Analyse et amélioration des défauts courants des moulages de soupapes

 1. Stomie
    Il s'agit d'une petite cavité formée par le gaz qui ne s'est pas échappé lors du processus de solidification du métal. Sa paroi interne est lisse, contient du gaz et a une réflectivité élevée pour les ondes ultrasonores, mais parce qu'elle est fondamentalement sphérique ou ellipsoïdale, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un défaut en forme de point, qui affecte l'amplitude de l'onde réfléchie. Les pores du lingot d'acier sont aplatis en défauts de surface après forgeage ou laminage, ce qui est bénéfique pour les tests aux ultrasons.

     2. Retrait et porosité

     Lorsque le moulage ou le lingot d'acier est refroidi et solidifié, le volume se rétracte et la partie solidifiée finale formera un défaut creux car elle ne peut pas être complétée par du métal liquide. Les vides grands et concentrés sont appelés cavités de retrait, et les vides petits et dispersés sont appelés porosité. Ils sont généralement situés dans la partie solidifiée finale du centre du lingot d'acier ou de la coulée. La paroi interne est rugueuse et entourée de nombreuses impuretés et de petits pores. En raison de la loi de dilatation et de contraction thermique, les trous de retrait sont inévitables, mais ils ont des formes, des tailles et des positions différentes selon les méthodes de traitement. Lorsqu'ils s'étendent jusqu'au corps de coulée ou de lingot, ils deviennent des défauts. Si le lingot d'acier n'est pas découpé dans la cavité de rétraction et introduit dans le forgeage lors du forgeage de la billette, il deviendra la cavité de rétraction résiduelle (résidu de cavité de rétraction, tube de rétraction résiduel).

    3. Inclusion de laitier

    Pendant le processus de fusion, le laitier ou le matériau réfractaire sur le corps du four se décolle et pénètre dans le métal liquide, et est impliqué dans le corps de coulée ou de lingot d'acier pendant la coulée, formant un défaut d'inclusion de laitier. Les inclusions de scories n'existent généralement pas seules, elles sont souvent denses ou dispersées à différentes profondeurs. Ils s'apparentent aux défauts volumétriques mais présentent souvent un certain degré de linéarité. 4. Inclusions

    Les produits de réaction (tels que les oxydes, les sulfures, etc.) pendant le processus de fusion - les inclusions non métalliques, ou certains des additifs dans les composants métalliques ne sont pas complètement fondus et restent pour former des inclusions métalliques, telles que composants de point de fusion-tungstène, Mo et ainsi de suite.

     5. Ségrégation

     La ségrégation dans les pièces moulées ou les lingots d'acier fait principalement référence à la ségrégation de la composition formée pendant le processus de fusion ou le processus de fusion du métal en raison d'une répartition inégale de la composition. Les propriétés mécaniques de la zone séparée sont différentes des propriétés mécaniques de l'ensemble de la matrice métallique, et la différence dépasse la norme admissible. La portée devient un défaut.

     6. Fissures de coulée

     Les fissures dans le moulage sont principalement causées par la contrainte de retrait du métal pendant le refroidissement et la solidification dépassant la résistance ultime du matériau. Il est lié à la conception de la forme de la coulée et du processus de coulée, et il est également sensible à la fissuration causée par la teneur élevée en impuretés du matériau métallique. Propriétés liées (par exemple, fragilité à chaud lorsque la teneur en soufre est élevée, fragilité à froid lorsque la teneur en phosphore est élevée, etc.). Des fissures intergranulaires axiales se produiront également dans les lingots d'acier. S'ils ne peuvent pas être forgés lors du forgeage ultérieur des billettes, ils resteront dans les pièces forgées et deviendront des fissures internes dans les pièces forgées.

    7. Compartiment froid

    Il s'agit d'un défaut stratifié unique dans les pièces moulées, qui est principalement lié à la conception du processus de moulage des pièces moulées. Elle est causée par des éclaboussures, un culbutage, une interruption de coulée ou deux brins (ou plusieurs brins de directions différentes) lors du coulage de métal liquide. ) L'écoulement du métal se rencontre et d'autres raisons, car le film semi-solide formé par le refroidissement de la surface du métal liquide reste dans le corps de coulée et forme un défaut de zone en forme de diaphragme.

    8. Retournez la peau

    C'est à ce moment-là que le lingot d'acier est versé de la poche à la lingotière pendant la fabrication de l'acier. En raison de l'interruption et de la pause de la coulée, la surface du métal liquide versé dans l'air se refroidit rapidement pour former un film d'oxyde. Lorsque la coulée continue, le métal liquide nouvellement coulé l'enlèvera. Un défaut de délaminage (zone) formé en perçant et en se transformant dans le corps du lingot d'acier, il ne peut pas être éliminé par forgeage lors du forgeage ultérieur de la billette du lingot d'acier.

     9. Anisotropie

     Lorsque des pièces moulées ou des lingots d'acier sont refroidis et solidifiés, la vitesse de refroidissement de la surface vers le centre est différente, de sorte que différentes structures cristallines se forment, ce qui se manifeste par l'anisotropie des propriétés mécaniques, ce qui conduit également à l'anisotropie des propriétés acoustiques, qui est, du centre au centre. La surface a une vitesse différente de son et d'atténuation du son. L'existence de cette anisotropie affectera négativement la taille et l'emplacement des défauts lors du contrôle par ultrasons des pièces moulées.

