การหลอมแม่พิมพ์ที่มีหลุมและรอยบุ๋มเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปและยากต่อการแก้ไขข้อบกพร่องในการหล่อ ให้ลองใช้วัสดุทนไฟทรายคอรันดัมพิเศษกับชั้นผิว จากนั้นเทกล่องหัวเข็มขัด สารละลายที่มีกราไฟท์ จากนั้นเทเปลือกให้เย็นลงด้วยอากาศ จากนั้นเทเปลือกให้เย็นลงด้วยน้ำ และใช้มาตรการกระบวนการอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงสภาพกระบวนการอย่างต่อเนื่อง เพื่อค้นหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเอาชนะการหล่อใบมีดที่มีหลุมและรอยบุ๋ม
การหล่อแม่พิมพ์พื้นผิวการหล่อสแตนเลสมีแนวโน้มที่จะเกิดหลุม รอยบุ๋ม และข้อบกพร่องอื่นๆ มากที่สุด การปรับปรุงข้อบกพร่องเหล่านี้ถือเป็นปัญหาที่ยากขึ้น ต้องมีกระบวนการอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงกระบวนการ
รูปร่างด้านในและด้านนอกของใบมีดเป็นแบบโค้งเรขาคณิต พื้นที่รวม 303c㎡ ความหนาของผนังสูงสุด 20 มม. ความหนาของผนังที่บางที่สุดคือ 2.8 มม.
วัสดุใบมีดมีความคล้ายคลึงกับเกรด SCS1 ของญี่ปุ่น องค์ประกอบทางเคมี (เศษส่วนมวล, %): C: 0.08 ~ 0.10 (อยู่นอกเหนือข้อกำหนดเชิงพาณิชย์ 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
การหล่อใบมีดแก๊สโดยใช้กระบวนการหล่อแบบลงทุนด้วยซิลิกาโซลแบบเต็มกระบวนการ พบว่าการหล่อในกระบวนการผลิตทดลองพบการเกิดหลุม ข้อบกพร่องจากหลุม เนื่องจากข้อบกพร่องดังกล่าวมักเกี่ยวข้องกับระบบการเชื่อมโยงกระบวนการหล่อ ดังนั้นจึงต้องปรับปรุงกระบวนการอย่างต่อเนื่อง วิเคราะห์ปัญหา ฝึกฝน และค้นหาวิธีแก้ปัญหาอย่างต่อเนื่อง
Pการออกแบบระบบของเรา
แม้ว่าความหนาของผนังใบพัดของเครื่องยนต์แก๊สจะแตกต่างกันค่อนข้างมาก แต่โดยรวมแล้วหรืออยู่ในส่วนที่มีผนังบาง หลังจากวิเคราะห์ โปรแกรมกระบวนการของใบพัดสำหรับช่องฉีดด้านล่างภายในเกต ผนังหนาของใบพัดที่ด้านบน และสปริงแนวนอนเชื่อมต่อกัน ทำให้เกิดแรงดันในทิศทางแนวตั้งที่แข็งแกร่ง เพื่ออำนวยความสะดวกในการหดตัวที่เสริมกัน
หลังจากฝึกการผลิตแล้ว การใช้ระบบหล่อในการผลิตใบมีดหล่อไม่พบข้อบกพร่องภายใน พิสูจน์ได้ว่ากระบวนการออกแบบระบบการเทมีความสมเหตุสมผลและเป็นไปได้ เพื่อแก้ปัญหารอยบุ๋ม รอยบุ๋ม ข้อบกพร่อง แต่ยังรวมถึงจากเปลือก การคั่ว การเท และการเชื่อมโยงการผลิตอื่นๆ เพื่อเริ่มต้น
การทดสอบการเลือกใช้วัสดุทนไฟ
วัสดุทรายเซอร์โคเนียแยกแยะระหว่างดีและไม่ดีได้ยาก
กระบวนการผลิตเปลือกใบแรกมีดังนี้: ชั้นผิวของซิลิกาโซลและอัตราส่วนมวลผงเซอร์โคเนียต่อของเหลวคือ 3.4:1 ค่าความหนืดของสารละลายอยู่ที่ 40 ~ 42s กระจายทรายเซอร์โคเนีย; ชั้นที่สองและสามทำการทำให้เปียกล่วงหน้าโดยใช้สารละลายผงมัลไลท์และกระจายทรายมัลไลท์; ชั้นที่สี่และห้าไม่ทำการทำให้เปียกล่วงหน้าโดยใช้สารมัลไลท์; สุดท้ายปิดผนึกด้วยสารละลายมัลไลท์; อุณหภูมิการคั่วเปลือกแม่พิมพ์คือ 1100 ℃; อุณหภูมิการเทคือ 1650 ~ 1670 ℃ ยกบรรจุภัณฑ์ขึ้นเท
