Het smelten van gietvormen met putjes en gaten is gebruikelijk en het is lastiger om deze gietfouten op te lossen. Probeer de oppervlaktelaag te behandelen met speciale vuurvaste materialen van korundzand. Na het gieten van de gespdoos, een slurry met grafiet, na het gieten van de schaal met lokale luchtkoeling, na het gieten van de schaal met lokale waterkoeling en andere procesmaatregelen om de procesomstandigheden continu te verbeteren. Zo vindt u een effectieve manier om de putjes en gaten in de gietvormen van de bladen te verhelpen.
Bij het gieten van roestvrij staal in mallen ontstaan vaak putcorrosie, putjes en andere defecten. Het verhelpen van deze defecten is een lastiger probleem. Hiervoor is een continu proces nodig om het proces te verbeteren.
De binnen- en buitenvorm van dit mes zijn geometrisch gebogen, het totale oppervlak is 303c㎡, de maximale wanddikte is 20 mm, de dunste wanddikte is 2.8 mm.
Het bladmateriaal is vergelijkbaar met de Japanse kwaliteit SCS1, chemische samenstelling (massafractie, %): C: 0.08 ~ 0.10 (buiten de commerciële vereisten 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.
Gasbladgietstukken die met behulp van precisiegieten worden geproduceerd volgens het volledige silicasolproces, hebben tijdens de proefproductie putcorrosie en putcorrosiedefecten ontdekt. Omdat dergelijke defecten vaak het systeem van gietprocesverbindingen beïnvloeden, is het belangrijk om het proces te blijven verbeteren, het probleem continu te analyseren, te oefenen en manieren te vinden om het probleem op te lossen.
Pons systeemontwerp
Hoewel de lokale wanddikte van het schoepenblad van de gasmotor relatief verschillend is, behoren ze over het algemeen tot de dunwandige onderdelen. Na analyse bleek het procesprogramma van het schoepenblad voor de onderste injectiespleet in de spleetopening, de dikke wand van het schoepenblad aan de bovenkant en het horizontale gietkanaal met elkaar verbonden te zijn, waardoor een sterke verticale druk ontstond om de complementaire krimp te vergemakkelijken.
Na de productiepraktijk, met behulp van het gietsysteem voor de productie van gietbladen, zijn er geen interne defecten waargenomen, wat bewijst dat het ontwerp van het gietsysteemproces redelijk en haalbaar is. Het oplossen van pockmarks, pockmark-defecten, maar ook van de schelp, het roosteren en gieten en andere productiestappen is een goede start.
Refractaire materiaalvoorkeurstest
Zirkoonzandmaterialen zijn moeilijk te onderscheiden tussen goed en slecht
Het eerste proces voor het maken van de schelp van het blad is als volgt: de oppervlaktelaag van silicasol en zirkoonpoeder heeft een poeder-vloeistofmassaverhouding van 3.4:1, een viscositeitswaarde van de slurry van 40 ~ 42s, en er wordt zirkoonzand verstrooid; de tweede en derde laag worden voorbevochtigd met behulp van mullietpoederslurry, waarbij mullietzand wordt verstrooid; de vierde en vijfde laag worden niet voorbevochtigd, maar met behulp van mullietmateriaal; en tenslotte verzegeld met mullietslurry; de temperatuur van het roosteren van de malschelp is 1100 ℃; de temperatuur van het gieten is 1650 ~ 1670 ℃, het pakket wordt opgetild en gegoten.
Na verschillende proefgietingen bleven de gebreken van putjes en kuiltjes in het blad bestaan en begonnen we te vermoeden dat het zirkoonzandmateriaal problemen zou kunnen hebben. Door het gebrek aan analytische instrumenten was het moeilijk om de specifieke chemische samenstelling van het zirkoonzandmateriaal te achterhalen en kon de kwaliteitscontrole alleen gebaseerd zijn op de papieren "garantie" van de leverancier. Daarom kozen we voor een ander kanaal om zirkoonpoeder en zirkoonzand aan te kopen, maakten we nieuwe slurry, maakten we schelpen, roosterden we deze en goten we ze volgens het oorspronkelijke proces, waardoor de putjes en kuiltjes werden verminderd, maar niet volledig werden geëlimineerd. Uiteraard voldoet de samenstelling van het zirkoonzandmateriaal niet aan de norm, wat een van de redenen is die de kwaliteit van de gietstukken beïnvloedt.
