Si-ի մասին, ցիրկոնը ZrO2-Si2 երկակի փուլային միներալ է, բարձր ջերմաստիճանում կարող է քայքայվել և նստվածք տալ ամորֆ SiO2-ին, կամ ZrO2-SiO2-ը կոչվում է «սիլիցիումային նստվածք», նման օքսիդները ունեն բավականին բարձր ակտիվություն, կարող են քիմիապես ռեակցիայի մեջ մտնել մետաղական հեղուկի մեջ առկա որոշ ծանր մետաղական տարրերի հետ, կարևոր հետք է ձուլման մակերեսին և այլն: Պատճառներից մեկը հետևյալն է. պատյանի մակերեսը պատրաստված է ցածրորակ ցիրկոնիումի քվարցի փոշուց, որը ցրված է ցիրկոնիումի քվարցի ավազով, թրծումից առաջ և հետո ծածկույթի խտությունը կախված է իրավիճակից:
Ցիրկոնիումի ավազի SiO2 պարունակության ներքին ավիացիոն ստանդարտները չեն նշվում, մինչդեռ Միացյալ Նահանգներում SiO2-ը որպես խառնուրդ կլինի, սիլիցիումը չպետք է գերազանցի 33.02%-ը, Fe2O3-ը չպետք է գերազանցի 0.03%-ը (ներքին ստանդարտը 1/10 է), Al2O3-ը չպետք է գերազանցի 1.6%-ը, TiO2-ը չպետք է գերազանցի 0.25%-ը։ Սայրի գործընթացի կատարելագործման պրակտիկայից մինչև փորձ, ցիրկոնիումի նյութի տեսակը, ծագումը և գինը տարբերվում են, արդյունավետությունը և ազդեցությունը զգալի տարբերություն կա։
Վերջին տարիներին Եվրոպայում և Միացյալ Նահանգներում արդյունաբերական զարգացած երկրներում ցիրկոնիումի սիլիկատի օգտագործումը զգալիորեն նվազել է, մինչև հալեցված սիլիցիումի և էլեկտրական հալեցված կորունդի օգտագործումը, որպեսզի մասնակիորեն կամ ամբողջությամբ բարելավվի կճեպի աշխատանքը, հետագայում բարելավվի ձուլվածքի մակերեսի որակը։ Այս տեղեկատվությունը համընկնում է այս փորձարկման հետ։
Կորունդային նյութերի առավելությունները գալիս են առաջին պլան։
Մի քանի տարի առաջ մենք օգտագործել էինք էթիլսիլիկատի հիդրոլիզի լուծույթ՝ տասը կորունդի փոշի, մակերեսային շերտը ցանել էինք սպիտակ կորունդային ավազով, իսկ հետևի շերտը՝ շագանակագույն կորունդային ավազով, որը կարելի էր ստանալ բարձր ջերմաստիճանի համաձուլվածքային ավիացիոն արտադրանքի և ճշգրիտ ռազմական արտադրանքի համար։ Արդյունավետությունը շատ լավն էր, ուստի ներդրումային ձուլման մեջ օգտագործվող կորունդային նյութը բավականին լավատեսական էր։ Ցիրկոնային ավազի նյութի մակերեսային մասը չի համապատասխանում կորունդի նյութի բնութագրերին, ուստի որոշեցինք երկրորդ գործընթացի փորձարկման համար ընտրել կորունդային նյութ։
Երկրորդ շերտի գործընթացը հետևյալն է՝ սիլիկայի սոլ + հատուկ սպիտակ կորունդի փոշի, խառնուրդի մակերեսային շերտը պարունակում է փոշի-հեղուկ զանգվածի 3.15:1 հարաբերակցությամբ, մածուցիկության արժեքը՝ 33 ~ 36 վրկ, մակերեսային շերտը պարունակում է ավազ՝ ցանելով 80 ~ 120 մեխ հատուկ սպիտակ կորունդի ավազ։ Երկրորդ շերտը նախապես թրջվում է՝ օգտագործելով խառնուրդի առաջին շերտը, մածուցիկությունը՝ 17 ~ 18 վրկ, ցանելով 80 ~ 100 մեխ հատուկ սպիտակ կորունդի ավազ։ Երրորդ շերտը նախապես թրջվում է՝ օգտագործելով խառնուրդի առաջին շերտը, մածուցիկությունը՝ 18 ~ 19 վրկ, ցանելով 40 ~ 70 մեխ հատուկ սպիտակ կորունդի ավազ։ Երրորդ շերտը նախապես թրջվում է՝ օգտագործելով խառնուրդի առաջին շերտը, մածուցիկությունը՝ 18 ~ 19 վրկ, ցանելով 19-40 մեխ հատուկ սպիտակ կորունդի ավազ։ Չորրորդ շերտը նախապես թրջվում է՝ օգտագործելով մուլիտային խառնուրդ, ցանելով 70-30 մեխ մուլիտային ավազ։ Հինգերորդ շերտը նախապես չի թրջվում, մուլիտային շաղախով, մածուցիկությունը՝ 60 վրկ, ցանեք 14-16 mesh մուլիտային ավազ; շերտը կնքեք մուլիտային շաղախով։
