Jak se vyhnout defektům pórovitosti při odstředivém lití
V oblasti moderní průmyslové výroby, odstředivé lití je široce používán při výrobě klíčových komponent ve vysokoteplotním, vysokotlakém a silném korozivním prostředí díky jeho výhodám vysoké hustoty, jednotné struktury a vynikajících mechanických vlastností. Zejména u vysoce výkonných výrobků jako jsou vysokolegované trubky, díly zařízení pro tepelné zpracování, hutnické válce atd. má odstředivé lití nenahraditelné technické výhody.
Jednou z nejčastějších a nejpozoruhodnějších vad v procesu odstředivého lití je však pórovitost. Pórovitost ovlivňuje nejen kvalitu vzhledu odlitku, ale může také způsobit vážné zhoršení mechanických vlastností a dokonce vést k předčasnému selhání provozu. Společnost Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. se již dlouho zavázala k optimalizaci a kontrole kvality technologie odstředivého lití, nashromáždila bohaté praktické zkušenosti a spoléhala na pokročilá simulační a testovací zařízení, aby účinně snížila míru defektů pórovitosti a zajistila stabilní výkon produktů za složitých pracovních podmínek.
Stručná analýza příčin pórů
Vznik pórů při odstředivém lití souvisí především s následujícími faktory:
Obsah plynu v tavenině je příliš vysoký: Během procesu tavení a lití absorbuje tekutý kov velké množství vodíku, kyslíku, dusíku atd. a vytváří uzavřené bubliny.
Silné turbulence v procesu lití: Nepřiměřená rychlost a režim lití způsobují, že plyn je vtahován do roztaveného kovu a zachycován v tkáni během chlazení.
Špatné odsávání formy: Konstrukce formy plně nezohledňuje ventilaci, což má za následek zadržování plynu ve formě.
Iracionální regulace rychlosti: Nedostatečná nebo nadměrná odstředivá síla může bránit migraci a vypouštění plynu do středu.
Těkavost prvků slitiny nebo tvorba reaktivních plynů: Při vysokých teplotách se mohou některé prvky slitiny rozkládat a uvolňovat plyny. Bez kontroly se snadno tvoří mikropóry.
Řešení a technické cesty Wuxi Dongmingguan
Dongmingguan se již řadu let hluboce angažuje v oblasti špičkového odstředivého lití, zejména ve výrobě vysoce legovaných odstředivých odlitků, jako jsou radiační trubky, válečky pro vysokoteplotní pece, válečky pro výrobu papíru a roštové tyče spaloven odpadu. Má vyspělý a stabilní procesní systém. Aby se účinně zabránilo tvorbě pórů, společnost vybudovala kompletní sadu systematických řešení od kontroly surovin, návrhu procesu, simulační analýzy až po zpětnou vazbu detekce:
1. Přísná kontrola surovin a řízení tavby
Společnost je vybavena spektrometry s přímým čtením a ručními spektrometry pro realizaci celoprocesní detekce obsahu prvků citlivých na plyny (jako H, O, S atd.) v surovinách. Během procesu tavení je obsah plynu v tavenině řízen pomocí rafinačních činidel a odplyňovacích zařízení (jako je vakuové odplyňování nebo čištění inertním plynem), aby se snížilo potenciální riziko vzniku pórů ze zdroje.
2. Inteligentní simulace procesu odlévání
Prostřednictvím systému simulace procesu odlévání ANYCASTING se provádí dynamická analýza a vizuální modelování toku roztaveného kovu, cesty migrace plynu a oblasti výfuku formy, aby se předem identifikovaly turbulentní oblasti, oblasti stagnujícího plynu a potenciální uzavřené oblasti tvorby hmoty plynu, aby bylo dosaženo cílených zlepšení. Díky této digitální predikční technologii je návrh procesu vědeckyjší a spolehlivější a pravděpodobnost vzniku pórů je výrazně snížena.
3. Optimalizujte parametry nalévání a regulace rychlosti
V procesu odstředivého lití je řízení rychlosti hlavním článkem, aby se zabránilo vzniku pórů. Dongmingguan upravuje rozsah otáček (jako je 500-1500 ot./min) podle různých struktur produktu a materiálových charakteristik a nastavuje optimální lineární rozdělení rychlosti v kombinaci s tloušťkou stěny a délkou odlitku, aby bylo zajištěno, že roztavený kov generuje dostatečnou odstředivou sílu během vysokorychlostní rotace a účinně vytlačuje lehké nečistoty a bubliny na vnitřní povrch nebo centrální dutinu.
