Öntési rendszer kialakítása és betét elhelyezése elveszett hab öntvényben

Öntési rendszer kialakítása és betét elhelyezése elveszett hab öntvényben

1. Irányított megszilárdulás: Engete elhelyezése forró pontokon

A magas hőmérsékletű olvadt vas közvetlenül vastag forró pontokba irányítása fenntartja a magasabb hőmérsékletet ezeken a területeken, és olyan hőmérsékleti gradienst hoz létre, amely szerint "a vékony szakaszok szilárdulnak meg először, a vastagok szilárdulnak meg utoljára". Ez megkönnyíti a hatékony adagolást a felszállókkal együtt, és elméletileg ideális a zsugorodás kompenzálására.

However: The ingate should never be placed directly at the center of the geometric hot spot. Instead, it should be positioned in the adjacent thick-walled area, allowing the riser to complete the final feeding. Ha a burkolatot közvetlenül a forró pont közepére helyezzük, az tovább növeli a forró pont termikus tömegét, ezáltal fokozza a zsugorodási porozitás kockázatát.

Természetesen ennek a megközelítésnek a megvalósíthatósága az öntvény sajátos szerkezetétől függ. A gyakorlatban az öntvények gyakran összetett geometriával és változó falvastagsággal rendelkeznek. Ezért a kapurendszer kialakításakor átfogóan figyelembe kell venni több tényező interaktív hatását.

2. Egyidejű megszilárdulás: Vékony falakon többszörösen szétszórt ráncok

Az olvadt vas áramlásának előnyben részesítése a vékony falú szakaszokba növeli azok hőmérsékletét, míg a vastag szakaszok természetesen viszonylag gyorsabban hűlnek. Ez szűkíti a hőmérsékleti gradienst az öntvényben, elősegítve az egyidejű megszilárdulást. Ez a megközelítés csökkenti a termikus igénybevételt, a deformációt és a repedést, így alkalmas olyan öntvényekhez, amelyek minimális falvastagság-ingadozásokkal rendelkeznek, és nem igényelnek szigorúan irányított szilárdulást.

Fontos megjegyzés: Az egyidejű megszilárdulás elve az elveszett haböntésnél nem másolható közvetlenül a hagyományos homoköntésből; szigorú határkorlátoknak van kitéve.

Az elveszett hab öntésnél a fém kitölti a formát, miközben a hab egyidejűleg lebomlik és elnyeli a hőt. A töltési áramlási mező közvetlenül megváltoztatja a termikus mezőt. Az elkerülhetetlen korlátok közé tartozik továbbá a negatív nyomás alkalmazása, a nem kötött száraz homok merev, nem hozó jellege és a szénmaradványok flotációja.

2.1 Ingates at Hot Spots: Az etetés előnyei és hátrányai

Előnyök: Magas hőmérsékletű olvadt vas kerül a vastag szakaszokba, fenntartva a helyi magas hőmérsékletet és megteremtve az irányított szilárdulás feltételeit. A kapurendszer ideiglenes etetőcsatornaként működhet.

2.2. Konkrét kockázatok az elveszett haböntéssel kapcsolatban:

2.2.1 A hab masszív lebomlása vastag szakaszokon jelentős hőt vesz fel. Ha a töltési ritmus nem illeszkedik, előfordulhat, hogy a vastag részeken a hőmérséklet nem emelkedik, ami megakadályozza a hatékony gradiens kialakulását. Ez csak megnöveli a forró pontot és rontja a zsugorodási porozitást.

2.2.2 A vastag falú habot közvetlenül befolyásoló olvadt vas könnyen erodálhatja a bevonatot, ami homokzáródási hibákhoz vezethet.

2.2.3. A gömbgrafitos öntöttvas pépes módon megszilárdul. Ha a tok túl korán megszilárdul, és elvágja az etetőcsatornát, akkor is előfordul zsugorodási porozitás, még akkor is, ha a tok a forró pontra kerül.

Gyakorlati irányelvek: Az elveszett haböntvény forró pontja közelében betáplálás útján történő irányított megszilárdulás eléréséhez előnyben részesítse a felszállócső és a tömlő soros összekötését (az olvadt vas átfolyik a felszállón, mielőtt az öntvénybe kerülne). Kerülje az egyetlen, nagy keresztmetszetű rács használatát, amely egyenesen a forró pontra irányul.

3. Több diszpergált betét vékony falakon az egyidejű megszilárdulás érdekében

Előnyök: A vékony falakból történő többpontos adagolás egyenletes általános hőmérsékleti mezőt biztosít, minimalizálja a hőmérséklet-különbségeket, a hőfeszültséget és a deformációt. Kiválóan alkalmas viszonylag egyenletes falvastagságú szürkevas öntvényekhez.

