1. Structurele analyse
(1) DitvlinderklepHet heeft een cirkelvormige, taartachtige structuur, de binnenholte is verbonden en ondersteund door 8 verstevigingsribben, het bovenste gat van Φ620 staat in verbinding met de binnenholte, en de rest van deventielDoordat de kern gesloten is, is deze moeilijk te fixeren en gemakkelijk te vervormen. Zowel het ontluchten als het reinigen van de binnenholte levert grote problemen op, zoals weergegeven in Figuur 1.
De wanddikte van de gietstukken varieert sterk; de maximale wanddikte bedraagt 380 mm, terwijl de minimale wanddikte slechts 36 mm is. Tijdens het stollen van het gietstuk is het temperatuurverschil groot, en de ongelijkmatige krimp kan gemakkelijk leiden tot krimpholtes en krimpporiën, wat waterlekkage tijdens de hydraulische test kan veroorzaken.
2. Procesontwerp:
(1) Het scheidingsvlak is weergegeven in Figuur 1. Plaats het uiteinde met de gaten op de bovenste doos, maak een complete zandkern in de middelste holte en verleng de kernkop op de juiste wijze om de bevestiging van de zandkern en de beweging van de zandkern te vergemakkelijken wanneer de doos wordt omgedraaid. De lengte van de uitstekende kernkop van de twee blinde gaten aan de zijkant is langer dan de lengte van het gat, zodat het zwaartepunt van de gehele zandkern naar de zijkant van de kernkop wordt verschoven om ervoor te zorgen dat de zandkern vast en stabiel is.
Er wordt gebruikgemaakt van een semi-gesloten gietsysteem, ∑F binnen: ∑F horizontaal: ∑F recht = 1:1,5:1,3. De gietkanaal bestaat uit een keramische buis met een binnendiameter van Φ120 mm, en twee vuurvaste stenen van 200 × 100 × 40 mm zijn op de bodem geplaatst om te voorkomen dat het gesmolten ijzer direct in contact komt met de gietvorm. Voor de impactzandvorm is een schuimkeramisch filter van 150 × 150 × 40 mm op de bodem van de gietkanaal geïnstalleerd, en 12 keramische buizen met een binnendiameter van Φ30 mm worden gebruikt voor de binnenste gietkanaal om gelijkmatig met de bodem van het gietstuk te verbinden via de wateropvangtank onderin het filter, waardoor een bodemgietsysteem ontstaat, zoals weergegeven in Figuur 2.
(3) Plaats 14 ∮20 luchtgaten in de bovenste mal, plaats een Φ200 zandkern ontluchtingsgat in het midden van de kernkop, plaats koud ijzer in de dikke en grote delen om een evenwichtige stolling van het gietstuk te garanderen, en gebruik het principe van grafietvormingsuitzetting om de toevoerstijgbuis te elimineren en zo de procesopbrengst te verbeteren. De zandbak heeft een afmeting van 3600 × 3600 × 1000/600 mm en is gelast met een 25 mm dikke stalen plaat om voldoende sterkte en stijfheid te garanderen, zoals weergegeven in figuur 3.
3. Procesbeheersing
(1) Modelleren: Test vóór het modelleren de druksterkte van het harszand met een standaardmonster van Φ50×50 mm (≥ 3,5 MPa) en zorg ervoor dat het koude ijzer en de aanvoerkanalen stevig vastzitten. Dit garandeert dat de zandvorm voldoende sterkte heeft om de chemische uitzetting van het grafiet dat ontstaat tijdens de stolling van het gesmolten ijzer op te vangen en te voorkomen dat het gesmolten ijzer gedurende lange tijd tegen de aanvoerkanalen botst en zanduitspoeling veroorzaakt.
Kernvorming: De zandkern is verdeeld in 8 gelijke delen door 8 verstevigingsribben, die met elkaar verbonden zijn via de holte in het midden. Er zijn geen andere ondersteunings- en ontluchtingsonderdelen behalve de kernkop in het midden. Als de zandkern niet goed gefixeerd en ontlucht is, zullen er na het gieten verschuivingen en luchtbellen in de zandkern ontstaan. Omdat de totale oppervlakte van de zandkern groot is, is deze verdeeld in acht delen. De kern moet voldoende sterkte en stijfheid hebben om ervoor te zorgen dat deze na het lossen uit de mal niet beschadigd raakt en na het gieten niet vervormt, zodat een uniforme wanddikte van het gietstuk gegarandeerd is. Om deze reden hebben we een speciaal kernframe gemaakt en dit met een ontluchtingskoord vastgemaakt om de ontluchtingsgassen uit de kernkop af te voeren en zo de compactheid van de zandmal tijdens de kernvorming te waarborgen. Zie figuur 4.