Kromě toho progresivní proces odlévání snižuje rychlost dopadu tekutého kovu do formy, potlačuje vytváření turbulencí a využívá šikmou strukturu odlévací formy nebo formy spodního odlévání, aby se zlepšila stabilita plnění a dále se snížil jev strhávání vzduchu.
4. Jemný návrh formy a uspořádání ventilačního systému
Během fáze návrhu formy používá technický tým společnosti CAD/UG pro trojrozměrné modelování, přiměřeně nastavuje výfukové kanály a otvory ventilačních zátky, aby bylo zajištěno, že během vysokorychlostní rotace může být přebytečný plyn v dutině formy hladce vypouštěn, aby se zabránilo stagnaci plynu tvořících póry.
5. Přísná kontrola kvality a zpětná vazba s uzavřenou smyčkou
Hotové odlitky procházejí řadou nedestruktivních testovacích metod, jako je ultrazvuková detekce defektů, detekce defektů magnetických částic a testování vzduchotěsnosti, v kombinaci s fázovou analýzou krystalů, 3D skenováním a geometrickým srovnáním, aby se přesně lokalizoval zdroj defektů a vytvořil se zpětnovazební mechanismus s uzavřenou smyčkou pro procesní data. Tento proces nejen zlepšuje konzistenci produktu, ale také poskytuje vědecký základ pro následné zlepšování procesu.
Jak se vyhnout defektům vměstků při odstředivém lití
V moderním slévárenském průmyslu jsou vady vměstků (vměstky) jedním z důležitých faktorů ovlivňujících vnitřní kvalitu a provozní výkonnost kovových odlitků. Vměstky nejen oslabují mechanické vlastnosti materiálu, ale mohou také způsobit bezpečnostní rizika, jako jsou praskliny, netěsnosti a únavové selhání. Zejména u odlitků v prostředí s vysokou teplotou, vysokou korozí a vysokým zatížením je klíčové řídit tvorbu a distribuci vměstků. Odstředivé lití (Centrifugal Casting) jako efektivní metoda odlévání poskytuje díky svým jedinečným principům procesu strukturální výhodu pro zamezení vměstků.
Analýza příčin vměstků v odlitcích
Inkluze pocházejí hlavně z následujících aspektů:
Oxidační vměstky a struskové vměstky při tavení;
Cizí látka vnesená do formy nebo licího systému;
Částice vzniklé reakcí nekovových prvků ve složení slitiny;
Částice strusky nebo pevné fáze, které nejsou účinně odděleny během rafinace a lití.
Jakmile tyto vměstky zůstanou v odlitku, výrazně ovlivní jeho hustotu, rovnoměrnost a únavovou pevnost. Proto se u špičkových aplikačních scénářů, jako jsou radiační trubky, pecní válce, vysokoteplotní potrubí a další komponenty, efektivní kontrola vměstků stala jedním z klíčových ukazatelů kvality odlitků.
Jak se konstrukčně vyhnout vadám vměstků při odstředivém lití
The odstředivé lití samotný proces má fyzikální vlastnosti přirozeného „odstranění inkluzí“:
Odstředivý separační efekt
Ve vysokorychlostní rotační formě se roztavený kov rychle pohybuje ke stěně formy působením odstředivé síly, zatímco vměstky a plyny s nízkou hustotou jsou vrhány do středu nebo nahoru, čímž jsou „fyzicky odstraněny“ a koncentrovány ve středu odlitku nebo v oblasti nálitků. Díky tomu je skutečná oblast hotového produktu (stěna trubky, objímka atd.) čistá ve struktuře a extrémně nízká míra nečistot.
Dynamický proces tuhnutí
Odstředivé lití realizuje dynamický proces tuhnutí vrstvu po vrstvě „zvnějšku dovnitř“. Vnější vrstva nejprve ztuhne, aby vytvořila skořápku, a inkluze se do tuhnoucí vrstvy snadno obalí. Současně je také snazší soustředit se ve středu odlitku se zbytkovou taveninou v pozdější fázi lití a odstranit ji následným zpracováním.
Použitelné pro čistý slitinový systém
Žáruvzdorné, otěruvzdorné a korozivzdorné slitiny vyráběné společností Wuxi Dongmingguan, jako jsou slitiny s vysokým obsahem chrómu, s vysokým obsahem niklu, slitiny na bázi niklu, samořezná ocel s vysokým obsahem síry atd., mají stabilní složení a vysokou přesnost řízení a jsou zvláště vhodné pro odstředivé lití pro dosažení ideálního efektu jednotné organizace a nízkého obsahu vměstků.
