Cum să evitați defectele de porozitate în turnarea centrifugă
În domeniul producției industriale moderne, turnare centrifugală este utilizat pe scară largă la fabricarea componentelor cheie în medii cu temperatură ridicată, presiune ridicată și corozive puternice datorită avantajelor sale de densitate ridicată, structuri uniforme și proprietăți mecanice excelente. În special în produsele de înaltă performanță, cum ar fi țevile din aliaje înalte, piesele echipamentelor de tratament termic, rolele metalurgice etc., turnarea centrifugă are avantaje tehnice de neînlocuit.
Cu toate acestea, unul dintre cele mai comune și mai vigilente defecte în procesul de turnare centrifugală este porozitatea. Porozitatea nu numai că afectează calitatea aspectului turnării, dar poate provoca o degradare gravă a proprietăților mecanice și chiar poate duce la defecțiuni timpurii în funcționare. Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. s-a angajat de mult timp în optimizarea și controlul calității tehnologiei de turnare centrifugă, a acumulat o experiență practică bogată și s-a bazat pe echipamente avansate de simulare și testare pentru a reduce eficient rata defectelor de porozitate și pentru a asigura performanța stabilă a produselor în condiții complexe de lucru.
Scurtă analiză a cauzelor porilor
Generarea de pori în turnarea centrifugă este legată în principal de următorii factori:
Conținutul de gaz al topiturii este prea mare: în timpul procesului de topire și turnare, metalul lichid absoarbe o cantitate mare de hidrogen, oxigen, azot etc., formând bule închise.
Turbulențe severe în procesul de turnare: viteza și modul nerezonabile de turnare fac ca gazul să fie atras în metalul topit și prins în țesut în timpul răcirii.
Evacuare slabă a matriței: designul matriței nu ia în considerare pe deplin ventilația, rezultând reținerea gazului în matriță.
Controlul irațional al vitezei: Forța centrifugă insuficientă sau excesivă poate împiedica migrarea și descărcarea gazului în centru.
Volatilizarea elementelor din aliaj sau generarea de gaze reactive: La temperaturi ridicate, unele elemente din aliaj se pot descompune și elibera gaze. Dacă nu sunt controlați, microporii se formează ușor.
Soluții și căi tehnice ale Wuxi Dongmingguan
Dongmingguan a fost profund implicat în domeniul turnării centrifugale de ultimă generație de mulți ani, în special în fabricarea de piese turnate centrifugale din aliaje înalte, cum ar fi tuburi de radiație, role de cuptoare de înaltă temperatură, role de fabricare a hârtiei și bare de grătar ale incineratoarelor de deșeuri. Are un sistem de proces matur și stabil. Pentru a evita eficient generarea de pori, compania a construit un set complet de soluții sistematice de la controlul materiilor prime, proiectarea procesului, analiza de simulare până la feedback de detectare:
1. Control strict al materiilor prime și management al topirii
Compania este echipată cu spectrometre cu citire directă și spectrometre portabile pentru a implementa detectarea integrală a conținutului de elemente sensibile la gaz (cum ar fi H, O, S etc.) în materiile prime. În timpul procesului de topire, conținutul de gaz din topitură este controlat prin utilizarea agenților de rafinare și a dispozitivelor de degazare (cum ar fi degazarea în vid sau purjarea cu gaz inert) pentru a reduce riscul potențial de apariție a porilor de la sursă.
2. Simulare inteligentă a procesului de turnare
Prin sistemul de simulare a procesului de turnare ANYCASTING, analiza dinamică și modelarea vizuală a fluxului de metal topit, a căii de migrare a gazului și a zonei de evacuare a matriței sunt efectuate pentru a identifica zonele turbulente, zonele de gaze stagnante și zonele potențiale de generare a masei de gaz închise în avans pentru a obține îmbunătățiri vizate. Această tehnologie de predicție digitală face ca proiectarea procesului să fie mai științifică și mai fiabilă, iar probabilitatea apariției porilor este mult redusă.
3. Optimizați parametrii de turnare și control al vitezei
În procesul de turnare centrifugal, controlul vitezei este veriga centrală pentru a evita porii. Dongmingguan ajustează intervalul de viteză (cum ar fi 500-1500rpm) în funcție de diferitele structuri ale produsului și caracteristicile materialelor și stabilește distribuția optimă a vitezei liniare în combinație cu grosimea peretelui și lungimea turnării pentru a se asigura că metalul topit generează suficientă forță centrifugă în timpul rotației de mare viteză, împingând eficient impuritățile ușoare și bulele către suprafața interioară sau centrală a cavității.
