Cách giải quyết các vết nứt trong việc sản xuất Van điều khiển đúc

Trong quá trình sản xuất đúc, thành phần hóa học của vật liệu kim loại có ảnh hưởng quan trọng đến sự hình thành các vết nứt. Hàm lượng carbon quá mức, tạp chất lưu huỳnh và phốt pho quá mức, và sự phân bố không đồng đều của các nguyên tố hợp kim sẽ khiến kim loại hình thành cấu trúc giòn tan hoặc nóng chảy thấp trong quá trình hóa rắn, do đó làm tăng độ nhạy của vết nứt. Để giải quyết vấn đề này, trước tiên chúng ta nên bắt đầu với việc lựa chọn nguyên liệu thô, kiểm soát chặt chẽ hàm lượng của các yếu tố tạp chất như carbon, lưu huỳnh và phốt pho và đạt được tỷ lệ cân bằng của các thành phần hợp kim bằng cách tối ưu hóa các thành phần. Ngoài ra, nó cũng rất quan trọng để cải thiện độ tinh khiết của kim loại. Các vùi và khí trong kim loại nóng chảy có thể được loại bỏ thông qua các quá trình như tinh chế, khử oxy và khử khí, do đó cải thiện các tính chất cơ học toàn diện và độ ổn định nhiệt của kim loại.

Trong giai đoạn thiết kế kết cấu, điều đặc biệt quan trọng là kiểm soát hợp lý hình học của Valve đúc . Nó là cần thiết để tránh các mặt cắt thay đổi mạnh, các góc nhọn, khu vực độ dày không đồng đều và các cấu trúc kín phức tạp. Những khiếm khuyết thiết kế này rất có khả năng gây ra nồng độ ứng suất nhiệt trong quá trình làm mát, do đó gây ra các vết nứt nóng hoặc vết nứt lạnh. Khi tối ưu hóa cấu trúc đúc, việc chuyển đổi fillet và thiết kế đồng nhất hóa độ dày nên được áp dụng để giảm nguy cơ nồng độ căng thẳng cục bộ. Đồng thời, khi thiết kế khuôn, kênh làm mát và hệ thống riser nên được sắp xếp hợp lý để đảm bảo rằng độ dốc nhiệt độ tổng thể của quá trình đúc là nhẹ nhàng, trình tự hóa rắn là rõ ràng và sự tích lũy của ứng suất kéo do sự hóa rắn không đồng bộ.

Về công nghệ đúc, điều quan trọng là chọn vật liệu cát với cường độ cao, độ thấm không khí cao và độ dẫn nhiệt tốt. Điều này có thể đảm bảo rằng khoang khuôn có độ cứng và độ dẫn nhiệt tốt trong quá trình đổ và hóa rắn của kim loại nóng chảy, do đó ngăn ngừa căng thẳng cấu trúc bất thường của việc đúc do sự sụp đổ hoặc biến dạng của khuôn. Đồng thời, cần phải kiểm soát tốc độ mở rộng và khả năng phục hồi của cát đúc để tránh lõi mở rộng dữ dội trong điều kiện nhiệt độ cao và gây ra căng thẳng bên trong trong quá trình đúc. Trong việc lựa chọn lớp phủ, lớp phủ đúc có phát xạ khí thấp, độ bám dính cao và độ ổn định nhiệt độ cao mạnh nên được ưu tiên để tăng cường hiệu suất chịu lửa và chất lượng bề mặt của bề mặt đúc.

Trong thiết kế của hệ thống rót, đó là chìa khóa để đảm bảo rằng kim loại nóng chảy lấp đầy khuôn một cách trơn tru trong quá trình rót, tránh những thay đổi đột ngột về căng thẳng nhiệt gây ra bởi dòng chảy xoáy dữ dội, nổ cát hoặc làm mát cục bộ quá mức. Có thể sử dụng một thiết kế hệ thống đổ, loại bước hoặc đóng kín để đảm bảo rằng kim loại nóng chảy lấp đầy khoang từ dưới lên trên để giảm tác động và tạo ra các vùi oxy hóa. Đồng thời, riser và máy làm lạnh phải được thiết lập hợp lý để đảm bảo rằng trình tự hóa rắn của từng phần của đúc là hợp lý, phần nóng có thể được bù hoàn toàn và chênh lệch nhiệt độ cục bộ quá lớn để gây ra vết nứt.

Trong giai đoạn làm mát và hóa rắn, điều đặc biệt quan trọng là kiểm soát tốc độ làm mát và phương pháp làm mát của đúc. Nên tránh nồng độ ứng suất nhiệt gây ra bởi tốc độ làm mát không đều hoặc quá nhanh. Đối với các vật đúc van điều khiển cấu trúc dày và lớn hoặc phức tạp, sự kết hợp của làm mát cưỡng bức và làm mát tự nhiên có thể được sử dụng để đạt được sự phân bố đồng đều của trường nhiệt độ thông qua các phương tiện kỹ thuật như làm mát nước, làm mát không khí hoặc kiểm soát nhiệt độ, làm chậm tốc độ giảm nhiệt độ và do đó làm giảm khả năng của vết nứt nhiệt. Nếu cần thiết, vật liệu cách nhiệt có thể được sử dụng để trì hoãn việc làm mát các bộ phận dễ bị nứt, để chúng có thể được làm mát dần sau khi hóa rắn tổng thể để giải phóng hiệu quả căng thẳng bên trong.

Trong quá trình xử lý nhiệt, một quá trình điều trị khoa học, bình thường hóa hoặc lão hóa nên được xây dựng để loại bỏ ứng suất dư bên trong quá trình đúc. Nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt cần được kiểm soát cẩn thận theo các đặc tính vật liệu và độ dày thành của đúc để tránh các vết nứt mới do làm nóng quá nhanh hoặc làm mát không đúng cách. Đối với các vật đúc của van điều khiển làm bằng các vật liệu đặc biệt như thép không gỉ song công và hợp kim chịu nhiệt, thậm chí còn cần thiết hơn để xây dựng các kế hoạch xử lý nhiệt tương ứng dựa trên các đặc điểm của chúng để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ dịch vụ tổng thể của đúc.