In de loop der jaren is de toepassing van zirkoniumoxidezand voor de productie van gelaatsschelpen een gangbaar proces geworden, maar het is belangrijk om rekening te houden met de huidige tendens tot onregelmatigheden op de markt voor zirkoniumoxidezand. Bij het gebruik van zirkoniumoxidezand moet erop worden gelet of de samenstelling voldoet aan de normen. Wanneer het ZrO2-gehalte in zirkoniumzand <65% is en het Ca-, Mg-, K- en Na-oxiden bevat, zal de vuurvastheid sterk dalen. Zirkonium bevat Fe, wat pokdalige en gatvormige defecten zal veroorzaken. Dit is de consensus onder gieters.
Over Si gesproken, zirkoon is een ZrO2-Si2 binaire fase mineraal. Bij hoge temperaturen zal amorf SiO2 ontbinden en neerslaan, ook wel ZrO2-SiO2 "siliciumneerslag" genoemd. Dergelijke oxiden hebben een vrij hoge activiteit en reageren chemisch met sommige zware metalen in de metaalvloeistof. Er is een belangrijke putjesvorming op het gietoppervlak, enz. Een van de redenen hiervoor is dat het oppervlak van de mantel bestaat uit een slurry van zirkoonkwartspoeder van slechte kwaliteit, tien verspreide zirkoonkwartszanden, voor en na het roosten.
Binnenlandse luchtvaartnormen voor zirkoniumzandmateriaal bevatten geen SiO2-gehalte, terwijl in de Verenigde Staten SiO2 als onzuiverheden worden gebruikt. Silicium mag niet hoger zijn dan 33.02%, Fe2O3 mag niet hoger zijn dan 0.03% (de binnenlandse norm is 1/10), Al2O3 mag niet hoger zijn dan 1.6% en TiO2 mag niet hoger zijn dan 0.25%. Er zijn aanzienlijke verschillen tussen de praktijk van bladverbetering, de kwaliteit van zirkoniummateriaal, de oorsprong en prijs van de verschillende materialen, de prestaties en het effect.
De afgelopen jaren hebben de ontwikkelde industriële landen in Europa en de Verenigde Staten het gebruik van zirkoonsilicaat als materiaal voor de behuizing sterk verminderd. Tegenwoordig wordt er meer gebruikgemaakt van gesmolten siliciumdioxide en elektrisch gesmolten korund, waardoor de prestaties van de behuizing gedeeltelijk of volledig zijn verbeterd en de oppervlaktekwaliteit van de gietstukken verder is verbeterd. Deze informatie komt overeen met deze test.
De voordelen van het materiaal korund komen hierbij goed tot hun recht.
Een paar jaar geleden gebruikten we een hydrolyseoplossing van ethylsilicaat en korundpoeder, een oppervlaktelaag bestrooid met wit korundzand en een achterlaag bestrooid met bruin korundzand voor de productie van hittebestendige legeringen voor de luchtvaart en precisieproducten voor het leger. Het effect is zeer goed, dus het korundmateriaal dat gebruikt wordt bij precisiegieten is zeer optimistisch. Omdat het oppervlak van zirkoonzand zich niet aanpast aan de eigenschappen van het bladmateriaal van de behuizing, besloten we korund te gebruiken voor de tweede procestest.