หลังจากการทดสอบการหล่อหลายครั้ง ข้อบกพร่องของหลุมและรอยบุ๋มบนใบมีดยังคงมีอยู่ตลอดเวลา และเราเริ่มสงสัยว่าวัสดุทรายเซอร์โคเนียอาจมีปัญหา เนื่องจากขาดเครื่องมือวิเคราะห์ จึงยากที่จะทราบองค์ประกอบทางเคมีที่เฉพาะเจาะจงของวัสดุทรายเซอร์โคเนีย และพื้นฐานของการควบคุมคุณภาพนั้นสามารถอิงได้จาก "การรับประกัน" บนกระดาษของซัพพลายเออร์เท่านั้น เป็นผลให้เราเลือกช่องทางอื่นในการซื้อผงเซอร์โคเนียและทรายเซอร์โคเนีย เตรียมสารละลายใหม่ ทำเปลือก คั่วและเทตามกระบวนการเดิม และลดหลุมและรอยบุ๋ม แต่ไม่ได้ขจัดออกไปอย่างสมบูรณ์ เห็นได้ชัดว่าองค์ประกอบของวัสดุทรายเซอร์โคเนียไม่ได้มาตรฐาน ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ส่งผลต่อคุณภาพของการหล่อ
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การใช้ทรายเซอร์โคเนียสำหรับการผลิตเปลือกหุ้มหน้ากลายเป็นกระบวนการหลัก แต่สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตแนวโน้มปัจจุบันของความผิดปกติในตลาดวัสดุทรายเซอร์โคเนีย เมื่อใช้ทรายเซอร์โคเนีย ควรใส่ใจว่าองค์ประกอบเป็นไปตามมาตรฐานหรือไม่ เมื่อปริมาณ ZrO2 ในทรายเซอร์โคเนียน้อยกว่า 65% และมีออกไซด์ของ Ca, Mg, K และ Na ความทนไฟจะลดลงอย่างรวดเร็ว และเซอร์โคเนียมี Fe ซึ่งจะทำให้เกิดรอยบุ๋มและข้อบกพร่องของรู และกลายเป็นฉันทามติของคนงานหล่อ
เมื่อพูดถึง Si แล้ว ซิรคอนเป็นแร่ที่มีเฟสคู่ ZrO2-Si2 อุณหภูมิสูงจะสลายตัวและตกตะกอน SiO2 ที่ไม่มีรูปร่าง หรือเรียกว่า ZrO2-SiO2 "การตกตะกอนซิลิกอน" ออกไซด์ดังกล่าวมีกิจกรรมค่อนข้างสูง จะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับธาตุโลหะหนักบางชนิดในของเหลวโลหะ เป็นหลุมบ่อผิวหล่อที่สำคัญ เป็นต้น หนึ่งในเหตุผล พื้นผิวของเปลือกทำด้วยผงควอตซ์เซอร์โคเนียมคุณภาพต่ำ สารละลายทรายควอตซ์เซอร์โคเนียมสิบอันกระจัดกระจาย ก่อนและหลังการคั่ว ความหนาแน่นของการเคลือบของสถานการณ์
มาตรฐานการบินในประเทศสำหรับเนื้อหา SiO2 ของวัสดุทรายเซอร์โคเนียมไม่ได้ระบุไว้ ในขณะที่สหรัฐอเมริกาจะมี SiO2 เป็นสิ่งเจือปน ซิลิกอนจะต้องไม่เกิน 33.02%, Fe2O3 จะต้องไม่เกิน 0.03% (เป็นมาตรฐานในประเทศ 1/10), Al2O3 จะต้องไม่เกิน 1.6%, TiO2 จะต้องไม่เกิน 0.25% จากการปฏิบัติในการปรับปรุงกระบวนการใบมีดไปจนถึงประสบการณ์ เกรดของวัสดุเซอร์โคเนียม แหล่งที่มาและราคาที่แตกต่างกัน ประสิทธิภาพและผลกระทบมีความแตกต่างกันอย่างมาก
