Kontrol vanası dökümlerinin üretiminde çatlaklar nasıl çözülür

Döküm üretim sürecinde, metal malzemelerin kimyasal bileşimi, çatlakların oluşumu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Aşırı karbon içeriği, aşırı kükürt ve fosfor safsızlıkları ve alaşım elemanlarının eşit olmayan dağılımı, metalin katılaşma sırasında düşük eritilen ötektik veya sıcak kırılgan yapı oluşturmasına ve böylece çatlakların hassasiyetini artıracaktır. Bu sorunu çözmek için önce hammadde seçimi ile başlamalı, karbon, kükürt ve fosfor gibi safsızlık elemanlarının içeriğini kesinlikle kontrol etmeli ve malzemeleri optimize ederek alaşım bileşenlerinin dengeli bir oranına ulaşmalıyız. Ek olarak, metalin saflığını artırmak da çok önemlidir. Erimiş metaldeki inklüzyonlar ve gazlar, rafine etme, deoksidasyon ve gazı gibi işlemler yoluyla çıkarılabilir, böylece metalin kapsamlı mekanik özelliklerini ve termal stabilitesini iyileştirebilir.

Yapısal tasarım aşamasında, valf dökümü . Keskin bir şekilde değişen kesitleri, keskin köşeleri, eşit olmayan kalınlık alanlarını ve karmaşık kapalı yapıları önlemek gerekir. Bu tasarım kusurlarının soğutma işlemi sırasında termal stres konsantrasyonuna neden olması, böylece sıcak çatlaklara veya soğuk çatlaklara neden olması muhtemeldir. Döküm yapısını optimize ederken, lokal stres konsantrasyonu riskini azaltmak için fileto geçişi ve kalınlık homojenleştirme tasarımı benimsenmelidir. Aynı zamanda, kalıbı tasarlarken, dökümün genel sıcaklık gradyanının yumuşak olmasını, katılaşma dizisinin net olduğundan ve asenkron katılaşmaya bağlı gerilme stresinin birikiminden kaçınıldığından emin olmak için soğutma kanalı ve yükseltici sistemi makul bir şekilde düzenlenmelidir.

Kalıplama teknolojisi açısından, yüksek mukavemet, yüksek hava geçirgenliği ve iyi termal iletkenliğe sahip kalıplama kum malzemelerinin seçilmesi çok önemlidir. Bu, kalıp boşluğunun erimiş metalin dökülmesi ve katılaşması sırasında iyi bir sertliğe ve termal iletkenliğe sahip olmasını sağlayabilir, böylece kalıp çökmesi veya deformasyonu nedeniyle dökümün anormal yapısal stresini önleyebilir. Aynı zamanda, çekirdeğin yüksek sıcaklık koşulları altında şiddetli bir şekilde genişlemesini önlemek ve dökümde iç gerilime neden olmak için kalıplama kumunun genişleme oranını ve esnekliğini kontrol etmek gerekir. Kaplamaların seçiminde, düşük gaz emisyonlu döküm, yüksek yapışma ve güçlü yüksek sıcaklık stabilitesi, döküm yüzeyinin refrakter performansını ve yüzey kalitesini arttırmak için öncelik verilmelidir.

Dökme sisteminin tasarımında, erimiş metalin dökme işlemi sırasında kalıbı düzgün bir şekilde doldurmasını sağlamak, şiddetli girdap akımlarının, kum patlamasının veya aşırı lokal soğutmanın neden olduğu termal stresdeki ani değişiklikleri önlemek için anahtardır. Erimiş metalin, oksitlenmiş inklüzyonların etkisini ve oluşumunu azaltmak için erimiş metalin boşluğu alttan üste doldurmasını sağlamak için bir taban dökme, adım tipi veya kapalı dökme sistemi tasarımı kullanılabilir. Aynı zamanda, yükseltici ve soğutucu, dökümün her bir parçasının katılaşma dizisinin makul olmasını, sıcak bölümün tamamen telafi edilebileceğini ve yerel sıcaklık farkının çatlaklara neden olamayacak kadar büyük olmasını sağlamak için makul bir şekilde ayarlanmalıdır.

Soğutma ve katılaşma aşamasında, dökümün soğutma hızını ve soğutma yöntemini kontrol etmek özellikle önemlidir. Düzensiz veya çok hızlı soğutma oranından kaynaklanan termal stres konsantrasyonundan kaçınılmalıdır. Kalın ve büyük veya karmaşık yapı kontrol vanası dökümleri için, su soğutma, hava soğutma veya ceket sıcaklık kontrolü gibi teknik yollarla sıcaklık alanının eşit dağılımını elde etmek için zorla soğutma ve doğal soğutma kombinasyonu kullanılabilir, sıcaklık düşüş oranını yavaşlatır ve böylece termal çatlak olasılığını azaltmaktadır. Gerekirse, yalıtım malzemeleri, çatlak eğilimli parçaların soğumasını geciktirmek için kullanılabilir, böylece iç stresi etkili bir şekilde serbest bırakmak için genel katılaşmadan sonra kademeli olarak soğutulabilirler.

Isıl işlem sürecinde, döküm içindeki artık stresi ortadan kaldırmak için bilimsel tavlama, normalleştirme veya yaşlanma arıtma süreci formüle edilmelidir. Isıl işlemenin sıcaklığı ve tutma süresi, çok hızlı ısıtma veya uygunsuz soğutmanın neden olduğu yeni çatlakları önlemek için dökümün malzeme özelliklerine ve duvar kalınlığına göre dikkatlice kontrol edilmelidir. Dubleks paslanmaz çelik ve ısıya dayanıklı alaşımlar gibi özel malzemelerden yapılmış kontrol valfı dökümleri için, dökümün genel performansını ve servis ömrünü sağlamak için özelliklerine göre karşılık gelen ısı işlem planlarını formüle etmek daha da gereklidir.