Opatření pro kontrolu začlenění společnosti Dongmingguan: dvojitá záruka řízení technologie
Jako profesionální výrobce s roční kapacitou odlévání 5 000 tun zavádí Wuxi Dongmingguan řízení celého procesu při kontrole inkluze:
1. Řízení generování inkluze ze zdroje
Suroviny jsou kontrolovány při vstupu do továrny a k detekci čistoty kovů se používají spektrometry s přímým čtením a ruční spektrometry;
Přísná předúprava před tavením a různé slitinové prvky jsou optimalizovány podle výsledků simulace ANYCASTING;
Řízení procesu předpecní rafinace a odstraňování strusky, jako je standardizované použití adsorbentů strusky a tavidel;
Teplota před pecí a doba metalurgické reakce jsou přesně řízeny, aby se zabránilo přehřátí nebo spálení kovu.
2. Návrh procesu zajišťuje vnější vypouštění vměstků
Konstrukce forem pro odstředivé lití plně zohledňuje kombinaci sběrné oblasti vměstků a systému nálitků;
Ovládejte rychlost otáčení a průtok odlévání pro optimalizaci stavu toku kovu a snížení turbulence;
Před použitím formu předehřejte na nastavenou teplotu, aby se zabránilo tvorbě strusky způsobené studeným kovem;
Uzavřené řízení během procesu lití, aby se zabránilo vnějšímu znečištění prachem.
3. Vícerozměrné detekční metody zajišťují čistotu hotového produktu
Dongmingguan je vybaven řadou špičkových detekčních zařízení:
Ultrazvukový defektoskop dokáže detekovat vměstky a jejich hloubku rozložení;
Magnetický defektoskop identifikuje drobné nekovové cizí předměty;
3D laserový skener GEOMAGIC srovnávací analytický systém může dosáhnout vysoce přesného srovnání velikosti produktu a konstrukčního modelu a pomoci při odhalování vnitřních tkáňových abnormalit;
Analyzátor krystalové fáze vyhodnocuje čistotu mikrostruktury;
Všechna testovací data jsou archivována a spravována prostřednictvím digitálního systému, aby bylo dosaženo plné kvality sledovatelnosti.
Jaké typy dílů jsou vhodné pro odstředivé lití?
V oblasti moderní kovovýroby je odstředivé lití účinným a vysoce kvalitním procesem tváření kovů. Díky svému jedinečnému procesnímu mechanismu a vynikající kvalitě hotového výrobku hraje nezastupitelnou roli v mnoha špičkových průmyslových oborech. Tento proces využívá vysokorychlostní rotující formy k rovnoměrnému rozložení tekutého kovu na stěnu formy působením odstředivé síly, čímž se vyrábí vysoce výkonné odlitky s rovnoměrnou tloušťkou stěny, hustou strukturou a nečistotami soustředěnými ve středu nebo vyloučenými. Ve srovnání s tradičním statickým litím má odstředivé lití významné výhody v konstrukční pevnosti, vnitřní kvalitě a životnosti hotového výrobku.
Jako profesionální společnost na odlévání speciálních kovů se Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. dlouhodobě věnuje výzkumu, vývoji a výrobě produktů odstředivého lití z tepelně odolných slitin, slitin odolných proti opotřebení a korozi. Díky své vynikající geografické poloze na břehu jezera Taihu a silné technické síle pokračuje v rozšiřování oblasti použití odstředivých odlitků, aby uspokojila různorodé potřeby domácích i zahraničních zákazníků na vysoce výkonné díly.
Jaké typy dílů jsou vhodné pro odstředivé lití?
Odstředivé lití je nejlepší při výrobě dílů se symetrickou dutou strukturou, vysokými požadavky na axiální pevnost a odolností proti vysoké teplotě a vysokému tlaku. Podle výrobních zkušeností společnosti Dongmingguan lze použitelné díly zhruba klasifikovat takto:
1. Části zařízení pro vysokoteplotní tepelné zpracování
Tyto díly musí pracovat po dlouhou dobu v prostředí s vysokou teplotou (obecně 800℃~1200℃), což vyžaduje, aby materiál měl vynikající odolnost proti oxidaci, odolnost proti tepelné únavě a organizační stabilitu. Odstředivé lití může výrazně zlepšit hustotu a odolnost dílů proti tepelné deformaci a je ideální volbou pro výrobu takových dílů zařízení.
Typické produkty:
Sálavé trubky
Spodní válečky pece
Dopravní válečky
Přípravky pro tepelné zpracování, věšáky atd.