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประเทศอุตสาหกรรมที่พัฒนาแล้วในยุโรปและสหรัฐอเมริกาเผชิญกับการใช้ซิลิเกตเซอร์โคเนียมของวัสดุเปลือกลดลงอย่างมาก เหลือเพียงการใช้ซิลิกาหลอมรวมและคอรันดัมหลอมไฟฟ้า เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเปลือกบางส่วนหรือทั้งหมด และปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของการหล่อเพิ่มเติม ข้อมูลนี้สอดคล้องกับการทดสอบนี้
ข้อดีของวัสดุคอรันดัมปรากฏให้เห็นชัดเจน
เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราใช้สารละลายไฮโดรไลซิสเอทิลซิลิเกต 10 ผงคอรันดัม ชั้นผิวโรยทรายคอรันดัมสีขาว ชั้นหลังโรยทรายคอรันดัมสีน้ำตาล ในการผลิตผลิตภัณฑ์การบินโลหะผสมทนอุณหภูมิสูงและผลิตภัณฑ์ทางทหารที่มีความแม่นยำ ผลลัพธ์นั้นดีมาก ดังนั้นวัสดุคอรันดัมที่ใช้ในการหล่อแบบหล่อจึงค่อนข้างเป็นแง่ดี วัสดุทรายเซอร์โคเนียมที่ด้านหน้าไม่ปรับให้เข้ากับลักษณะเฉพาะของวัสดุใบมีดของเคส เราจึงตัดสินใจเลือกวัสดุคอรันดัมสำหรับการทดสอบกระบวนการครั้งที่สอง
กระบวนการเปลือกที่สองเป็นดังนี้: ซิลิกาโซล + ผงคอรันดัมสีขาวพิเศษ ชั้นผิวของสารละลายมีอัตราส่วนมวลผงต่อของเหลว 3.15:1 ค่าความหนืด 33 ~ 36s ชั้นผิวของทรายโรยทรายคอรันดัมสีขาวพิเศษ 80 ~ 120 mesh ชั้นที่สองทำการเปียกล่วงหน้า โดยใช้ชั้นแรกของสารละลาย ความหนืด 17 ~ 18s โรยทรายคอรันดัมสีขาวพิเศษ 80 ~ 100 mesh ชั้นที่สามทำการเปียกล่วงหน้า โดยใช้ชั้นแรกของสารละลาย ความหนืด 18 ~ 19s โรยทรายคอรันดัมสีขาวพิเศษ 40 ~ 70 mesh ชั้นที่ 18 ทำการเปียกล่วงหน้า โดยใช้ชั้นแรกของสารละลายมัลไลท์ ความหนืด 19 ~ 19s 40s โรยทรายคอรันดัมขาวพิเศษขนาด 70-30 เมช ชั้นที่ 60 ไม่ทำการเปียกล่วงหน้า โดยใช้สารละลายมัลไลท์ โรยทรายมัลไลท์ขนาด 14-16 เมช ชั้นที่ 30 ไม่ทำการเปียกล่วงหน้า โดยใช้สารละลายมัลไลท์ ความหนืด XNUMXs โรยทรายมัลไลท์ขนาด XNUMX-XNUMX เมช ปิดผนึกชั้นด้วยสารละลายมัลไลท์
โครงร่างกระบวนการหลังจากการเท เฉพาะในตำแหน่งเกตหดตัวเสริมของความหนาของผนังใบมีดของพื้นที่ที่หนาที่สุดจะปรากฏรอยบุ๋มจำนวนเล็กน้อย ดูรูป 2-22 เห็นได้ชัดว่าการใช้กระบวนการที่อิงตามวัสดุโลหะผสมเซอร์โคเนียมกับข้อบกพร่องได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ณ จุดนี้ในการทดลอง ได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่สองประการในแนวทางการปรับปรุงกระบวนการ
ในทางหนึ่ง คอรันดัมสีขาวแบบอิเล็กโทรฟิวชัน α-Al2O3 มีคุณสมบัติเป็นด่างหรือเป็นกลางที่อุณหภูมิสูง มีความทนทานต่อการกระทำของกรดและเบสได้ดี ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การกระทำของตัวออกซิไดซ์ ตัวรีดิวซ์ และของเหลวโลหะ มีเสถียรภาพทางเคมีที่ยอดเยี่ยม และสามารถควบคุมการเกิดออกซิเดชันของของเหลวโลหะได้