(4) Sluitkast: Aangezien het moeilijk is om het zand in de binnenholte van de vlinderklep te verwijderen, wordt de gehele zandkern met twee verflagen behandeld. De eerste laag wordt aangebracht met een alcoholhoudende zirkoniumverf (Baume-waarde 45-55) en vervolgens gedroogd. Na het drogen wordt de tweede laag aangebracht met een alcoholhoudende magnesiumverf (Baume-waarde 35-45) om te voorkomen dat het gietstuk aan het zand blijft kleven en gaat sinteren, wat moeilijk te verwijderen is. Het kopgedeelte van de kern wordt met drie M25-schroeven aan de stalen buis van Φ200 mm van de hoofdstructuur van de kern bevestigd en vastgezet met schroefdoppen in de bovenste zandvorm. Er wordt gecontroleerd of de wanddikte van elk onderdeel uniform is.
4. Smelt- en gietproces
(1) Gebruik hoogwaardig Q14/16# ruw ijzer met een laag P-, S- en Ti-gehalte van Benxi en voeg dit toe in een verhouding van 40% tot 60%; sporenelementen zoals P, S, Ti, Cr, Pb, enz. worden strikt gecontroleerd in het schrootstaal, en roest en olie zijn niet toegestaan, de toevoegingsverhouding is 25% tot 40%; de retourlading moet vóór gebruik worden gereinigd door middel van straalreiniging om de reinheid van de lading te garanderen.
(2) Controle van de belangrijkste componenten na de oven: C: 3,5-3,65%, Si: 2,2%-2,45%, Mn: 0,25%-0,35%, P≤0,05%, S: ≤0,01%, Mg (rest): 0,035% ~0,05%, onder de voorwaarde dat sferoidisatie gewaarborgd is, moet de ondergrens van Mg (rest) zo laag mogelijk worden gehouden.
(3) Sferoidisatie-inoculatiebehandeling: er worden sferoidisatiemiddelen met een laag magnesium- en laag gehalte aan zeldzame aardmetalen gebruikt, met een toevoegingsverhouding van 1,0% tot 1,2%. Bij de conventionele spoelmethode voor sferoidisatie wordt eenmalig 0,15% inoculatie aangebracht op de nodulator onderin de verpakking, waarna de sferoidisatie is voltooid. Vervolgens wordt de slak uitbesteed voor een secundaire inoculatie van 0,35%, en wordt tijdens het gieten een vloei-inoculatie van 0,15% uitgevoerd.
(5) Er wordt gebruikgemaakt van een snel gietproces bij lage temperatuur, waarbij de giettemperatuur 1320°C tot 1340°C bedraagt en de giettijd 70 tot 80 seconden. Het gesmolten ijzer mag tijdens het gieten niet worden onderbroken en de gietkanaalbeker is altijd gevuld om te voorkomen dat gas en insluitsels via de kanaalholte in de mal terechtkomen.
5. Resultaten van de gietproef
(1) Test de treksterkte van het gegoten testblok: 485 MPa, rek: 15%, Brinell-hardheid HB187.
(2) De sferoidisatiegraad is 95%, de grootte van het grafiet is klasse 6 en het perliet is 35%. De metallografische structuur is weergegeven in figuur 5.
(3) Bij de UT- en MT-detectie van secundaire defecten in belangrijke onderdelen werden geen registreerbare defecten gevonden.
(4) Het uiterlijk is vlak en glad (zie figuur 6), zonder gietfouten zoals zandinsluitingen, slakinsluitingen, koude lassen, enz., de wanddikte is uniform en de afmetingen voldoen aan de eisen van de tekeningen.
(6) Een hydraulische druktest van 20 kg/cm² na de verwerking vertoonde geen lekkage.
6. Conclusie
Op basis van de structurele kenmerken van deze vlinderklep worden de problemen van de instabiliteit en gemakkelijke vervorming van de grote zandkern in het midden en de moeilijke zandreiniging opgelost door de nadruk te leggen op het ontwerp van het procesplan, de productie en fixatie van de zandkern en het gebruik van coatings op basis van zirkonium. De plaatsing van ontluchtingsgaten voorkomt de vorming van poriën in de gietstukken. Van de regeling van de ovenlading tot het aanvoersysteem, het schuimkeramische filterscherm en de keramische inlaattechnologie worden gebruikt om de zuiverheid van het gesmolten ijzer te garanderen. Na meerdere entbehandelingen voldoen de metallografische structuur van de gietstukken en de algehele prestaties aan de eisen van de klant.
VanTianjin Tanggu Waterafdichtingsklep Co., ltd. Vlinderklep, schuifafsluiter, Y-zeef, wafer dubbelplaat terugslagklepvervaardiging.
Plaatsingstijd: 29-04-2023