În plus, procesul de turnare progresivă reduce viteza de impact a metalului lichid în matriță, suprimă generarea de turbulențe și adoptă o structură de turnare oblică sau turnare pe fund pentru a îmbunătăți stabilitatea umplerii și a reduce în continuare fenomenul de antrenare a aerului.
4. Design fin de mucegai și aspectul sistemului de ventilație
În timpul etapei de proiectare a matriței, echipa tehnică a companiei folosește CAD/UG pentru modelarea tridimensională, stabilește în mod rezonabil canalele de evacuare și găurile pentru dopuri de ventilație pentru a se asigura că, în timpul rotației de mare viteză, excesul de gaz din cavitatea matriței poate fi descărcat fără probleme pentru a evita formarea porilor de gaz stagnant.
5. Inspecție strictă a calității și feedback în buclă închisă
Piesele turnate finite sunt supuse unei serii de metode de testare nedistructive, cum ar fi detectarea defectelor cu ultrasunete, detectarea defectelor de particule magnetice și testarea etanșeității la aer, combinate cu analiza fazei cristaline, scanarea 3D și compararea geometrică pentru a localiza cu exactitate sursa defectelor și a forma un mecanism de feedback în buclă închisă pentru datele procesului. Acest proces nu numai că îmbunătățește consistența produsului, dar oferă și o bază științifică pentru îmbunătățirile ulterioare ale procesului.
Cum să evitați defectele de includere în turnarea centrifugă
În industria de turnare modernă, defectele de includere (incluziunile) sunt unul dintre factorii importanți care afectează calitatea internă și performanța serviciilor de turnare metalice. Incluziunile nu numai că slăbesc proprietățile mecanice ale materialului, dar pot provoca și pericole de siguranță, cum ar fi fisuri, scurgeri și defecțiuni la oboseală. În special pentru piese turnate în medii cu temperaturi ridicate, coroziune ridicată și încărcare mare, este crucial să se controleze generarea și distribuția incluziunilor. Ca metodă eficientă de turnare, turnarea centrifugă (Centrifugal Casting) oferă un avantaj structural pentru evitarea incluziunilor prin principiile sale unice de proces.
Analiza cauzei incluziunilor în piese turnate
Incluziunile provin în principal din următoarele aspecte:
Incluziuni de oxidare și incluziuni de zgură în timpul topirii;
Materiile străine aduse în matriță sau în sistemul de turnare;
Particule generate de reacția elementelor nemetalice din compoziția aliajului;
Particule de zgură sau fază solidă care nu sunt separate eficient în timpul rafinării și turnării.
Odată ce aceste incluziuni rămân în turnare, ele vor afecta semnificativ densitatea, uniformitatea și rezistența la oboseală. Prin urmare, în scenariile de aplicații de ultimă generație, cum ar fi tuburile de radiație, rolele de cuptor, conductele de temperatură înaltă și alte componente, controlul eficient al incluziunilor a devenit unul dintre indicatorii cheie ai calității turnării.
Cum să evitați structural defectele de includere în turnarea centrifugă
The turnare centrifugală procesul în sine are caracteristicile fizice ale „eliminării incluziunilor” naturale:
Efect de separare centrifuga
Într-o matriță rotativă de mare viteză, metalul topit se deplasează rapid către peretele matriței sub acțiunea forței centrifuge, în timp ce incluziunile și gazele cu densitate scăzută sunt aruncate în centru sau în partea de sus, fiind astfel „înlăturate fizic” și concentrate în centrul turnării sau în zona de ridicare. Acest lucru face ca zona reală a produsului finit (peretele tubului, manșonul etc.) pură ca structură și extrem de scăzută în rata de impurități.
Proces dinamic de solidificare
Turnarea centrifuga realizeaza un proces dinamic de solidificare strat cu strat "din exterior spre interior". Stratul exterior se solidifică mai întâi pentru a forma o înveliș, iar incluziunile nu sunt ușor înfășurate în stratul de solidificare. În același timp, este, de asemenea, mai ușor să se concentreze în centrul turnării cu topitura reziduală în etapa ulterioară a turnării și să fie îndepărtată prin prelucrare ulterioară.
Aplicabil pentru curățarea sistemului de aliaje
Aliajele rezistente la căldură, la uzură și la coroziune produse de Wuxi Dongmingguan, cum ar fi crom, nichel bogat, aliaje pe bază de nichel, oțel de tăiere fără sulf etc., au o compoziție stabilă și o precizie ridicată de control și sunt deosebit de potrivite pentru turnarea centrifugă pentru a obține efectul ideal de organizare uniformă și conținut scăzut de incluziune.
