Знание - Sanxin

Изливане на отливки и филтриране на разтопено желязо

блог-1-1

Литировачната система на отливките е отговорна главно за прехвърлянето на чиста и без шлака разтопена стомана от кофата към кухината на формата, без да се причинява вторично окисление или абсорбция на газ. До известна степен всички сплави са засегнати от образуването на шлака, а някои, като например сплавите на базата на алуминий и мед, са особено податливи.

 

Най-важният аспект на леенето е металът да се въведе във формата без турбулентност, с възможно най-ниска скорост и с подходяща скорост на пълнене. Оптималната скорост на пълнене за дадена сплав не може да се счита за фиксирана стойност, а зависи от много фактори, като например теглото на отливката, дебелината на напречното сечение и формата на отливката. Прекомерните скорости на потока увеличават възможността за турбулентност, струйно изпускане и окисляване в предния край на метала, което може да доведе до намаляване на механичните свойства или дори до бракуване на отливката.

 

Необходимата висока скорост на пълнене е в конфликт с ниската скорост на потока, особено за сплави, които са склонни към образуване на шлака. Това често води до прекалено голяма литникова система, далеч надвишаваща обичайните пропорции на литниковата система, базирани на площ. За такива сплави е идеално да се излива, като се използва „безнапорна“ литникова система чрез отстраняване на горната повърхност на канала. Това гарантира, че каналът винаги тече напълно. Разстоянието между ливниковия кладенец и първия вътрешен канал трябва да бъде възможно най-голямо, за да се даде време на шлаката да изплува и да бъде уловена от горната повърхност на канала. Вътрешните канали трябва да бъдат разположени възможно най-близо до дъното на отливката, за да се сведе до минимум турбуленцията в кухината на формата.

 

Леячна втулка: Леячната чаша трябва да се използва за всички отливки, с изключение на най-малките. Тя трябва да е проектирана така, че да позволява на изливача бързо да напълни леяка и да поддържа постоянно налягане в главата по време на процеса на изливане. Това може да се постигне чрез принудителен дизайн с преграда. Формата на изливащата чаша трябва да е правоъгълна, за да се улесни циркулацията нагоре по време на изливане, което помага за отстраняването на шлаката. Изходът на изливащата чаша трябва да е дъгообразен и да съответства на леяка. Обикновено в изливащата чаша се използва запушалка, която позволява на изливача да я напълни напълно, преди да извади запушалката, давайки време на шлаката да изплува.

 

Директното изливане в леяка или използването на конична облицовка за директно вливане в леяка не се препоръчва, тъй като това не само причинява образуването и навлизането на въздух и шлака в литниковата система, но и генерира прекомерна турбуленция в нея поради високоскоростния поток на метала.

 

Литник: Литникът контролира скоростта на пълнене на отливката и е най-важната част от литниковата система. По време на производството размерът на литиника трябва постепенно да намалява, с по-малка контролна площ в долната част, а другите компоненти на литниковата система се определят от площта на изхода на литиника.

 

Съществуват много формули и полезни диаграми за определяне на наклона на ливника. Започвайки от контролната област, достатъчен е наклон от 5 градуса. Когато височината на ливника надвишава 300 мм, се препоръчва диаметърът (или дължината на страната) на напречното сечение да се увеличи с 50%. Напречното сечение на ливника може да бъде кръгло, квадратно или правоъгълно. Има доказателства, препоръчващи използването на правоъгълно напречно сечение, тъй като то има тенденция да намалява образуването на вихри и абсорбцията на газ. Ако няма други причини, квадратните и правоъгълните напречни сечения са по-лесни за производство от кръглите.

 

Основа на литочната тръба: Тъй като дебитът е максимален на изхода на литочната тръба, е важно да се буферира потокът на течността и да се позволи промяната му от вертикална към хоризонтална посока с минимална турбулентност. Препоръчителните размери за кладенеца на литочната тръба са: диаметър от 2 до 3 пъти диаметъра на изхода на литочната тръба и дълбочина 2 пъти дълбочината на канала.

 

Ливник и шибъри: Както бе споменато по-рано, в идеалния случай отливката трябва да се извършва в безнапорна литникова система (ливникът в долната форма и вътрешните шибъри в горната форма). Площта на ливника трябва да бъде от 2 до 4 пъти по-голяма от площта на гнездото на леяка, а общата площ на вътрешните шибъри трябва да бъде поне равна или по-голяма от два пъти площта на лияка. Това осигурява необходимата скорост на пълнене при възможно най-ниска скорост. Сплавите, които са особено чувствителни към шлака, изискват по-големи ливници и шибъри, за да се осигури минимален дебит. Идеалното напречно сечение на лийника е правоъгълно, със съотношение ширина към дълбочина 2:1. Широката горна повърхност е проектирана така, че да увеличи максимално улавянето на шлака и включвания от лийника. Когато ливникът има множество шибъри, за да се осигури равномерен дебит на всеки шибър, площта на лийника намалява с преминаването му през всеки шибър. Добра практика е също така да се постави съд за шлака в края на лийника, за да се събере силно окисленият метал, който го запълва първи. Мястото, където затворът се свързва с кухината, трябва да бъде възможно най-ниско, за да се избегне турбуленция, причинена от падането на течността. Подобно на леяка, напречното сечение на затвора трябва да бъде правоъгълно, а не квадратно, за да се избегне образуването на „горещи точки“ в точката на контакт с отливката и последващи кухини от свиване. Точното съотношение на ширината към дебелината на затвора се определя от времето за втвърдяване на отливката. Въз основа на опита, дебелината на затвора трябва да бъде по-малка от една трета от дебелината на отливката в точката на свързване.

 

Филтрация: Металните филтри са широко разпространени от няколко години. Те се предлагат в различни форми, вариращи от прости филтри и тъкани до различни видове керамични блокове. Керамичните филтри се разделят главно на две категории: едната е екструдирана с прави и успоредни отвори; другата е пенокерамична, съставена от пеноподобна керамична структура без специфична ориентация на порите. Ползите от използването на керамични филтърни блокове са добре документирани. Те са високо ефективни при отстраняването на включвания и могат да подобрят механичните свойства. Филтърните плочи от пенокерамика имат ясни предимства пред екструдираните филтърни плочи. Когато металът преминава през тях, първоначалният метален поток не се разделя, което намалява възможността за вторично окисление на изхода на филтърната плоча. Капацитетът на филтърните плочи от пенокерамика или общото количество метал, което може да премине, преди да бъде блокирано, варира в зависимост от склонността на леярската сплав към образуване на шлака. Капацитетът на филтърната плоча се влияе и от процеса нагоре по веригата на системата за изливане на филтърната плоча. Например, ако металът, достигащ до филтърната плоча, съдържа значително количество шлака, капацитетът на филтърната плоча ще намалее рязко. Филтърните плочи не трябва да се използват небрежно и трябва да се използват заедно с надеждна система за изливане, за да се постигнат полезни резултати.

 

Вигор има повече от 20 години опит и професионален екип в процесите на леене и коване. Ако можем да ви помогнем с нещо или имате нужда от разработване на продукти, моля, не се колебайте да се свържете с нас на info@castings-forging.com