Как могат да бъдат решени дефекти като пясъчни пъпки по горната повърхност на части от сив чугун, произведени чрез леене на пясък от смола?

Пясъчните нодули се появяват на повърхността на машинните отливки от сив чугун, произведени от смолист пясък, което е типичен проблем, който засяга качеството на повърхността на отливките. Пясъчните възли обикновено се проявяват като твърди бучки от метал и пясъчни частици, полепнали по повърхността на отливките, които са трудни за почистване и също могат да повлияят на точността на размерите и външния вид.

1、 Основната причина за образуването на пясъчни нодули е недостатъчната локална якост на смолистата пясъчна форма/повърхността на сърцевината. Под термичното и механичното действие на разтопения метал повърхностните пясъчни блокове се отлепват и се засмукват в разтопения метал, но не се отмиват напълно или претопяват, а в крайна сметка се увиват около повърхността на отливката. Конкретните причини могат да бъдат анализирани от следните измерения:

1. Неравномерна компактност поради процеса на формоване/изработване на сърцевината: Недостатъчна компактност в някои области (особено ъгли, жлебове и дълбоки кухини), рохкава пясъчна повърхност на формата, ниска якост и лесна за измиване. Неправилно отстраняване/поправка на матрицата: Повреда на пясъчната форма по време на отстраняване на матрицата или непълна поправка по време на ремонта на матрицата, оставяйки потенциални разхлабени пясъчни блокове. Качество на покритието и процес на четкане: Слоят на покритието е твърде тънък или непокрит и не успява ефективно да изолира металната течност с висока температура от повърхността на пясъчната форма. Недостатъчна дълбочина на проникване на покритието: невъзможност за образуване на твърд "спечен слой" с пясъчната форма, което води до лоша адхезия. Недостатъчно изсъхване на покритията: остатъчна влага или разтворители, газ, генериран при контакт с метални течности с висока температура, могат да повлияят на покритието и да го напукат и отлепят. Лошо изпускане на пясъчна форма/сърцевина: Прекомерното локално газово налягане може да причини "срутване" на покриващия слой или слабия повърхностен слой.

2. Причини за производителността на суровия пясък и смолистия пясък: Форма и размер на частиците на суровия пясък: Повърхността на пясъчните частици е гладка, с лоша закръгленост (като голям ъглов коефициент), слабо механично зацепване между пясъчните частици и ниска повърхностна якост на пясъчната форма. Недостатъчно добавяне на смола или неравномерно смесване: което води до ниско локално съдържание на смола и недостатъчна якост след втвърдяване. Неравномерно втвърдяване: Особено при дебели пясъчни сърцевини, вътрешността може да не е напълно втвърдена или повърхността може да стане крехка поради прекомерно издухване (фуранова смола). Дълго време за съхранение на пясъчни форми или висока влажност на околната среда: Смолистите пясъчни форми абсорбират влагата, намаляват якостта и увеличават генерирането на газ.

3. Причината за дизайна на системата за изливане е, че металната течност е прекомерно отмита: леят е обърнат към стената на формата или пясъчната сърцевина, образувайки високоскоростен поток от метална течност, който директно се удря. Конструкцията на системата за изливане е неразумна и скоростта на пълнене е твърде висока, което причинява сериозна ерозия и износване на повърхността на пясъчната форма/сърцевина.

4. Температурата на изливане на самия разтопен метал е твърде висока: прекомерното топлинно натоварване ще ускори термичното разлагане на смолата върху повърхността на пясъчната форма и синтероването на пясъчните частици, което ще доведе до удебеляване на отлепващия се слой. В същото време течливостта на разтопеното желязо е твърде добра и силата на измиване е повишена. Силно окисляване на разтопеното желязо: Високото съдържание на оксиди (като FeO) в разтопеното желязо може да реагира химически с пясъчните частици SiO ₂, влошавайки ерозията и тенденцията за залепване на пясъка на металната течност върху пясъчната форма.

2、 Систематичното решение за решаване на проблема с пясъчните възли изисква започване от превенция и контрол, провеждане на систематични изследвания и оптимизиране на процеса.