Լցումից հետո գործընթացի սխեմայում, միայն լրացուցիչ կծկման դարպասի դիրքում, շեղբի պատի հաստության ամենահաստ տեղում հայտնվում է փոքր քանակությամբ փոսիկ, տե՛ս նկար 2-22: Ակնհայտ է, որ ցիրկոնիում-համաձուլվածքային նյութի վրա հիմնված գործընթացի օգտագործումը մեծ բարելավում ունի արատի վրա: Փորձի այս պահին գործընթացի կատարելագործման պրակտիկայում ձեռք բերվեցին երկու նոր պատկերացումներ:
Մի կողմից, α-Al2O3 էլեկտրոլիզացված սպիտակ կորունդը բարձր ջերմաստիճանում ալկալային կամ չեզոք է, ուժեղ դիմադրություն ունի թթուների և հիմքերի ազդեցությանը, չի փոխվում օքսիդացնող նյութերի, վերականգնող նյութերի և մետաղական հեղուկների ազդեցության տակ, ունի գերազանց քիմիական կայունություն և վերահսկում է մետաղական հեղուկների օքսիդացումը։
Մյուս կողմից, մուլիտում պարունակվող Fe2O3 խառնուրդները, ակտիվ մետաղական օքսիդները՝ CaO, MgO, և ալկալային օքսիդները՝ NK2O և TiO2, ավելի ուժեղ ներթափանցում են հակառակ շերտ և վատթարացնում ձուլվածքի մակերեսի որակը։
Օքսիդացման պայմանների բարելավման փորձարկում
Կոճակների տուփ՝ թափոնային մոմով լցնելուց հետո։
Խոռոչների և խոռոչային թերությունների առաջացումը, ընդհանուր առմամբ, կվերլուծի խնդիրը մետաղական հեղուկի և ծածկույթի միջև քիմիական ռեակցիայի տեսանկյունից՝ համապատասխան գործընթացային միջոցառումներ իրականացնելու համար։
Առաջին գործընթացում մակերեսային շերտի համար օգտագործվում է ցիրկոնիումային ավազ, հաշվի առնելով SCS1 նյութի հեղուկ փուլի բարձրությունը, շեղբի պատի հաստությունը և բարակությունը, լցնելու ջերմաստիճանը անպայման ավելի բարձր կլինի, հեշտ է առաջացնել փոսիկներ և ճաքեր, ուստի լցնելուց հետո ամրացվող տուփը պետք է օգտագործվի մոմի թափոնների բարելավման միջոցառումներով։ Մեթոդը հետևյալն է. երկու հավաքածու կաղապարի պատյաններ վերցնել որպես տուփ, պատյանի վրա ցրել 50 գ մոմի թափոններ, երկաթե տուփը շրջել գլխիվայր՝ պատյանը փակելով ածխածնի մոնօքսիդի նվազեցնող մթնոլորտում՝ դանդաղ սառեցման պայմաններում։
Երկրորդ գործընթացում, երբ որպես մակերեսային շերտ օգտագործվում է հատուկ կորունդային նյութ, կատարվել է նաև վերևում նկարագրված եղանակով ճարմանդային տուփին թափոնային մոմ ավելացնելու փորձարկումը։
Պրակտիկան ապացուցել է, որ ճարմանդային տուփի և մոմի նախաձեռնությունը, նմանատիպ SCS1 չժանգոտվող պողպատե շեղբի մակերեսի ցածր ածխածնի պարունակությունը, փոսերի և ճաքերի առաջացումը վերացնելու համար շատ քիչ է։
Rամրացնող շերտի քսուք գրաֆիտով:
Տեսականորեն, ձուլման պատյանից հետո, ձուլման մակերեսի վրա մթնոլորտի նվազեցումը, թերությունների կանխումը օգտակար է: Չնայած «մոմով ճարմանդային տուփի» միջոցառումները քիչ ազդեցություն ունեն, շարունակական գործընթացի բարելավման դեպքում, այնուամենայնիվ, իրականացվել է «գրաֆիտով խառնուրդի» փորձարկում:
Առաջին շերտազատման գործընթացում մուլիտային խառնուրդի երրորդ շերտին ավելացվել է 5% զանգվածային մասնաբաժնով գրաֆիտ և լավ խառնվել, քանի որ գրաֆիտի փոշու մասնիկի չափը 270-320 mesh էր, այն լավ խառնվել է մուլիտային խառնուրդի հետ, և խառնուրդը չի ունեցել գնդիկներ, նստվածք, ռեակցիա, ազդեցություն ծածկույթի վրա և չի խոչընդոտել մածուցիկության արժեքի որոշմանը: Երկրորդ շերտի պատրաստման գործընթացում գրաֆիտի փոշին ավելացվել է նաև կորունդի փոշու հատուկ խառնուրդին երրորդ շերտում, և խառնուրդի հատկությունները նույնն են եղել, ինչ վերևում:
Իրական ձուլման փորձարկումից հետո մենք պարզեցինք, որ «խառնուրդին գրաֆիտ ավելացնելու» մեթոդը քիչ ազդեցություն ունի փոսերի և ճեղքերի թերությունների բարելավման վրա: Մենք կուսումնասիրենք «մոմով տուփի ամրացման» և «գրաֆիտով խառնուրդի» միաժամանակյա կիրառման մեթոդները, որակի ստուգման արդյունքները, շեղբի մակերեսի փոսերի և ճեղքերի թերությունների վերացումը դեռևս շատ քիչ ազդեցություն ունեն:
Cփորձարկումը բարելավելու համար յուղման պայմաններ
Օքսիդացման վիճակի բարելավման փորձարկումից հետո, արատի խնդիրը դիտարկեք նաև այլ ասպեկտներից: Երկրորդ պատյանի գործընթացում, առաջին 3 շերտերով պատված կորունդային նյութի օգտագործմամբ, փոսային և կնճիռային արատները զգալիորեն նվազում են, միայն փոքր քանակությամբ կոնցենտրացիա է առաջանում շեղբի ամենահաստ մասում և գտնվում է մոտ կծկման դարպասի ստորին մասում, ակնհայտ է, որ սա տեղական գերտաքացում է առաջացել, պատկերացրեք, եթե ուշադրություն դարձնեք շեղբի պատի հաստության տարբերությանը, բարելավեք հաստ պատի մասերի սառեցման պայմանները, չգիտեմ, թե ինչ ազդեցություն կունենա:
To փչող օդի սառեցման հաստ պատը։
Դեռևս օգտագործեք երկրորդ կճեպի գործընթացը, օգտագործեք հատուկ կորունդային նյութ, որը պատված է կճեպի առաջին 3 շերտերով, ավարտեք լցոնումը, 48 մմ ռետինե խողովակով սեղմեք սեղմված օդի մեջ, ուղղված շեղբի ամենահաստ մասին՝ փչելով օդը, տեղային հարկադիր սառեցման համար, փչելու ժամանակը 1 րոպե է։
Սայրի ձուլման որակի ստուգումը ցույց է տալիս, որ հաստ պատի մասերը ունեն շատ քիչ քանակությամբ փոսիկներ և քերծվածքներ: Արդյունավետությունը բարելավելու համար փոսիկների և քերծվածքների վրա սառեցում է կատարվում, քանի որ թերությունը դեռևս սայրի ամենահաստ հատվածում է, խնդիրը լիովին լուծված չէ:
Լցնելուց հետո ջուրը ցողվում է հաստ պատի տարածքը սառեցնելու համար։
Տեղային հարկադիր սառեցման գաղափարը ստուգելուց հետո, փորձարկման համար մենք կիրառեցինք ջրային ցողման սառեցման մեթոդը։ Φ8 ռետինե խողովակով ջուրը ծորակի ջրի մեջ լցնելուց հետո, ցողել ջուրը շեղբի ամենահաստ մասերին, մեծացնել տեղային հարկադիր սառեցման ուժգնությունը, ցողել ջուրը 1 րոպե։
Սայրի ձուլման որակի ստուգումը ցույց է տալիս, որ սայրի գոգավոր մակերեսը, ուռուցիկ մակերեսը, հատկապես հաստ պատերի մասերը, ամբողջությամբ վերացրել են փոսիկներն ու անցքերը, իսկ փոսիկների և անցքերի արատների պատճառով ջարդոնի մակարդակը նվազել է մինչև 0։
Գործընթացների բարելավման արդյունքներ
Շեղբի հետքային թերությունների միջոցով շարունակաբար բարելավվում է աշխատանքային պրակտիկան, հեղինակի փորձը, ըստ արտադրանքի մասերի տարբեր կառուցվածքային բնութագրերի, լավ է վերլուծում խնդրի էությունը, համարձակվում է կասկածի տակ դնել և մարտահրավեր նետել ավանդական գործընթացային մեթոդներին, որպեսզի ոչ միայն նպաստի խնդիրների լուծմանը, այլև նվազեցնի շրջանցիկ ճանապարհները։
Այս հալված մետաղաձուլվածքների համար բարձր մաքրության կորունդի ընտրությունը՝ մակերեսային շերտը, երկու կամ երեք շերտ թաղանթային հրակայուն նյութերը պատրաստելու համար, տեղական սառեցման միջոցառումների հետ մեկտեղ, փոխում է թափման համակարգի դիզայնը և, ի վերջո, կարող է լիովին լուծել մարտենսիտային չժանգոտվող պողպատե շեղբերի ձուլվածքների հատուկ հետքերի, հետքերի ձուլման թերությունները։