Măsurile de control al incluziunii Dongmingguan: managementul tehnologiei dublă garanție
În calitate de producător profesionist cu o capacitate anuală de turnare de 5.000 de tone, Wuxi Dongmingguan adoptă managementul întregului proces în controlul incluziunii:
1. Controlați generarea incluziunii de la sursă
Materiile prime sunt inspectate la intrarea în fabrică, iar spectrometrele cu citire directă și spectrometrele portabile sunt folosite pentru a detecta puritatea metalului;
Pretratarea strictă înainte de topire și diferitele elemente de aliaj sunt optimizate în funcție de rezultatele simulării ANYCASTING;
Controlul procesului de rafinare înainte de cuptor și de îndepărtare a zgurii, cum ar fi utilizarea standardizată a adsorbanților și fluxurilor de zgură;
Temperatura pre-cuptor și timpul de reacție metalurgică sunt controlate cu precizie pentru a evita supraîncălzirea sau arderea metalului.
2. Proiectarea procesului asigură evacuarea externă a incluziunilor
Proiectarea matrițelor de turnare centrifugă ia în considerare pe deplin combinația dintre zona de colectare a incluziunii și sistemul de ridicare;
Controlați viteza de rotație și debitul de turnare pentru a optimiza starea de curgere a metalului și pentru a reduce turbulențele;
Preîncălziți matrița la temperatura setată înainte de utilizare pentru a evita includerea zgurii cauzată de metalul rece;
Gestionare închisă în timpul procesului de turnare pentru a preveni poluarea externă cu praf.
3. Metodele de detectare multidimensională asigură puritatea produsului finit
Dongmingguan este echipat cu o serie de echipamente de detectare high-end:
Detectorul de defecte cu ultrasunete poate detecta incluziunile și adâncimea de distribuție a acestora;
Detectorul de defecte de particule magnetice identifică materii străine nemetalice minuscule;
Scanerul laser 3D Sistemul de analiză comparativă GEOMAGIC poate realiza o comparație de înaltă precizie a dimensiunii produsului și modelului de design și poate ajuta la descoperirea anomaliilor interne ale țesuturilor;
Analizorul de fază cristalină evaluează puritatea microstructurii;
Toate datele de testare sunt arhivate și gestionate printr-un sistem digital pentru a obține o trasabilitate de calitate deplină.
Ce tipuri de piese sunt potrivite pentru turnarea centrifugă?
În domeniul producției moderne de metal, turnarea centrifugă este un proces eficient și de înaltă calitate de formare a metalelor. Datorită mecanismului său unic de proces și a calității excelente a produsului finit, joacă un rol de neînlocuit în multe domenii industriale de vârf. Acest proces folosește matrițe rotative de mare viteză pentru a distribui uniform metalul lichid pe peretele matriței sub acțiunea forței centrifuge, producând astfel piese turnate de înaltă performanță, cu grosime uniformă a peretelui, structură densă și impurități concentrate în centru sau excluse. În comparație cu turnarea statică tradițională, turnarea centrifugă are avantaje semnificative în ceea ce privește rezistența structurală, calitatea internă și durata de viață a produsului finit.
În calitate de companie profesională de turnare a metalelor speciale, Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. s-a angajat de mult timp în cercetarea, dezvoltarea și fabricarea de produse de turnare centrifugă din aliaje rezistente la căldură, uzură și coroziune. Bazându-se pe locația sa geografică superioară pe malul lacului Taihu și pe puterea tehnică puternică, continuă să extindă domeniul de aplicare al turnărilor centrifuge pentru a satisface nevoile diverse ale clienților interni și străini pentru piese de înaltă performanță.
Ce tipuri de piese sunt potrivite pentru turnarea centrifugă?
Turnarea centrifugă este cea mai bună la producerea de piese cu structuri goale simetrice, cerințe ridicate de rezistență axială și rezistență la coroziune la temperaturi ridicate și la presiune înaltă. Conform experienței de producție a Dongmingguan, piesele aplicabile pot fi clasificate aproximativ după cum urmează:
1. Piese pentru echipamente de tratare termică la temperatură înaltă
Aceste piese trebuie să funcționeze mult timp într-un mediu cu temperatură ridicată (în general 800 ℃ ~ 1200 ℃), necesitând ca materialul să aibă o rezistență excelentă la oxidare, rezistență la oboseală termică și stabilitate organizațională. Turnarea centrifugă poate îmbunătăți semnificativ densitatea și rezistența la deformarea termică a pieselor și este o alegere ideală pentru fabricarea unor astfel de piese de echipament.
Produse tipice:
Tuburi radiante
Role inferioare ale cuptorului
Role transportoare
Corpuri de tratament termic, umerase etc.