Het tweede schilproces is als volgt: silicasol + speciaal wit korundpoeder, de oppervlaktelaag van de slurry van de poeder-vloeistof massaverhouding van 3.15:1, viscositeitswaarde van 33 ~ 36s, de oppervlaktelaag van zand besprenkeling 80 ~ 120 mesh speciaal wit korundzand; de tweede laag om voor te bevochtigen, met behulp van de eerste laag slurry, viscositeit 17 ~ 18s, besprenkeling 80 ~ 100 mesh speciaal wit korundzand; de derde laag om voor te bevochtigen, met behulp van de eerste laag slurry, viscositeit 18 ~ 19s, besprenkeling 40 ~ 70 mesh speciaal wit korundzand; de derde laag om voor te bevochtigen, met behulp van de eerste laag slurry, viscositeit 18 ~ 19s 19s, strooi 40-70 mesh speciaal wit korundzand; de vierde laag wordt niet voorbevochtigd, met behulp van mullietslurry, strooi 30-60 mesh mullietzand; de vijfde laag wordt niet voorbevochtigd, met mullietslurry, viscositeit 14s, strooi 16-30 mesh mullietzand; sluit de laag af met mullietslurry.
Het processchema na het gieten, alleen in de complementaire krimppoortpositie van de bladwanddikte van de dikste plaats, verschijnt een kleine hoeveelheid putjes, zie figuur 2-22. Het gebruik van een op zirkoniumlegeringen gebaseerd proces op het defect levert duidelijk een aanzienlijke verbetering op. Op dit punt in het experiment werden twee nieuwe inzichten verkregen in de praktijk van procesverbetering.
Enerzijds is α-Al2O3 geëlektrofuseerd wit korund alkalisch of neutraal bij hoge temperaturen, sterk bestand tegen de inwerking van zuren en basen, verandert niet onder invloed van oxidatiemiddelen, reductiemiddelen en metaalvloeistoffen, heeft een uitstekende chemische stabiliteit en controleert de oxidatie van metaalvloeistoffen.
Daarentegen dringen de onzuiverheden Fe2O3, actieve metaaloxiden CaO en MgO en de alkalische oxiden NK2O en TiO2 in mulliet sterker door in de tegenoverliggende laag en verslechteren de oppervlaktekwaliteit van het gietstuk.
Verbeteringstest van oxidatieomstandigheden
Knopendoos met afvalwas na het gieten.
Bij het ontstaan van pockmarks en pockmarksdefecten wordt het probleem doorgaans geanalyseerd vanuit het perspectief van de chemische reactie tussen het vloeibare metaal en de coating, om vervolgens de relevante procesmaatregelen te implementeren.
Bij het eerste proces, waarbij zirkoniumzand als oppervlaktelaag wordt gebruikt, is de vloeibare faselijn van het SCS1-materiaal hoger, zijn de wanddikte en de dikte van de schoepen, en de giettemperatuur waarschijnlijk hoger, wat leidt tot gemakkelijkere putcorrosie en pokdaligheid. Na het gieten wordt daarom de gespdoos met afvalwasverbeteringsmaatregelen geïmplementeerd. De methode bestaat uit het nemen van twee sets matrijsschalen als een doos, het strooien van 50 g afvalwaschips op de schaal, het omsluiten van de schaal in een reducerende koolmonoxideatmosfeer en het langzaam afkoelen van de ijzeren doos.
Bij het tweede proces, waarbij het speciale korundmateriaal als oppervlaktelaag wordt gebruikt, werd ook de test uitgevoerd waarbij afvalwas aan de gespenkast werd toegevoegd, zoals hierboven beschreven.
De praktijk heeft uitgewezen dat het initiatief van de gespdoos plus was, het lage koolstofgehalte van het vergelijkbare SCS1 roestvrijstalen lemmetoppervlak om putcorrosie en het pokdalige effect te elimineren, zeer gering is.
Rversterkingslaag-slurry met grafiet.
Theoretisch is het na het gieten van de schaal gunstig om de atmosfeer op het gietoppervlak te verminderen en defecten te voorkomen. Hoewel de "buckle box met was"-maatregelen weinig effect hebben, is de "slurry met grafiet"-test in de continue procesverbetering nog steeds effectief.
