¿Cómo lidiar con los agujeros de arena en la producción de piezas de hierro dúctiles de espesor de pared pequeño en una línea de moldeo horizontal?

Con respecto a los defectos del orificio de arena que ocurren en la producción de fundiciones pequeñas de hierro dúctil (espesor de la pared ≤ 3 mm) en la línea de moldeo horizontal, es necesario analizar y tomar medidas de mejora de múltiples dimensiones, como propiedades de arena, proceso de moldeo, sistema de vertido y control de operación. Los métodos de tratamiento específicos son los siguientes:

1. Analice las causas de los agujeros de arena. La esencia de los agujeros de arena es la formación de agujeros en la superficie o dentro de las fundiciones debido al atrapamiento o erosión de partículas de arena durante el proceso de llenado de metal fundido. Las fundiciones pequeñas son más sensibles a la compacidad, la resistencia y la estabilidad de fundición de la arena de moldeo debido a su espesor de la pared delgada, solidificación rápida y alta velocidad de flujo de metal. Las causas comunes incluyen un rendimiento de arena de moldeo insuficiente, baja compacidad, mala resistencia húmeda, refractariedad insuficiente (como bajo contenido de SIO ₂ o arena reciclada excesiva) y una relación de humedad de humedad/carbón inadecuada. Problemas del proceso de modelado: compactación local desigual de moldes de arena (como esquinas y superficies de separación), fuga de arena causada por el desgaste de la plantilla/caja de arena y la mala calidad de la reparación de moho (como la baja resistencia de los materiales de reparación). Diseño irrazonable del sistema de vertido: alto caudal en el canal de vergido interno que erosiona la pared, la capacidad de bloqueo de escoria débil del sistema de vertido (atrapamiento de escoria) y grandes fluctuaciones en la temperatura/velocidad de vertido.

2. Medidas de manejo específicas

a. Optimice el rendimiento de la arena de moldeo para mejorar la compacidad y la uniformidad: ajuste los parámetros de la máquina de moldeo (como la presión y el tiempo de inyección de arena) para garantizar que la compacidad de la superficie y los bordes del molde de arena cumpla con el estándar (generalmente, la compactación de la arena de moldeo verde es ≥ 1.6g/cm ³) y evite el suavizado local. Mejora de la composición de la arena: arena de arcilla: agregar bentonita a base de sodio de alta calidad (reemplazando el calcio) al 4-6% (que representa la arena original) para mejorar la resistencia a la unión; Controle el contenido efectivo de polvo de carbón en un 3-5% (formando arena anti-pegajosa de película de carbono), y la cantidad de arena regenerada debe ser ≤ 50% (reduciendo el polvo y la fragilidad). Control de humedad: el contenido de humedad de la arena verde debe mantenerse en 3.5-4.0% para evitar ser demasiado alto (resistencia reductora) o demasiado bajo (aumento de la fragilidad) y mezclarse uniformemente con una batidora de arena.

b. Mejore la plantilla del proceso de modelado y el mantenimiento de la caja de arena: marque la planitud de la superficie de separación de la plantilla (para evitar protuberancias o depresiones que puedan causar el adelgazamiento local del molde de arena), repare el desgaste en los bordes de la caja de arena (para evitar la fuga de arena durante el cierre de la caja). Control de calidad de la reparación del moho: evite hacer que el moho sea demasiado delgado. Use arena de moldeo de alta resistencia (como agregar una pequeña cantidad de arcilla) y compactar el área de reparación. Está prohibido llenarlo de barro a voluntad.

do. Optimice el diseño del sistema de vertido para reducir la velocidad de flujo y la erosión: adopte un sistema de vergido cerrado (F Recto: F Horizontal: F Inner = 1: 1.5: 2 ~ 3), con un diseño de corredor interno plano y poroso (reduciendo la velocidad de flujo de la corriente única) y controle la velocidad de flujo a 0.5-1.2m/s (ligeramente más bajo para piezas de la pareja delgada). Agregue el almacenamiento en búfer y el filtrado: agregue bolsas de almacenamiento en búfer (como los anillos de cerámica) en la parte inferior del bañador, y coloque filtros de cerámica (con un tamaño de poro de 0,5-1.0 mm) en el extremo frontal del bañador interno para frenar la velocidad de flujo y filtrar la escoria. Parámetros de vertido coincidentes: temperatura de vertido: la línea dúctil de hierro líquido es de aproximadamente 1150 ℃, y se recomienda verter fundiciones de pared ultradelgadas a una temperatura de 1390-1450 ℃ (para partes de paredes delgadas, el límite superior debe tomarse para evitar sobrecalentamiento excesivo y erosión). Velocidad de vertido: vertido rápido y continuo para evitar la interrupción que causa aislamiento frío o agujeros de arena locales.

d. Fortalezca la protección de la superficie de los moldes de arena y aplique recubrimientos resistentes al fuego: aplique recubrimientos a base de alúmina de alúmina alta (malla de tamaño de partícula 80-120) a la superficie de la cavidad del molde, con un espesor de 0.2-0.3 mm. Después de secar, forme una capa de aislamiento para reducir la penetración del metal fundido. El recubrimiento debe ser uniforme y evitar la acumulación (de lo contrario, la transpirabilidad local deficiente puede causar poros).

mi. Controle la calidad y la estabilidad del proceso del hierro fundido: asegúrese de la temperatura y la composición del hierro fundido al 1550-1560 ℃ (para evitar la mala fluidez de baja temperatura), controle la composición (C: 3.6-3.8%, SI: 2.4-2.8%) y evitar la contracción de solidificación anormal causada por la desviación de la composición. Tratamiento de escoria: antes de verter, limpie la escoria de la superficie del hierro fundido o use el algodón/skimmer de bloqueo de escoria para evitar que la escoria se enrolle en la cavidad del molde y forme defectos del orificio de arena.

F. Análisis de datos y verificación de características de defectos: cuente la ubicación (como cerca de la puerta, zona de transición de espesor), cantidad y morfología (simple/densa) de agujeros de arena, y determine si están relacionados con pasos de proceso específicos (como un área de patrón determinado). Experimento comparativo: después de ajustar la relación de arena o los parámetros de vertido, se lleva a cabo la producción de prueba a pequeña escala para comparar la velocidad de desechos del orificio de arena y verificar el efecto de mejora.

3. Resumen

Los agujeros de arena en fundiciones pequeñas deben controlarse de manera integral a través del "fortalecimiento de la arena+optimización de fundición+estabilidad del proceso". La clave es mejorar la resistencia y la resistencia al fuego de la arena de moldeo, diseñar un sistema de vertido razonable para reducir el caudal y controlar estrictamente los detalles de calidad y operación del hierro fundido. Si se trata de moldeo por arena de resina, su ventaja de alta resistencia puede considerarse prioridad; La arena de arcilla requiere un ajuste fino de bentonita, polvo de carbón y humedad, combinada con protección de recubrimiento, para reducir efectivamente los defectos del orificio de arena.