¿Es apropiado mantener una presión negativa en la producción de grandes partes de hierro dúctil utilizando el proceso de espuma perdida? ¿Cuánto tiempo es apropiado que las piezas de fundición estén aisladas en una caja de arena?

2025-07-08

1 、 ¿Cuánto tiempo es apropiado mantener la presión negativa durante la producción de piezas grandes de hierro dúctil utilizando el proceso de espuma perdida?

1. Apariencia y calidad de la superficie de las piezas de fundición

Situación adecuada: la superficie de la fundición es lisa, sin agujeros de arena obvios, poros, contracción o protuberancia, con bordes y esquinas transparentes, y sin rugosidad de la superficie causada por el colapso del moho de arena. Corto tiempo: puede haber "protuberancias" de la superficie (los moldes de arena pierden soporte de presión negativa cuando el líquido metálico no se solidifica por completo y se empuja hacia arriba por presión de aire interna) y agujeros de arena (las partículas de arena entran en el líquido metálico no curar). Larga duración: si el moho de arena tiene una permeabilidad de aire deficiente, puede hacer que aparezcan poros pequeños en la superficie de la fundición (la presión negativa prolongada permite que el gas se filtre en la arena).

2. Calidad interna de los castings

Situación adecuada: a través de pruebas no destructivas o un examen anatómico, no hay agujeros de contracción o flojedad dentro del fundido, especialmente en partes gruesas y grandes (como bridas y asientos de rodamiento) con tejido denso. Tiempo demasiado corto: cuando el líquido metálico se solidifica y se controla, el molde de arena colapsa debido a la pérdida de soporte de presión negativa, no puede proporcionar suficiente presión de contracción suplementaria y es propenso a la contracción y la aflojamiento en áreas gruesas. Larga duración: en general, tiene poco impacto en la calidad interna, pero puede aumentar el consumo de energía o causar compactación de arena local debido a la compresión de presión negativa prolongada del molde de arena, lo que dificulta la limpieza de arena posterior.

3. Estado de molde de arena y recubrimiento

Situación adecuada: después de verter, el molde de arena permanece intacto en su conjunto, sin hinchazón o colapso obvio, y el recubrimiento no muestra pelado o agrietamiento a gran escala. Corto tiempo: los moldes de arena son propensos a la expansión (la presión negativa se libera de antemano, la gravedad del líquido metálico y la presión de gas hacen que los moldes de arena se expandan), y el recubrimiento puede dañarse debido al colapso de moldes de arena, lo que lleva a la arena que se adhiere en las fundiciones. Larga duración: si el sellado de la caja de arena es pobre, la presión negativa prolongada puede hacer que las partículas de arena locales sean absorbidas en la superficie de la fundición, o el recubrimiento puede desarrollar grietas finas debido a la extracción de presión negativa prolongada.

4. Post Sobiring Watser y Runner Status

Situación adecuada: el tiempo de solidificación del elevador coincide con el cuerpo principal de la fundición, y no hay vacíos obvios o sueltimientos en el metal fundido en el bañador después de la solidificación. Corto tiempo: el elevador puede solidificarse prematuramente, perdiendo su efecto de compensación de contracción, lo que resulta en defectos de contracción en el cuerpo de fundición; El chorro puede mostrar marcas de "vertido roto" debido al colapso del molde de arena.

Al hacer juicios prácticos, se deben realizar ajustes integrales en función de la estructura de fundición (como el grosor de la pared, la complejidad), la temperatura de vertido, la permeabilidad del molde de arena, etc. El principio del núcleo debe ser "el molde de arena aún puede mantener un soporte estable después de que la fundición se solidifica" para garantizar que el líquido metálico esté completamente solidificado y replenado completamente antes de liberar la presión negativa.

El estudio de caso muestra que cuando se usa el proceso de espuma perdido para producir grandes partes de 500-7 herramientas de hierro dúctil (como cajas), el tiempo de retención de presión negativa después del vertido debe determinarse de manera integral en función del peso, el grosor de la pared y la complejidad estructural de la fundición. El núcleo es garantizar que la fundición esté completamente solidificada y que el molde de arena puede proporcionar un soporte estable para evitar defectos como la deformación y la contracción. Para piezas de fundición que pesan 5 toneladas, 7 toneladas, 10 toneladas y 15 toneladas, el rango de referencia es el siguiente:

Casas de 5 toneladas: este tipo de caja generalmente tiene un espesor de pared máximo de aproximadamente 80-120 mm, y se recomienda mantener la presión negativa durante 15-20 minutos. Casadas de 7 toneladas: con un grosor de la pared que varía de 100-150 mm, la estructura puede contener muchas costillas o protuberancias, y el tiempo de retención de presión negativa requiere 20-25 minutos.

Casting de 10 toneladas: pertenece a un cuerpo de caja grande, con un espesor de pared máximo de 150-200 mm, y una estructura interna compleja (como los agujeros y las cavidades de los rodamientos). Se recomienda mantener la presión negativa durante 25-30 minutos.

Casadas de 15 toneladas: las piezas gruesas (como bases de caja y bridas) pueden tener un espesor de pared superior a 200 mm, un tiempo de solidificación largo y un tiempo de retención de presión negativa de 30-40 minutos. En la producción real, es necesario ajustar de manera flexible de acuerdo con la temperatura de vertido (que se puede extender adecuadamente cuando la temperatura es demasiado alta), la permeabilidad del moho de arena (acortada cuando la permeabilidad es pobre para evitar mantener el aire) y el estado de solidificación de fundición (como se extiende durante 5-10 minutos después de que el elevador está completamente solidificada), con "solidificación completa de partes gruesas de la fundición de la fundición".