In het eerste schelpproces werd grafiet met een massapercentage van 5% toegevoegd aan de derde laag mullietslurry en goed geroerd. De deeltjesgrootte van het grafietpoeder was 270-320 mesh, waardoor het goed mengde met de mullietslurry. De slurry bevatte geen klonten, geen neerslag, geen reactie, geen effect op de coating en belemmerde de bepaling van de viscositeitswaarde niet. In het tweede schelpproces werd ook grafietpoeder toegevoegd aan de speciale korundpoederslurry in de derde laag. De eigenschappen van de slurry waren dezelfde als hierboven.
Na de daadwerkelijke giettest ontdekten we dat de methode van "het toevoegen van grafiet aan de slurry" weinig effect heeft op het verbeteren van de putcorrosie en pockmarking. We hebben de methoden "buckle box with wax" en "slurry with graphite" tegelijkertijd gebruikt, maar de resultaten van de kwaliteitsinspectie, het verwijderen van putcorrosie en pockmarking op het bladoppervlak hebben nog steeds weinig effect.
Ckoelomstandigheden om de test te verbeteren
Na de test ter verbetering van de oxidatieconditie, kan het defectprobleem ook vanuit andere oogpunten worden bekeken. In het tweede schaalproces, met behulp van korundmateriaal bekleed met de eerste drie lagen, worden putcorrosie en pokdalige defecten aanzienlijk verminderd. Slechts een kleine concentratie bevindt zich in het dikste deel van het blad en in het onderste deel van de krimppoort. Het is duidelijk dat dit een lokale oververhitting is. Stel je voor dat de aandacht voor het verschil in bladwanddikte leidt tot verbetering van de koelomstandigheden van de dikwandige onderdelen, ik weet niet wat het effect hiervan is.
To de dikke wand bij de blazende luchtkoeling.
Gebruik nog steeds het tweede schilproces, gebruik speciaal korundmateriaal dat bedekt is met de eerste 3 lagen van de schil, giet het afgewerkte materiaal met een 48mm rubberen slang in de perslucht, gericht op het dikste deel van het blad, blaaslucht, voor lokale geforceerde koeling, blaastijd 1 minuut.
De kwaliteitsinspectie van het bladgietwerk toont aan dat de dikwandige delen slechts een zeer klein aantal putjes en krassen vertonen. Het verwijderen van de putjes en krassen door middel van koeling verbetert het effect. Het defect bevindt zich echter nog steeds in het dikste deel van het blad en het probleem is nog niet volledig opgelost.
Na het gieten wordt er water over het dikke wandoppervlak gesproeid om het te koelen.
Nadat het idee van lokale geforceerde koeling was geverifieerd, hebben we de methode van waternevelkoeling verder toegepast voor de test. Na het gieten van een rubberen slang met een diameter van Φ8 in kraanwater, gericht op de dikste bladdelen, sproeien we water om de lokale geforceerde koeling te versterken en de sproeitijd te verhogen met 1 minuut.
De kwaliteitsinspectie van het gietstuk van de bladen laat zien dat het concave oppervlak van het blad, het convexe oppervlak en vooral de dikwandige delen volledig vrij zijn van putjes en gaten. Het afvalpercentage als gevolg van putjes en gaten is teruggebracht tot 0.
Resultaten van procesverbetering
Door het blad pockmark defecten te blijven verbeteren de werkpraktijk, de auteur ervaring, volgens de verschillende structurele kenmerken van de onderdelen van het product, goed in het analyseren van de essentie van het probleem, het durven twijfelen en uitdagen van de traditionele procesmethoden, zodat niet alleen bevorderlijk voor het oplossen van problemen, maar ook minder omwegen.
Voor deze gesmolten spuitgietstukken wordt gekozen voor zeer zuiver korund voor de oppervlaktelaag, twee lagen of drie lagen mantelvuurvaste materialen, met plaatselijke koelmaatregelen, waardoor het ontwerp van het gietsysteem verandert en uiteindelijk de speciale martensitische roestvrijstalen bladgietstukken met pokdalige en pokdalige gietfouten volledig kunnen worden opgelost.
