Hvordan løses sandpindedefekten i produktionen af grå støbejernsdele ved hjælp af filmbelagt sandteknologi?

Problemet med alvorlig sandpind i produktionen af 27 kg grå støbejernssele -remskive dele ved hjælp af filmovertrukket sandteknologi er en almindelig defekt i støbningsprocessen. Sticky sand kan øge rengøring af arbejdsbelastningen markant, beskadige overfladekvaliteten på støbegods, øge omkostningerne og kan endda føre til skrotning af støbegods. For at løse dette problem skal en systematisk undersøgelse og optimering udføres fra flere aspekter, såsom selve coated sand, procesparametre, smeltede jernkarakteristika, skimmelsdesign og drift. Følgende er detaljerede løsninger og mål:

1. Kvalitetsproblemer med lamineret sand - kerneårsager:

en. Dårlig kvalitet af rå sand: Lav SIO ₂ Indhold/høje urenheder: rå sand med lavt SIO ₂ Indhold (såsom <90%) eller overdreven urenheder såsom feltspat, glimmer, alkalimetaloxider osv. Vil reducere ildfasthed og let sinter og smelte under virkning af høj-temperatur smeltet jern, der fører til kemisk sand, der klæber sig. Urimelig partikelstørrelsesfordeling: Sandpartiklerne er for grove (såsom> 70 mesh), hullerne mellem sandpartiklerne er store, og det smeltede jern er tilbøjeligt til at infiltrere og danne mekanisk sandpinding. Hvis sandpartiklerne er for fine (såsom> 140 mesh), selvom overfladen er tættere, er permeabiliteten dårlig, og gastrykket inde i sandkernen øges, hvilket faktisk kan forværre infiltrationen af smeltet jern eller forårsage porøsitet. Dårlig partikelform: Sand med højvinkelkoefficient (polygonal) har lavere pakningstæthed og højere porøsitet end cirkulært sand, hvilket gør det mere tilbøjeligt til mekanisk infiltration og sand klæber.

b. Utilstrækkelig harpiksfilmydelse: Utilstrækkelig harpiksindhold eller dårlig kvalitet: Resin-tilføjelse er for lav (<1,8-2,2%), eller selve harpiksen har lav termisk styrke og dårlig høj-temperaturresistens, der ikke er i stand til at danne et tilstrækkeligt stærkt og tæt kokkelag under virkningen af høj temperatur Molten-jern til effektivt at isolere Molten Iron. Ufuldstændig hærdning: Utilstrækkelig formtemperatur eller hærdningstid under kernefremstilling kan resultere i ufuldstændig tværbinding og hærdning af harpiksen, lav styrke af sandformen/kernen og let opløsning og svigt ved høje temperaturer.

Hvordan man løser det i faktisk produktion

Vælg råsand af høj kvalitet: Prioritet bør gives til rå sand med højt SIO ₂ indhold (≥ 97%), lave urenheder, lavt vinkelkoefficient (rund eller halvcirkulær) og moderat partikelstørrelse (anbefalet blanding af 70/140 mesh eller 50/100 mesh). Forbedre ydelsen af lamineret sand: Forøg harpiksindholdet: Forøg passende mængden af fenolharpiks tilsat (f.eks. Til 2,3-2,8%) for at sikre dannelsen af en tilstrækkelig tyk og kontinuerlig harpiksfilm. Tilsætning af ildfyldt fyldstof: Tilføjelse af tilsætningsstoffer, der kan forbedre refraktoriteten og reducere sintringstendensen til det belagte sand: Zirconia Powder: Den bedste effekt, ekstremt høj refraktoritet (> 2000 ℃), men de højeste omkostninger. Det kan delvist erstatte det originale sand eller bruges som et additiv (5-20%). Kromitpulver: Høj refraktoritet, lav koefficient for termisk ekspansion og god modstand mod metalindtrængning. Olivinpulver: God høj temperatur stabilitet og resistens over for alkalisk slagge erosion. Aluminiumoxidaluminiumoxidpulver/mullitpulver: Forbedrer høj temperaturstyrke. Brug harpiks med høj ydeevne: Vælg harpiks specifikt designet til lamineret sand med høj brandmodstand, høj styrke og lav gasgenerering (såsom modificeret phenolharpiks). Sørg for tilstrækkelig hærdning: Kontroller strengt kernefremstillingsprocesparametre (formstemperaturen er normalt mellem 220-260 ℃, og hærdningstiden justeres i henhold til størrelsen på sandkernen) for at sikre, at harpiksen er fuldt helbredt.