1. Оптимизирайте процеса на изработване на формата и сърцевината, за да осигурите равномерно уплътняване: Съсредоточете се върху осигуряването на уплътняване на сложни части като ъгли, издатини и дълбоки кухини и използвайте специализирани инструменти за подпомагане на уплътняването. Стандартизирано формоване и ремонт: Работете внимателно и използвайте специализирана ремонтна паста или покритие за ремонт на повредени зони. Нанасяне на подсилени покрития: Изберете висококачествени покрития на прах от циркон или корунд на алкохолна основа, които имат висока огнеустойчивост и силна устойчивост на корозия. Уверете се, че покритието има достатъчна концентрация и вискозитет, като използвате покритие с потапяне, покритие с течове или спрей, за да осигурите равномерна дебелина на покритието (обикновено 2-4 слоя, дебелина на сухия филм 0,3-0,8 mm). Напълно сухо: След запалване (покрития на алкохолна основа) или изсушаване, уверете се, че покритието е напълно сухо и без петна от влага. Осигурете гладко изпускане: Поставете достатъчен брой и размер на изпускателните отвори на подходящи позиции в пясъчната форма/сърцевината.

2. Контролирайте стриктно качеството на смолистия пясък и изберете висококачествен суров пясък: трябва да се даде приоритет на използването на силициев пясък с кръгла форма на частиците и гладка повърхност (като пясък Далин от Вътрешна Монголия), с ъглов коефициент, контролиран в рамките на 1,2-1,3, което е благоприятно за подобряване на течливостта и уплътняването и здравината на пясъка. Оптимизирайте съотношението на смолата и процеса на смесване на пясък: Регулирайте количеството добавена смола и втвърдяващ агент според сезона и температурата и влажността на околната среда (обикновено 0,8% -1,5% от първоначалното тегло на пясъка), за да осигурите равномерно смесване. Контролирайте ефекта на втвърдяване: Избягвайте прекомерно издухване или недостатъчно втвърдяване. За дебели и големи пясъчни сърцевини могат да се използват процеси за пълнене на кухи или коксови блокове. Контролирайте средата за съхранение и използване: Опитайте се да съкратите времето за съхранение на пясъчни форми/ядра и избягвайте абсорбирането на влага. Препоръчва се влажността в цеха да се контролира под 60%.

3. Подобрете дизайна на системата за изливане, за да следвате принципа на "гладко, бързо и подредено" пълнене: приемете отворени системи за впръскване отдолу или стъпаловидни системи за изливане. Избягвайте директно промиване: Лекът не трябва да е обърнат директно към слабите части на стената на формата или пясъчната сърцевина. Мерки като въвеждане на допирателни линии, създаване на леечни ями и използване на филтърни екрани могат да се използват за буфериране, диспергиране и пречистване на потока от разтопен метал. Изчислете подходящото време за изливане: избягвайте да пълните твърде бързо.

4. Оптимизирайте процеса на топене и изливане, за да контролирате подходящата температура на изливане: като същевременно гарантирате целостта на пълнежа и избягвате студена изолация, опитайте се да използвате по-ниска температура на изливане. За отливки за машинни инструменти със средна дебелина на стената обикновено се контролира при 1350-1420 ℃ (оптично измерване на температурата). Пречистване на разтопеното желязо: Увеличете предварителната обработка в пещта (като използване на агенти за отстраняване на шлака), за да предотвратите прекомерното окисление на разтопеното желязо и да гарантирате неговата чистота. Плавно наливане: Избягвайте прекъсване и пръскане и поддържайте чашата за наливане пълна.

5. Управление на място и инспекция на инспекция на първата част: За първата част след нови форми или промени в процеса внимателно проверете частите, които са склонни към образуване на пясъчни възли. Установете контролни точки на процеса: наблюдавайте и записвайте ключови процеси като уплътняване, нанасяне на покритие и температура на изливане. Анализирайте местоположението на пясъчните възли: Въз основа на редовното положение на пясъчните възли, проследете дали това е проблем с формата, покритието или системата за изливане.

Резюме и предложения: Решението на проблема с пясъчните нодули при производството на машинни отливки от сив чугун с помощта на пясъчна смола е да се „повиши повърхностната здравина на пясъчната форма“ и „да се намали ерозията/термичният ефект на металната течност върху стената на формата“. Предложете следните стъпки за отстраняване на неизправности:

Първо, проверете покритието: това е най-пряката и често срещана причина. Потвърдете качеството на покритието, дебелината на покритието и състоянието на сушене.

2. След това проверете компактността и операцията на формоване: проверете дали пясъчната форма на съответната позиция на пясъчния възел е разхлабена.

3. След това анализирайте системата за изливане: наблюдавайте дали пясъчни бучки се появяват точно срещу леяк или на мястото, където потокът на метал е най-засегнат.

4. Накрая проверете параметрите на процеса: проверете дали съотношението смола пясък, качеството на суровия пясък и температурата на изливане са в контролирания диапазон. Чрез този систематичен анализ и поетапно подобрение, дефектите на пясъчните дюни могат да бъдат ефективно контролирани и елиминирани, като значително подобряват качеството на повърхността и точността на размерите на отливките за машинни инструменти.