В процессе производства литейные предприятия неизбежно сталкиваются с дефектами отливки, такими как усадка, пузыри и сегрегация, что приводит к низкому выходу отливки. Переплавка и производство также столкнутся с большим количеством рабочей силы и потребления электроэнергии. Как уменьшить дефекты литья – проблема, которая всегда волновала специалистов литейного производства.
Что касается вопроса уменьшения дефектов литья, Джон Кэмпбелл, профессор Бирмингемского университета в Великобритании, обладает уникальным пониманием уменьшения дефектов литья. Еще в 2001 году Ли Дяньчжун, научный сотрудник Института исследования металлов Китайской академии наук, провел моделирование организации процесса горячей обработки и проектирование процесса под руководством профессора Джона Кэмпбелла. Сегодня InterContinental Media составило список из десяти основных принципов уменьшения дефектов литья, предложенных международным мастером кастинга Джоном Кэмпбеллом.
1. Хорошие отливки начинаются с качественной выплавки.
После того, как вы начнете разливать отливки, необходимо сначала подготовить, проверить и провести процесс плавки. При необходимости может быть принят самый низкий приемлемый стандарт. Однако лучшим вариантом является подготовка и принятие плана выплавки, близкого к нулевому дефекту.
2. Избегайте турбулентных включений на свободной поверхности жидкости.
Для этого необходимо избегать чрезмерной скорости потока на передней свободной поверхности жидкости (мениске). Для большинства металлов максимальная скорость потока контролируется на уровне 0,5 м/с. Для систем закрытого литья или тонкостенных деталей максимальная скорость потока будет соответствующим образом увеличена. Это требование также означает, что высота падения расплавленного металла не может превышать критическое значение высоты «статического падения».
3. Избегать ламинарных включений поверхностных конденсатных оболочек в расплавленном металле.
Для этого необходимо, чтобы в течение всего процесса заполнения ни один передний конец потока расплавленного металла не прекращал течь преждевременно. Мениск расплавленного металла на ранней стадии заливки должен оставаться подвижным и не подвергаться утолщению поверхностных оболочек конденсата, который станет частью отливки. Для достижения этого эффекта переднюю часть расплавленного металла можно спроектировать так, чтобы она постоянно расширялась. На практике только нижняя заливка «в гору» позволяет добиться непрерывного процесса подъема. (Например, при гравитационном литье он начинает течь вверх снизу прямолинейника). Это означает:
Нижняя система разлива;
Никакого падения или скольжения металла «под гору»;
Отсутствие крупных горизонтальных потоков;
Отсутствие фронтальной остановки металла из-за разливки или каскадных потоков.
4. Избегайте захвата воздуха (образования пузырьков)
Избегайте попадания воздуха в систему заливки, что может привести к попаданию пузырьков в полость. Этого можно достичь путем:
Разумное проектирование ступенчатой разливочной чашки;
Разумная конструкция литника для быстрого заполнения;
Разумное использование «плотины»;
Избегайте использования «колодца» или другой открытой системы заливки;
Использование желоба небольшого сечения или керамического фильтра рядом с соединением литника и поперечного желоба;
Использование дегазационного устройства;
Процесс заливки не прерывается.
5. Избегайте пор песочного сердечника.
Не допускайте попадания пузырьков воздуха, образующихся в песчаном стержне или песчаной форме, в расплавленный металл в полости. Песчаный стержень должен иметь очень низкое содержание воздуха или использовать соответствующую вытяжку, чтобы предотвратить образование пор песчаного стержня. Песчаные стержни на основе глины или клей для ремонта форм нельзя использовать, пока они полностью не высохнут.
6. Избегайте усадочных полостей
Из-за конвекции и нестабильных градиентов давления невозможно добиться подачи усадки вверх для отливок толстого и большого сечения. Таким образом, необходимо соблюдать все правила подачи с усадкой, чтобы обеспечить хорошую конструкцию подачи с усадкой, а также использовать технологию компьютерного моделирования для проверки и реальных образцов отливки. Контролируйте уровень вспышки в месте соединения песчаной формы и песчаного стержня; контролировать толщину литейного покрытия (если оно есть); контролировать сплав и температуру литья.
7. Избегайте конвекции
Опасность конвекции связана со временем затвердевания. Тонкостенные и толстостенные отливки не подвержены опасности конвекции. Для отливок средней толщины: снизить опасность конвекции за счет конструкции или процесса отливки;
Избегайте подачи с усадкой вверх;
Переворачивание после заливки.
8. Уменьшить сегрегацию
Предотвращайте сегрегацию и контролируйте ее в пределах стандартного диапазона или предела состава, разрешенного заказчиком. Если возможно, постарайтесь избежать разделения каналов.
9. Уменьшите остаточное напряжение
После обработки на раствор легких сплавов не допускается закалка водой (холодной или горячей водой). Если напряжение отливки не кажется большим, используйте полимерную закалочную среду или принудительную закалку воздухом.
10.Данные ориентиры
Всем отливкам должны быть присвоены контрольные точки для проверки размеров и обработки.
Время публикации: 30 мая 2024 г.