3. Mesures d'amélioration

    (1) L'équipement de fusion a une mauvaise capacité à garantir la composition du fer fondu et la stabilité de l'équipement de mélange de sable n'est pas bonne. La composition du fer fondu est limitée par de nombreux facteurs tels que le coke, le type de four, le volume d'air et les conditions des matières premières ; le sable de résine est affecté par des facteurs tels que la température, l'ajout de résine et d'acide. Par exemple, le sable ne passe souvent pas par le lit de régénération et de refroidissement, de sorte que la température du sable est très élevée, ce qui affecte sérieusement la résistance du moule en sable, provoque une expansion importante du sable dans la coulée et augmente la tendance à retrait et porosité dans la coulée.

　　(2) Le sable meuble dans la cavité et l'impact de la fonte en fusion pendant le processus de coulée provoquent directement des cloques et des défauts d'inclusion de sable.

　　(3) Il y a toujours des scories générées dans le fer en fusion dans l'équipement de fusion. Pendant la coulée, les scories solides et liquides dans la fonte en fusion pénètrent dans la cavité avec la fonte en fusion pour former des trous de scories.

(4) Au cours du processus de production, la teneur en azote du fer fondu augmente avec l'augmentation de la température et diminue avec l'augmentation de l'équivalent carbone. Lorsque l'azote et l'hydrogène sont ensemble, il est facile de former des pores, qui sont les pores principaux. la source.

　　(5) La rigidité de la plaque inférieure du moule est médiocre et la surface de séparation du moule en sable est inégale lorsqu'elle est placée avant le modelage. L'espace entre les surfaces de séparation supérieure et inférieure est important lorsque le moule est fermé, ce qui entraîne une taille et une forme médiocres au niveau de la surface de séparation.

　　(6) Le noyau de sable au pied du corps de vanne de 2.2 m dérive vers le bas pendant le processus de coulée, ce qui est la principale cause de l'épaisseur de paroi inégale au pied.　　

　　Selon les causes des défauts de moulage des valves, nous avons principalement pris des mesures d'amélioration sous les aspects suivants :

　　(1) Augmentez de manière appropriée l'équivalent carbone du fer fondu et utilisez l'expansion de graphitisation pour améliorer la capacité d'auto-alimentation du matériau.

　　(2) Lors du récurage de la boîte, la compacité du sable de moulage est assurée, la résistance du moule en sable est améliorée et la capacité d'auto-alimentation du moulage est favorisée.

　　(3) Soufflez le sable meuble dans la cavité avant de fermer le moule et vérifiez soigneusement la cavité.

　　(4) Le moule en sable du corps de vanne non coulé est laissé après le coulage sur site, et sa coupelle de coulée et son évent doivent être recouverts hermétiquement pour empêcher le sable libre d'entrer.

(5) nettoyer le laitier solide sur la surface du fer fondu avant de verser; augmenter la température de coulée initiale de la fonte en fusion pour réduire la tendance de la fonte en fusion à produire des scories oxydées secondaires ; essayez d'organiser les pièces moulées de la vanne à couler dans la phase initiale après l'ouverture du four pour réduire le nombre de fois de revêtement Une grande quantité de laitier mince est générée après utilisation; pour les vannes à corps F de 610 mm (24 pouces), pour le chevauchement des glissières transversales, combinés à d'autres paramètres pendant le versement, des tamis filtrants sont installés à l'entrée et à la sortie, et plusieurs morceaux de fibre de recouvrement sont filtrés pour améliorer l'effet de rétention des scories du système de déclenchement.

(6) Utiliser autant que possible de l'acier au carbone, de la fonte grise ordinaire ou de la fonte ductile comme matière première ; réduire la teneur en éléments d'alliage tels que Cr et Mn dans la fonte en fusion pour réduire la teneur en gaz de la fonte en fusion ; peindre tous les noyaux de sable avant le noyau inférieur. Il doit être stocké dans un délai limité pour éviter que le noyau de sable n'absorbe l'humidité ; les jours de pluie ou les saisons à forte humidité, il est préférable d'utiliser un chalumeau pour cuire la surface de la cavité et de sabler le noyau avant de régler le noyau pour réduire la quantité de gaz généré par le sable ; utiliser de petites vannes de coulée à haute température, afin de faciliter l'auto-épuisement de la fonte en fusion et de réduire la génération de scories.

(7) Lors du versement d'une vanne à corps F de 1067 mm (42 pouces), il est nécessaire de marteler de haut en bas sur la même plaque inférieure devant le mélangeur de sable fixe, et il ne doit y avoir aucun débris sur la plaque inférieure ; il est interdit de le mettre à d'autres endroits pour réduire Source de variation : Il est interdit de soulever le moule en sable et la plaque de fond ensemble pour éviter que la plaque de fond ne se déforme.

　　(8) Lorsque vous versez 2.2n, mettez une quantité appropriée de sable de résine sur le noyau du noyau de sable du pied lors du versement du corps de la vanne et moulez-le dès que possible.　　　　

　　 Après avoir pris les mesures d'amélioration ci-dessus, un total de 2413.78 tonnes de vannes ont été produites tout au long de l'année, avec un taux de déchets internes de 1.15 %, un taux de déchets externes de 1.73 % et un taux de déchets global de 2.88 %. Par rapport au taux de rebut des pièces moulées de vannes avant et après l'amélioration, le taux de rebut interne a diminué de 2.39 %, le taux de rebut externe a diminué de 2.85 % et le taux de rebut global a diminué de 5.24 %. L'effet est important.

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