ในทางกลับกัน สิ่งเจือปน Fe2O3, ออกไซด์โลหะที่ใช้งาน CaO, MgO และออกไซด์อัลคาไลน์ NK2O และ TiO2 ในมัลไลท์มีการแทรกซึมที่แข็งแกร่งกว่าเข้าไปในชั้นตรงข้ามและทำให้คุณภาพพื้นผิวของการหล่อลดลง
การทดสอบการปรับปรุงสภาพออกซิเดชัน
กล่องกระดุมมีเศษขี้ผึ้งหลังเททิ้ง
การสร้างหลุมสิวและข้อบกพร่องหลุมสิวโดยทั่วไปจะต้องวิเคราะห์ปัญหาจากมุมมองของปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างของเหลวโลหะและสารเคลือบเพื่อนำมาตรการกระบวนการที่เกี่ยวข้องมาใช้
ในขั้นตอนแรกที่ใช้วัสดุทรายเซอร์โคเนียสำหรับชั้นผิว โดยพิจารณาจากเส้นเฟสของเหลวของวัสดุ SCS1 ที่สูงกว่า ความหนาของผนังใบมีดและความบาง อุณหภูมิในการเทจะสูงขึ้นอย่างแน่นอน ทำให้เกิดหลุมและรอยบุ๋มได้ง่าย ดังนั้น หลังจากเทแล้ว ให้ใช้กล่องหัวเข็มขัดที่มีมาตรการปรับปรุงขี้ผึ้งเสีย วิธีการคือใช้เปลือกแม่พิมพ์สองชุดเป็นกล่อง โปรยเศษขี้ผึ้งเสีย 50 กรัมลงบนเปลือก โดยคว่ำกล่องเหล็กลงเพื่อปิดเปลือกในบรรยากาศคาร์บอนมอนอกไซด์ที่ลดลงในการระบายความร้อนช้าๆ
ในกระบวนการที่สอง เมื่อใช้วัสดุคอรันดัมพิเศษเป็นชั้นพื้นผิว ก็จะมีการทดสอบการเติมขี้ผึ้งเสียลงในกล่องหัวเข็มขัดตามที่อธิบายไว้ข้างต้นด้วย
การปฏิบัติจริงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าความคิดริเริ่มในการใช้กล่องหัวเข็มขัดบวกกับขี้ผึ้ง ซึ่งมีปริมาณคาร์บอนต่ำคล้ายกับพื้นผิวใบมีดสแตนเลส SCS1 เพื่อกำจัดหลุม และเอฟเฟกต์การเกิดหลุมก็มีน้อยมาก
Rสารละลายชั้นเสริมแรงด้วยกราไฟท์
ในทางทฤษฎี หลังจากหล่อเปลือกแล้ว การลดบรรยากาศบนพื้นผิวหล่อและการป้องกันข้อบกพร่องนั้นเป็นประโยชน์ แม้ว่ามาตรการ "กล่องหัวเข็มขัดด้วยขี้ผึ้ง" จะมีผลเพียงเล็กน้อยในการปรับปรุงกระบวนการอย่างต่อเนื่อง แต่ยังคงทำการทดสอบ "สารละลายที่มีกราไฟต์"
ในกระบวนการกะเทาะเปลือกขั้นแรก จะเติมกราไฟต์ที่มีมวล 5% ลงในชั้นที่สามของสารละลายมัลไลต์และคนให้เข้ากันดี เนื่องจากขนาดอนุภาคของผงกราไฟต์คือ 270-320 เมช จึงผสมกับสารละลายมัลไลต์ได้ดี และสารละลายไม่มีก้อน ไม่มีการตกตะกอน ไม่มีปฏิกิริยา ไม่มีผลต่อการเคลือบ และไม่ขัดขวางการกำหนดค่าความหนืด ในขั้นตอนการทำกะเทาะเปลือกขั้นที่สอง จะเติมผงกราไฟต์ลงในสารละลายผงคอรันดัมพิเศษในชั้นที่สามเช่นกัน และคุณสมบัติของสารละลายก็เหมือนกับที่กล่าวข้างต้น
หลังจากการทดสอบการหล่อจริง เราพบว่าวิธีการ "เติมกราไฟต์ลงในสารละลาย" มีผลเพียงเล็กน้อยในการปรับปรุงข้อบกพร่องที่เป็นหลุมและรอยบุ๋ม เราจะใช้วิธีการ "ขันกล่องด้วยขี้ผึ้ง" และ "สารละลายด้วยกราไฟต์" ในเวลาเดียวกัน ผลการตรวจสอบคุณภาพ หลุมที่ผิวใบมีด และการกำจัดข้อบกพร่องที่เป็นหลุมยังคงมีผลกระทบน้อยมาก
Cเงื่อนไขการหล่อลื่นเพื่อปรับปรุงการทดสอบ
