Kuinka ratkaista halkeamia ohjausventtiilin valuntuotannossa

Valien valmistusprosessissa metallimateriaalien kemiallisella koostumuksella on ratkaiseva vaikutus halkeamien muodostumiseen. Liiallinen hiilipitoisuus, liiallinen rikki- ja fosfori-epäpuhtaudet sekä seostuselementtien epätasainen jakautuminen aiheuttavat metallin muodostavan vähäisen sulavan eutektisen tai kuuman hauran rakenteen kiinteytymisen aikana, mikä lisää halkeamien herkkyyttä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi meidän pitäisi ensin aloittaa raaka -aineiden valinnasta, hallita tiukasti epäpuhtauselementtien, kuten hiilen, rikkiä ja fosforia, sisältöä ja saavuttaa seoskomponenttien tasapainoinen suhde optimoimalla ainesosat. Lisäksi on myös tärkeää parantaa metallin puhtautta. Sulan metallin sulkeumat ja kaasut voidaan poistaa prosessien, kuten jalostamisen, deoksidaation ja kaasunpoiston kautta, parantaen siten metallin kattavia mekaanisia ominaisuuksia ja lämpöstabiilisuutta.

Rakennesuunnitteluvaiheessa on erityisen tärkeää kohtuudella hallita venttiilin valu . On välttämätöntä välttää voimakkaasti poikkileikkausten, terävien kulmien, epätasaisen paksuuden alueen ja monimutkaisten suljettujen rakenteiden vaihtamisen. Nämä suunnitteluvauriot aiheuttavat todennäköisesti lämpöjännityspitoisuuden jäähdytysprosessin aikana, mikä indusoi kuumat halkeamat tai kylmät halkeamat. Kun valuherakenne on optimoida, fileen siirtymä- ja paksuuden homogenisointisuunnittelu tulisi ottaa käyttöön paikallisen stressipitoisuuden riskin vähentämiseksi. Samanaikaisesti muottia suunnitellessaan jäähdytyskanava ja nousujärjestelmä on järjestettävä kohtuudella sen varmistamiseksi, että valun kokonaislämpötilagradientti on lempeä, jähmettymisjärjestys on selkeä ja asynkronisesta jähmettymisestä johtuva vetolujuuden kertyminen vältetään.

Muovaustekniikan kannalta on tärkeää valita muovausmateriaalit, joilla on suuri lujuus, korkea ilman läpäisevyys ja hyvä lämmönjohtavuus. Tämä voi varmistaa, että muotin onkalolla on hyvä jäykkyys ja lämmönjohtavuus sulan metallin kaatamisen ja kiinteyttämisen aikana, mikä estää valun epänormaalia rakenteellista stressiä homeen romahtamisen tai muodonmuutoksen vuoksi. Samanaikaisesti on tarpeen hallita muovaushiekan laajentumisnopeutta ja kestävyyttä, jotta ydin on laajentunut voimakkaasti korkean lämpötilan olosuhteissa ja aiheuttaen valun sisäistä stressiä. Pinnoitteiden valinnassa on annettava prioriteetti valupinnoitteille, joissa kaasupäästöt, korkea tarttuvuus ja voimakas korkean lämpötilan stabiilisuus, olisi valuspinnan tulenkestävän suorituskyvyn ja pinnan laadun parantamiseksi.

Kaatumisjärjestelmän suunnittelussa on avain varmistaa, että sulaa metalli täyttää muotin sujuvasti kaatamisprosessin aikana välttäen väkivaltaisten pyörrevirtojen, hiekan räjäytyksen tai liiallisen paikallisen jäähdytyksen aiheuttamia äkillisiä lämpöjännitysmuutoksia. Pohjakautaa, askeltyyppiä tai suljettua kaatajärjestelmän suunnittelua voidaan käyttää varmistamaan, että sulaa metalli täyttää onkalon alhaalta yläosaan, jotta voidaan vähentää hapettuneiden sulkeumia. Samanaikaisesti nousu- ja jäähdyttimet on kohtuudella asettaa varmistamaan, että valun kunkin osan jähmettymisjärjestys on kohtuullinen, kuuma osa voidaan kompensoida kokonaan ja paikallinen lämpötilaero on liian suuri aiheuttamaan halkeamia.

Jäähdytys- ja jähmettymisvaiheessa on erityisen tärkeää hallita valun jäähdytysnopeutta ja jäähdytysmenetelmää. Epätasaisen tai liian nopean jäähdytysnopeuden aiheuttamaa lämpöjännityspitoisuutta tulisi välttää. Paksujen ja suurten tai monimutkaisten rakenteen ohjausventtiilien valujen osalta pakotetun jäähdytyksen ja luonnollisen jäähdytyksen yhdistelmää voidaan käyttää lämpötilan kentän tasaisen jakautumisen saavuttamiseksi teknisten keinojen, kuten vesijäähdytyksen, ilmajäähdytyksen tai takin lämpötilan hallinnan avulla, hidastavat lämpötilan pudotusnopeutta ja vähentävät siten lämpöhalkeamien todennäköisyyttä. Eristysmateriaaleja voidaan tarvittaessa käyttää halkeamien alttiiden osien jäähdytyksen viivästymiseen, jotta ne voidaan vähitellen jäähtyä yleisen kiinteistön jälkeen sisäisen stressin vapauttamiseksi tehokkaasti.

Lämpökäsittelyprosessissa tulisi muotoilla tieteellinen hehkutus, normalisointi tai ikääntyminen hoitoprosessilla jäännösjännityksen poistamiseksi valun sisällä. Lämpökäsittelyn lämpötilaa ja pitoaikaa on valvottava huolellisesti valun materiaaliominaisuuksien ja seinämän paksuuden mukaan, jotta vältetään liian nopeaa lämmityksen tai väärän jäähdytyksen aiheuttamia halkeamia. Erityisistä materiaaleista valmistettujen ohjausventtiilien valut, kuten duplex-ruostumattomasta teräksestä valmistetut ja lämmönkestävät seokset, on vielä välttämätöntä laatia vastaavat lämpökäsittelysuunnitelmat niiden ominaisuuksien perusteella varmistaakseen valun yleisen suorituskyvyn ja käyttöajan.