La fundición de conchasproducido por una empresa está hecho de HT200, pesa 88 kg, tiene un tamaño de contorno máximo de 482 mm y tiene las características estructurales de ser hueco y tener un tamaño de contorno grande. La fundición se produce utilizando una línea de producción de fundición de espuma perdida. Durante el proceso de producción de prueba se diseñaron tres sistemas de vertido y cada sistema de vertido vertió 50 piezas en bruto. Relación de carga: 32% chatarra de acero, 50% carga reciclada, 17% arrabio, 0,57% ferromanganeso y 0,45% ferrosilicio. Para la fundición se utiliza un horno de inducción de 2 toneladas, con una temperatura de extracción del hierro de 1520 grados y una temperatura de vertido de 1450-1460 grados.
Plan de producción de prueba 1: sistema de vertido inferior con el canal colocado en el centro de la pieza fundida
De acuerdo a las características estructurales de la pieza hueca, el plano 1 ubica el sistema de vertido en el centro de la pieza. Este sistema de vertido llena el molde suavemente, el hierro fundido se esparce uniformemente desde el canal interior hasta el área circundante y el metal fundido se eleva suavemente sin rotación. La superficie de la pieza fundida vertida es lisa y libre de defectos-, pero hay una importante adherencia de arena en la conexión entre las entradas y el cuerpo de la pieza fundida. Hay una capa de mezcla mecánica de arena y metal, y la fundición está casi en un 100% con arena-adherida aquí. Por un lado, debido a que el sistema de vertido está colocado en el centro de la pieza fundida, la conexión entre las compuertas y el cuerpo de la pieza fundida es un punto caliente y el metal fundido permanece en estado líquido durante mucho tiempo. El recubrimiento aquí se funde fácilmente por el metal fundido bajo el horneado a largo plazo-del metal líquido a alta-temperatura; Por otro lado, aquí el bebedero está conectado verticalmente y el metal fundido ejerce aquí una gran presión durante el proceso de llenado. Dado que la fundición de espuma perdida es moldeo con arena seca, la densidad de la arena de moldeo aquí es baja. Los dos aspectos anteriores proporcionan las condiciones para que el metal fundido se filtre fuera de la capa de revestimiento, provocando una grave adhesión mecánica de la arena. El espesor de pared del cuerpo de fundición conectado por las compuertas es de 8 mm. Debido a la grave adherencia de arena aquí, al limpiar el sistema de vertido, la parte del cuerpo de fundición conectada a las entradas también se limpia en conjunto, lo que resulta en la falta de carne en la fundición e incluso la formación de agujeros. El . 16% de los espacios en blanco se han convertido en desechos.
Solución 2: sistema de vertido escalonado
Teniendo en cuenta el gran tamaño del contorno y la altura de la pieza fundida, la Solución 2 diseñó un sistema de vertido escalonado con dos entradas en la parte inferior y una entrada en la parte superior. Se espera que el metal fundido llene primero el molde desde las entradas inferiores y, a medida que aumenta el nivel del líquido en el molde, fluirá de abajo hacia arriba a través de las entradas superiores, de modo que el llenado sea estable, lo que favorece la solidificación secuencial y evita defectos de fundición como contracción, contracción, cierre en frío y vertido insuficiente. Sin embargo, según los resultados de las pruebas, aparecieron defectos de cierre en frío en el blanco, lo que es exactamente lo contrario de los resultados esperados. Aunque aumentar la temperatura de vertido a 1460-1470 grados puede reducir la aparición de piezas fundidas cerradas en frío hasta cierto punto, el efecto no es significativo. El cierre frío aparece en la parte media y superior de la pieza fundida. La razón es que la fundición de espuma perdida es una fundición sólida similar a la espuma y su proceso de llenado es diferente al de la fundición de cavidades tradicional. Para la fundición de cavidades tradicional, el sistema de vertido escalonado puede lograr fácilmente el llenado secuencial de los canales inferior y superior; mientras que para la fundición de espuma perdida, debido a la influencia del patrón de espuma en la cavidad sobre el llenado del metal fundido, es difícil para el sistema de vertido escalonado lograr el llenado secuencial de las trincheras inferior y superior. Al comienzo del vertido, el flujo del metal fundido en el canal recto se ve afectado por los efectos de amortiguación y contrapresión, y la velocidad disminuye, de modo que las trincheras superiores se llenan primero. En el siguiente proceso de llenado se llenan al mismo tiempo las zanjas superior e inferior. Una vez finalizado el llenado, se juntan las dos corrientes de hierro fundido. Durante el proceso de flujo, el hierro fundido se ve afectado por la absorción de calor de la gasificación del patrón de espuma y la temperatura del extremo frontal del hierro fundido es baja. Por lo tanto, se forman fácilmente defectos cerrados en frío en la confluencia de las dos corrientes de hierro fundido. El aumento de la temperatura de vertido solo puede resolver la aparición de defectos de cierre en frío en las piezas fundidas hasta un grado limitado, y no puede eliminar los defectos de cierre en frío causados por el sistema de vertido escalonado bajo las características únicas de llenado de la fundición de espuma perdida. Por lo tanto, no es fácil utilizar un sistema de vertido escalonado para el colado de espuma perdida.
Esquema 3: Sistema de vertido inferior con canal colocado fuera de la pieza fundida.
Utilice 3 corredores internos, coloque la boca de fundición hacia arriba al unir el sistema de vertido y coloque un alimentador de contracción. Los 3 corredores internos están distribuidos simétricamente, y el metal fundido llena rápida y uniformemente la cavidad, y el tiempo de vertido se controla en 10 segundos. La pieza fundida tiene un contorno claro y no presenta defectos de apariencia. Después del mecanizado, no hay cavidades de contracción, contracción, porosidad y otros defectos, lo que cumple plenamente con los requisitos de producción.
Resultados de la prueba
Análisis comparativo y verificación de la producción real.
Fotos
Los resultados de las pruebas de los tres esquemas se muestran en la tabla. Aunque el Esquema 1 puede fundir piezas fundidas calificadas, al limpiar el sistema de vertido, debido a la gran cantidad de arena que se pega en la conexión entre el canal interior y el cuerpo de la pieza fundida, la pieza fundida carece de carne y se convierte en un producto de desecho, y la tasa de desecho es tan alta como 16%, lo que indica que la posición del canal interior en el Esquema 1 no es razonable. La proporción de piezas fundidas cerradas en frío en el Esquema 2 es del 12 %, y aumentar la temperatura de vertido no puede reducir significativamente la aparición de defectos cerrados en frío, lo que indica que este tipo de pieza fundida no es adecuada para seleccionar un sistema de vertido escalonado en condiciones de fundición de espuma perdida. La tasa de desperdicio del esquema 3 se controló a un nivel bajo, logrando una producción estable y eficiente.
Conclusión
(1) El tipo de sistema de vertido y la posición del entrante controlan el proceso de llenado del metal y tienen un impacto vital en la calidad de la fundición. Antes de la producción formal, se diseñaron varios esquemas de vertido para su análisis y comparación, y se seleccionó el mejor, lo que redujo en gran medida la tasa de desechos y mejoró la eficiencia de la producción.
(2) Las características únicas de relleno de la fundición a espuma perdida la hacen inadecuada para el uso de un sistema de vertido escalonado, especialmente para piezas fundidas con dimensiones de contorno más grandes.