2 、 ¿Cómo calcular el tiempo de solidificación después de la fundición al producir piezas de hierro dúctil utilizando el proceso de espuma perdida?

1. Estimación de fórmula empírica (aplicable a componentes estructurales simples)

El tiempo de solidificación (t, unidad: min) de hierro dúctil, con el espesor máximo de la pared (δ, unidad: mm) del fundición como parámetro principal, puede referirse a la fórmula empírica: t = k × Δ ²

Entre ellos, K es el coeficiente de solidificación. En el proceso de espuma perdido, el valor K del hierro dúctil generalmente se toma como 0.015-0.025 min/mm ² (afectado por la temperatura de vertido y la conductividad térmica del molde de arena: cuanto mayor sea la temperatura de vertido, mayor es el valor de K; los moldes de arena tienen buena capacidad de respiración, conductividad térmica rápida y un valor K relativamente bajo.

Ejemplo: si el espesor máximo de la pared de la fundición es de 100 mm y k = 0.02, el tiempo de solidificación t = 0.02 × 100 ² = 20 minutos.

2. Considere la corrección de la especificidad del proceso

En el proceso EPC, debido a la influencia de la producción de gases por la combustión del patrón de espuma y el estado de presión negativa del moho de arena, el tiempo de ajuste debe corregirse adecuadamente:

Estructura de fundición compleja (como protuberancias gruesas y cavidades internas): el tiempo de solidificación aumenta en un 10% -20%; Temperatura alta de vertido (como 1400-1450 ℃): enfriamiento lento del líquido metálico, aumentando el tiempo de solidificación en un 5% -15%; Mala permeabilidad al aire de los moldes de arena (como partículas de arena de cuarzo fino): disipación de calor lento, tiempo de solidificación ligeramente aumentado.

3. Juicio auxiliar en la producción real

Observando el elevador: cuando la superficie del elevador se solidifica y no hay flujo de metal fundido, el cuerpo principal de la fundición se solidifica básicamente; Método de medición de temperatura: un termopar está integrado en la parte gruesa de la fundición. Cuando la temperatura cae por debajo de la línea Solidus (aproximadamente 1150 ℃ para hierro dúctil), se considera que se ha solidificado.

Resumen: El núcleo es estimar el tiempo básico a través de la fórmula empírica del máximo espesor de la pared, y luego modificarlo en función de los detalles del proceso. Finalmente, se verifica el estado de solidificación real (como el elevador y la medición de la temperatura) para garantizar que la presión negativa se libere después de que la fundición se solidifica por completo. 3 、 ¿Cuánto tiempo es apropiado mantener grandes fundiciones de hierro dúctil en una caja de arena después de verter utilizando el proceso de moho que desaparece?

Al producir grandes piezas (tipo de caja) de 500-7 máquinas herramienta de hierro dúctil utilizando el proceso de espuma perdido, el tiempo de aislamiento y el tiempo de desempaquetado en la caja de arena después del vertido deben determinarse en función del peso, el grosor de la pared y los requisitos de control de tensión interna de la fundición. El núcleo es evitar el agrietamiento y la deformación de la fundición debido al enfriamiento rápido, al tiempo que considera la eficiencia de producción. Los siguientes son rangos de referencia para fundiciones de 5 toneladas, 7 toneladas, 10 toneladas y 15 toneladas:

Casting de 5 toneladas: el grosor de la pared de la caja es medio (80-120 mm), la estructura es relativamente simple y el tiempo de aislamiento recomendado y el tiempo de desempaquetado es de 8-10 horas. En este punto, la temperatura de la fundición cae a alrededor de 600-700 ℃, y el estrés interno se libera básicamente, lo que hace que sea menos probable que se deforma debido al enfriamiento rápido al desempacar. Casadas de 7 toneladas: aumento del grosor de la pared (100-150 mm), puede contener cavidades internas complejas o bridas gruesas, el tiempo de aislamiento debe extenderse a 12-14 horas para garantizar un enfriamiento lento de las áreas gruesas y reducir el estrés tisular. Castingas de 10 toneladas: las partes gruesas del cuerpo de la caja grande (como la base y el asiento del rodamiento) tienen un grosor de pared de 150-200 mm. Se recomienda abrir la caja de aislamiento durante 16-24 horas para evitar grietas causadas por diferencias de temperatura excesivas entre el interior y el exterior. Casadas de 15 toneladas: el grosor de la pared de las partes de carga clave de la caja ultra grande puede exceder los 200 mm, lo que requiere un enfriamiento lento más largo. El tiempo de aislamiento y desempaquetado es generalmente de 25-30 horas, y si es necesario, los materiales de aislamiento se pueden cubrir para extender el tiempo de enfriamiento lento y garantizar que la temperatura general de la fundición caiga de manera uniforme. En la producción real, la temperatura de la superficie de las fundiciones se puede monitorear mediante una pistola de temperatura (es más seguro abrir la caja por debajo de 500 ℃), o combinada con el ajuste de la estructura de fundición: fundiciones con costillas delgadas y transición severa entre las paredes delgadas y gruesas deben extender el tiempo de aislamiento de manera apropiada; Si hay un proceso de recocido en el futuro, puede acortarse adecuadamente, pero es necesario asegurarse de que no haya un riesgo significativo de deformación del fundido al abrir la caja.


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