Speciális kockázatok az elveszett hab öntés során:

3.1If feeding occurs at thin walls and the molten iron flows toward the thick hot spot, the thick section will often solidify last. A terminális területeken felhalmozódnak a habbomlási maradékok és az alacsony hőmérsékletű olvadt vas. A forró pont nem kap sem magas hőmérsékletű vasat, sem megfelelő táplálást, ami a zsugorodási porozitás és a szénzárványok/redők kombinációját eredményezi.

3.2 A bevonat folyamatos öblítése vékony falú helyeken könnyen károsíthatja azt, ami homokzáródási hibákat okozhat.

4. Az elveszett hab öntvényben a betét elhelyezésének meghatározására vonatkozó alapelvek

4.1. Irányított szilárdítás (vastag gömbgrafitos öntvények, szigorú zsugorodásmentes követelmények)

Elmélet: Helyezzen be olvadt vasat vastag szakaszok/forró pontok közelébe.

4.2 Gyakorlati végrehajtás:

4.2.1 Helyezze el a nyílásokat a forró pont melletti vastag falú területen; ne helyezze őket közvetlenül a geometriai forró pont közepére.

4.2.2 Előnyben részesítse az olvadt vas átvezetését a felszállón, mielőtt az bejutna az öntvénybe.

4.2.3 Magas öntvényeknél előnyben részesítse az alsó nyílást és a lépcsőzetes kitöltést. Ez biztosítja a fémfeltöltést alulról felfelé, lehetővé téve a szénmaradványok és gázok feljutását a felszállócsőbe vagy a salakcsapdákba.

4.2.4 Szigorúan kerülje az egyszeri, túlméretezett ingeket. A helyi túlmelegedés és az erózió csökkentése érdekében használjon több szétszórt betétet.

A forró pontokat felszállókkal vagy hidegrázásokkal kell párosítani. A gömbgrafitos öntöttvas zsugorodásának kiküszöböléséhez nem elegendő a tömítésnek a forró ponton történő elhelyezésére hagyatkozni.

4.2.5. Egyidejű megszilárdulás (Egyenletes falvastagság, feszültség/deformáció ellenőrzési prioritás, kisebb helyi zsugorodás elfogadható)

4.3. Elmélet: Többpontos diszpergált táplálás vékony falakon.

A töltési útvonal lerövidítése érdekében osszon el több kis keresztmetszetű befogót a vékony falú területeken.

Az öntvény túlsó végén lévő vastag forró pontokat hidegrázásokkal kell párosítani, hogy felgyorsítsák a lehűlést és megakadályozzák a végfeltöltésből származó hideg salak felhalmozódását.

Ne erőltesse a tiszta egyidejű megszilárdítást a drasztikus vastagság-változásokkal rendelkező öntvényeken, mert ez ellenőrizhetetlen hibákhoz vezet a vastag forró pontokon.

4.4. Univerzális kemény korlátok minden körülményre (elveszett habspecifikus, felülírja a megszilárdulási elméletet)

A bevonat összeomlásának megelőzése érdekében a bélések soha nem nézhetnek a vékony habfalak éles sarkai felé.

A tömítéseket lehetőleg megmunkált felületekre kell helyezni. Soha ne helyezzen bevágásokat tömítő, illeszkedő vagy menetes felületekre.

A töltési áramlási mezőnek biztosítania kell, hogy a bomlási maradékok az öntvény legmagasabb pontja felé vándoroljanak, és ezeken a magas pontokon salakcsapdákat kell elhelyezni. Még ha elméletileg megfelelő is a hot spot adagolás, a tervet el kell hagyni, ha az salak beszorulását okozza az öntőtestben.

A tömlő keresztmetszete nem lehet túl kicsi (az adagolási szakaszban az idő előtti megszilárdulás elkerülése érdekében, ami elzárja az etetőcsatornát), és nem lehet túl nagy (a helyi túlmelegedés elkerülése érdekében).

5.Összefoglaló

Az irányított megszilárdulás előnyt jelent, ha a tömlőt a forró pontok közelében helyezik el az etetés megkönnyítése érdekében, míg az egyidejű megszilárdulás a vékony falaknál többpontos adagoláson alapul, hogy minimalizálja a termikus gradienst és a feszültséget.

Az elveszett haböntés azonban nem képes mechanikusan megismételni a homoköntési gyakorlatot. A zsugorodást közvetlenül a forró pontra helyezve nem szünteti meg automatikusan a zsugorodást, és a vékony falakon történő táplálás nem garantálja az egyidejű megszilárdulást. A mérnököknek átfogó kompromisszumokat kell tenniük, figyelembe véve a töltési áramlási mezőt, a hab lebontását és a salak eltávolítását, a negatív nyomást, valamint a felszállók és a hidegrázás integrálását. Sok esetben kompromisszumos, kiegyensúlyozott megoldásra van szükség.