หลังจากการทดสอบปรับปรุงสภาพออกซิเดชันแล้ว ให้คิดถึงปัญหาข้อบกพร่องจากด้านอื่นๆ ด้วย ในกระบวนการเปลือกที่สอง โดยใช้สารคอรันดัมเคลือบด้วย 3 ชั้นแรก ข้อบกพร่องที่เป็นหลุมเป็นบ่อจะลดลงอย่างมาก มีเพียงความเข้มข้นเล็กน้อยในส่วนที่หนาที่สุดของใบมีด และอยู่ในส่วนล่างของเกตหดตัวใกล้เคียง เห็นได้ชัดว่านี่คือความร้อนสูงเกินไปในพื้นที่ที่เกิดขึ้น ลองนึกภาพว่า หากใส่ใจกับความแตกต่างของความหนาของผนังใบมีด ปรับปรุงเงื่อนไขการระบายความร้อนของส่วนผนังหนา ฉันไม่รู้ว่าจะมีผลอย่างไร
To ผนังหนาที่ทำหน้าที่เป่าลมระบายความร้อน
ยังคงใช้กระบวนการเปลือกที่สอง โดยใช้คอรันดัมชนิดพิเศษเคลือบด้วยเปลือก 3 ชั้นแรก เทเสร็จแล้วใส่ท่อยางขนาด 48 มม. ลงไปในอากาศอัด โดยเล็งไปที่ส่วนที่หนาที่สุดของใบพัดที่เป่าลม เพื่อการระบายความร้อนแบบบังคับในพื้นที่ เวลาในการเป่าลม 1 นาที
การตรวจสอบคุณภาพการหล่อใบมีดแสดงให้เห็นว่าชิ้นส่วนผนังหนามีรอยบุ๋มและหลุมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น การเป่าลมระบายความร้อนบริเวณรอยบุ๋มและหลุมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ รอยบุ๋มยังคงอยู่ในส่วนที่หนาที่สุดของใบมีด ปัญหายังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์
หลังจากเทเสร็จแล้วจะฉีดน้ำเพื่อทำให้พื้นที่ผนังหนาเย็นลง
หลังจากตรวจสอบแนวคิดของการระบายความร้อนแบบบังคับในพื้นที่แล้ว เราจึงนำวิธีการระบายความร้อนแบบพ่นน้ำมาใช้ในการทดสอบเพิ่มเติม หลังจากเทน้ำลงในท่อยาง Φ8 แล้ว ฉีดน้ำไปที่ส่วนเปลือกใบมีดที่หนาที่สุด เพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการระบายความร้อนแบบบังคับในพื้นที่ โดยใช้เวลาในการฉีดน้ำ 1 นาที
การตรวจสอบคุณภาพของการหล่อใบมีดแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวเว้าของใบมีด พื้นผิวนูน โดยเฉพาะชิ้นส่วนผนังหนา ได้กำจัดรอยบุ๋มและหลุมออกไปได้อย่างสมบูรณ์ และอัตราเศษที่เกิดจากข้อบกพร่องรอยบุ๋มและหลุมลดลงเหลือ 0
ผลการปรับปรุงกระบวนการ
ผ่านทางข้อบกพร่องของใบมีดอย่างต่อเนื่องช่วยปรับปรุงการปฏิบัติงาน ประสบการณ์ของผู้เขียนตามลักษณะโครงสร้างที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์ ให้มีความสามารถในการวิเคราะห์สาระสำคัญของปัญหา กล้าที่จะสงสัยและท้าทายวิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิม เพื่อให้ไม่เพียงแต่เอื้อต่อการแก้ปัญหาเท่านั้น แต่ยังมีการอ้อมค้อมน้อยลงด้วย
สำหรับการหล่อแบบหลอมเหลวนี้ การเลือกใช้คอรันดัมที่มีความบริสุทธิ์สูงเพื่อทำชั้นผิว ชั้นสองหรือสามชั้นของวัสดุทนไฟเปลือก พร้อมด้วยมาตรการระบายความร้อนในพื้นที่ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบของระบบการเท และในที่สุดสามารถแก้ปัญหาข้อบกพร่องในการหล่อใบมีดสเตนเลสมาร์เทนซิติกพิเศษที่มีรอยบุ๋มและรอยบุ๋มได้อย่างสมบูรณ์