Wuxi Dongmingguan poskytla odstředivě lité sálavé trubky a pecní válce v dávkách mnoha známým domácím i zahraničním výrobcům zařízení pro tepelné zpracování (jako jsou Epson, Aixie Lin, Fengdong). Při skutečném použití prokázaly dlouhou životnost a vynikající stabilitu při vysokých teplotách a úspěšně nahradily mnoho dovážených podobných produktů.
2. Válce pro metalurgii a válcování oceli
Válce v metalurgických zařízeních jsou obvykle vystaveny složitému mechanickému namáhání a tepelným cyklům a mají extrémně vysoké požadavky na konstrukční pevnost a odolnost proti tepelným trhlinám. Odstředivé lití může nejen zajistit jednotnou strukturu a žádné smršťovací trhliny, ale také dále zlepšit výkon a hospodárnost válců díky konstrukci vnitřních a vnějších slitin.
Typické produkty:
Válce pece pro válcování za studena
Lisovací válce válcování za tepla
Dopravní válce, rovnací válce atd.
Vysokolegované pecní válečky, skleněné válečky a galvanizované válečky pro ponoření nádrží vyráběné společností Dongmingguan se široce používají ve vysokoteplotních kontinuálních výrobních linkách, jako je ocel a sklo. Byly exportovány do Evropy, Japonska, Jižní Ameriky a dalších zemí a regionů a jsou zákazníky dobře přijímány.
3. Potrubní produkty odolné proti opotřebení/korozi
Pro potrubí v průmyslových odvětvích, jako je ropa, chemie, výroba papíru a ochrana životního prostředí, která potřebují dlouhodobě přepravovat korozivní nebo vysokoteplotní média, je tradiční odlévání obtížné splnit požadavky na jejich životnost. Procesem odstředivého lití lze dosáhnout husté struktury stěny potrubí, struktury bez defektů a bez pískových otvorů a pórů na vnitřní stěně, čímž se výrazně zlepšuje odolnost potrubních tvarovek proti korozi a tlaku.
Typické produkty:
Odstředivé lité trubky s vysokým obsahem síry
Tepelně odolné trubky s vysokým obsahem chromu a slitiny niklu
Vysoce legované trubky odolné proti korozi na bázi niklu nebo železa
Válce buničiny, dopravníkové válečky, klesající trubky
Dongmingguan může vyrábět různé odstředivé lité trubkové produkty s vnějším průměrem od 50 mm do 1 000 mm a délkou až 4 000 mm a může přizpůsobit integrované služby složení slitiny, tepelného zpracování a mechanického zpracování podle požadavků zákazníků a poskytovat řešení s více scénáři pro petrochemický a energetický průmysl.
4. Vysoce zatížené duté rotační díly
Jako jsou vložky válců motoru, pouzdra odolná proti opotřebení, pouzdra ložisek atd., tyto díly mají obvykle vysoké požadavky na rozměrovou přesnost, odolnost proti opotřebení a soustřednost vnitřních a vnějších kruhů. Odstředivé lití může výrazně zlepšit souosost dílů a snížit přídavky na zpracování a je cenově výhodnou volbou pro hromadnou výrobu takových konstrukčních dílů.
Výhody odstředivého lití ve Wuxi Dongmingguan
Silné procesní schopnosti: roční kapacita odlévání 5 000 tun, s různými specifikacemi forem a možnostmi řízení rychlosti, aby vyhovovaly potřebám odstředivého lití různých velikostí a materiálů.
Specializované materiály: Zaměření na slitinové systémy odolné vůči teplu, opotřebení a korozi, může přesně odpovídat různým scénářům použití ve vysokých podmínkách.
Kompletní vybavení: Vybaveno zařízením pro tepelné zpracování, jako jsou žíhací pece a normalizační pece, stejně jako zařízení pro úplné zpracování, jako jsou soustruhy, frézky a vyvrtávačky, pro dosažení integrované dodávky od odlévání až po hotové výrobky.
Špičková kontrola kvality: Kompletní testovací zařízení, včetně spektrometrů s přímým čtením, analyzátorů krystalové fáze, 3D skenerů, ultrazvukových defektoskopů, magnetických defektoskopů částic atd., abychom zákazníkům zajistili kvalitu celého procesu.
Pokročilá softwarová podpora: Představujeme softwarové platformy, jako je simulované lití ANYCASTING a simulace stresu ABAQUS pro zlepšení ovladatelnosti procesu a snížení nákladů na pokusy a omyly.
Odstředivé lití