2. Årsager til hældningssystem og procesparametre

en. Overdreven hældningstemperatur: Grå støbejern har god fluiditet, og overdreven hældningstemperatur (såsom> 1450 ℃) vil øge permeabiliteten af smeltet jern til sandpartikler, hvilket forværrer sandadhæsion. Høje temperaturer er også mere tilbøjelige til at skade harpiksfilmen.

b. Overdreven hældningshastighed: Overdreven hældningshastighed øger skylningskraften af det smeltede metal på hulrumsvæggen, skader integriteten af sandformen/kerneoverfladen, øger risikoen for smeltet jerninfiltration, og gastrykket kan også presse smeltet jern i hullerne mellem sandpartikler.

c. Overdreven hoved (hældningshøjde): Overdreven statisk metaltryk vil tvinge smeltet jern til lettere at trænge ind i porerne mellem sandpartikler.

d. Indflydelsen af smeltet jernsammensætning: Høj kulstofækvivalent (CE): Høj kulstofsiliciumindhold (CE> 4,3-4,5) vil forbedre fluiditeten af smeltet jern og øge dens permeabilitetstendens markant. Lavt MN/S -forhold: Når svovlindholdet er for højt, eller manganindholdet er utilstrækkeligt, dannes mindre MNS, hvilket ikke er befordrende for at danne en tæt oxidfilm/sulfidfilm på overfladen af støbningen for at forhindre infiltration. Det anbefales at kontrollere MN/S-forholdet mellem 8-12. Fosforindhold: Høj fosfor (P> 0,1%) reducerer overfladespændingen af smeltet jern, øger befugtbarheden og fremmer infiltration. Oxidation: Overdreven oxidation af smeltet jern kan give flere oxidindeslutninger, der påvirker dannelsen af en beskyttende film på overfladen.

Løsning - Kontroller strengt hældningstemperaturen: Mens du sikrer fuldstændig påfyldning og undgår koldisolering, skal du prøve at reducere hældningstemperaturen så meget som muligt. For et 27 kg grå støbejernsremskive er det normalt et gennemførligt mål at kontrollere hældningstemperaturen mellem 1360-1400 ℃ (justeret i henhold til vægtykkelsen, med den nedre grænse for tykke murede dele). Termometeret skal kalibreres nøjagtigt! Optimer hældningshastighed: Vedtag en glat og moderat hældningshastighed. Overvej at bruge et hældningssystem med pufferposer eller bundinjektion for at reducere direkte påvirkning af formhulen. Reducer inderens højde: Mens du sikrer påfyldning, skal du prøve at reducere højden på Sprue Cup eller bruge en trappet gran. Optimer sammensætningen af smeltet jern: mens man møder de mekaniske egenskaber (hovedsageligt styrke) af støbegods, reducerer kulstofækvivalent (CE) (såsom mål CE = 4,0-4,2), især siliciumindholdet. Sørg for tilstrækkeligt Mn/S -forhold (≥ 10): Ved at justere forholdet mellem skrot/svinejern eller tilsætning af manganjern, skal du sikre dig, at manganindholdet er tilstrækkeligt til at neutralisere svovl og danne MN'er. Kontroller oxidationen af smeltet jern: Udfør preovn inokuleringsbehandling (forbedrer grafitmorfologi, indirekte påvirker overfladen), undgå overdreven omrøring eller langvarig høj temperaturisolering, der kan forårsage oxidation.

3. skimmel/sandkerne design og driftsproblemer

en. Utilstrækkelig kompakthed af sandform/kerne: Utilstrækkelig kerneindsprøjtningstryk, dårlig skimmelsesudstødning eller kort sandindsprøjtningstid resulterer i lav lokal kompakthed af sandskimmel/kerne, høj porøsitet og let infiltration ved smeltet jern.

b. Formstemperatur for høj: Under kontinuerlig produktion akkumuleres formtemperaturen for høj (> 280 ℃), hvilket forårsager lokal præstaffing af det coatede sand før eller under sandblæsning, hvilket påvirker sandformenes samlede styrke og ensartethed.

c. Ubrugt (eller forkert brugt) støbning af belægning: Umalet belægning: Til støbegods med høje krav eller områder, der er tilbøjelige til sandadhæsion, er det meget risikabelt at anvende brandbestandig belægning. Dårlig belægningskvalitet: lav brandmodstand, dårlig ophængsstabilitet, tynd belægning eller ujævn belægning. Utilstrækkelig tørring: Belægningen hældes, før den tørres fuldstændigt, og vandet fordamper ved høje temperaturer, hvilket genererer tryk, der kan skubbe det smeltede jern ind i hullerne mellem sandpartiklerne eller få belægningen til at skrælle af.

d. Skimmelfjernelse/håndteringsskade: Sandformen/kernen er stødt under processen med fjernelse af skimmel, håndtering og kerneenhed, hvilket resulterer i lokal løshed eller skade på overfladen.

e. Forkert design af sprue-position: Sprue vender direkte mod hulrumsvæggen eller tynd væg, hvilket får højhastigheds smeltet jern til direkte at skylle overfladen af sandformen/kernen.

Løsning - Optimer kernefremstillingsprocessen: Sørg for tilstrækkeligt sandindsprøjtningstryk og holdetid til at sikre, at sandformen/kernen er kompakt og ensartet. Regelmæssigt rengør og vedligehold formen for at sikre glatte udstødningsstik. Kontroller formstemperaturen, og tilsæt om nødvendigt formkøling af formtemperatur (såsom vandkølingskanaler) eller udvid produktionscyklussen. Obligatorisk brug af ildfaste belægninger af høj kvalitet og korrekt anvendelse.