Wuxi Dongmingguan a furnizat tuburi radiante turnate centrifug și role pentru cuptoare în loturi multor producători de echipamente de tratament termic intern și străini (cum ar fi Epson, Aixie Lin, Fengdong). În utilizare reală, au demonstrat o viață lungă și o stabilitate excelentă la temperaturi ridicate, înlocuind cu succes multe produse similare importate.
2. Role pentru metalurgie și industria de laminare a oțelului
Rolele din echipamentele metalurgice sunt de obicei supuse la sarcini mecanice complexe și cicluri termice și au cerințe extrem de ridicate de rezistență structurală și rezistență la fisuri termice. Turnarea centrifugă nu numai că poate asigura o structură uniformă și fără fisuri de contracție, dar poate îmbunătăți și mai mult performanța și rentabilitatea rolelor prin proiectarea aliajelor interioare și exterioare.
Produse tipice:
Role pentru cuptor de încălzire la rece
Role de presare la cald
Role transportoare, role de îndreptare etc.
Rolele de cuptor din aliaje înalte, rolele de sticlă și rolele de scufundare a rezervoarelor galvanizate produse de Dongmingguan sunt utilizate pe scară largă în liniile de producție continuă la temperatură înaltă, cum ar fi oțel și sticlă. Au fost exportate în Europa, Japonia, America de Sud și în alte țări și regiuni și sunt bine primite de clienți.
3. Produse pentru conducte rezistente la uzură/rezistente la coroziune
Pentru conductele din industrii precum cea petrolieră, chimică, fabricarea hârtiei și protecția mediului care trebuie să transporte medii corozive sau la temperaturi înalte pentru o lungă perioadă de timp, turnarea tradițională este dificil să își îndeplinească cerințele de viață. Procesul de turnare centrifugal poate obține o structură densă a peretelui țevii, o structură fără defecte și fără găuri și pori de nisip pe peretele interior, îmbunătățind astfel foarte mult rezistența la coroziune și presiune a fitingurilor de țeavă.
Produse tipice:
Țevi turnate centrifugale, fără sulf
Țevi rezistente la căldură cu un conținut ridicat de crom și aliaj de nichel
Țevi rezistente la coroziune pe bază de nichel sau pe bază de fier
Role de pulpă, role transportoare, țevi de scufundare
Dongmingguan poate produce diverse produse de țevi turnate centrifugale cu diametre exterioare cuprinse între 50 mm și 1000 mm și lungimi de până la 4000 mm și poate personaliza compoziția aliajelor, tratarea termică și serviciile integrate de prelucrare mecanică în funcție de cerințele clienților, oferind soluții multi-scenariu pentru industria petrochimică și energetică.
4. Piese rotative goale la sarcină mare
Cum ar fi căptușele cilindrilor de motor, manșoanele rezistente la uzură, manșoanele rulmenților etc., aceste piese au de obicei cerințe ridicate pentru precizia dimensională, rezistența la uzură și concentricitatea cercurilor interioare și exterioare. Turnarea centrifugă poate îmbunătăți în mod semnificativ coaxialitatea pieselor și poate reduce alocațiile de procesare și este o alegere rentabilă pentru producția în masă a unor astfel de piese structurale.
Avantajele turnării centrifuge în Wuxi Dongmingguan
Capacități puternice de proces: capacitate anuală de turnare de 5.000 de tone, cu o varietate de specificații de matriță și capacități de control al vitezei, pentru a satisface nevoile de turnare centrifugă de diferite dimensiuni și materiale.
Materiale specializate: concentrându-se pe sistemele de aliaje rezistente la căldură, rezistente la uzură și la coroziune, se poate potrivi cu precizie diferite scenarii de utilizare în condiții înalte.
Echipament complet: Echipat cu echipamente de tratament termic, cum ar fi cuptoare de recoacere și cuptoare de normalizare, precum și echipamente de procesare completă, cum ar fi strunguri, mașini de frezat și mașini de alezat, pentru a realiza livrarea integrată de la turnare la produsele finite.
Controlul calității de vârf: echipamente complete de testare, inclusiv spectrometre cu citire directă, analizoare de fază cristalină, scanere 3D, detectoare de defecte cu ultrasunete, detectoare de defecte de particule magnetice etc., pentru a oferi clienților o asigurare a calității integrală a procesului.
Suport software avansat: introducerea platformelor software, cum ar fi turnarea simulată ANYCASTING și simularea stresului ABAQUS pentru a îmbunătăți controlabilitatea procesului și a reduce costurile de încercare și eroare.
Turnare centrifuga
