Клапан корпусын құю клапан өндірісінің маңызды бөлігі болып табылады, ал клапан құю сапасы клапанның сапасын анықтайды. Төменде клапан өнеркәсібінде кеңінен қолданылатын бірнеше құю процесінің әдістері келтірілген:
Құм құю:
Клапан өнеркәсібінде жиі қолданылатын құм құюды әртүрлі байланыстырғыштарға сәйкес жасыл құм, құрғақ құм, су шыны құмы және фуран шайырының өздігінен қатаятын құм деп бөлуге болады.
(1) Жасыл құм - бентонитті байланыстырушы зат ретінде пайдаланатын қалыптау процесі.
Оның сипаттамалары:Дайын құм қалыпын кептірудің немесе қатайтудың қажеті жоқ, құм қалыпының белгілі бір ылғалдылық беріктігі бар, ал құм өзегі мен қалып қабығы жақсы беріктікке ие, бұл құймаларды тазалауды және сілкіп тастауды жеңілдетеді. Қалыптау өндірісінің тиімділігі жоғары, өндіріс циклі қысқа, материал құны төмен және құрастыру желісін өндіруді ұйымдастыру ыңғайлы.
Оның кемшіліктері:Құймалар кеуектер, құм қоспалары және құмның адгезиясы сияқты ақауларға бейім, ал құймалардың сапасы, әсіресе ішкі сапасы, мінсіз емес.
Болат құюға арналған жасыл құмның үлесі мен өнімділік кестесі:
(2) Құрғақ құм - сазды байланыстырушы зат ретінде пайдаланатын қалыптау процесі. Аздап бентонит қосу оның ылғалды беріктігін жақсарта алады.
Оның сипаттамалары:құм қалыпын кептіру керек, ауа өткізгіштігі жақсы, құмды жуу, құмның жабысуы және кеуектер сияқты ақауларға бейім емес және құйма сапасы жақсы.
Оның кемшіліктері:ол құм кептіргіш жабдықты қажет етеді және өндіріс циклі ұзақ.
(3) Су шыны құмы - су шынысын байланыстырушы зат ретінде пайдаланатын модельдеу процесі. Оның сипаттамалары: су шыны CO2 әсеріне ұшыраған кезде автоматты түрде қатаю функциясына ие және модельдеу және өзек жасау үшін газбен қатаю әдісінің әртүрлі артықшылықтарына ие болуы мүмкін, бірақ қалып қабығының нашар бүктелуі, құймаларды құммен тазалаудың қиындығы және ескі құмды қалпына келтіру және қайта өңдеу жылдамдығының төмендігі сияқты кемшіліктер бар.
Су шыны CO2 қатаю құмының үлесі мен өнімділік кестесі:
(4) Фуран шайырының өздігінен қатаятын құмды қалыптау - фуран шайырын байланыстырушы зат ретінде пайдаланатын құю процесі. Қалыптау құмы бөлме температурасында қатаю агентінің әсерінен байланыстырушы заттың химиялық реакциясы нәтижесінде қатаяды. Оның ерекшелігі - құм қалыпын кептірудің қажеті жоқ, бұл өндіріс циклін қысқартады және энергияны үнемдейді. Шайыр қалыптау құмын тығыздау оңай және жақсы ыдырау қасиеттеріне ие. Құймалардың қалыптау құмын тазалау оңай. Құймалар жоғары өлшемді дәлдікке және жақсы беткі өңдеуге ие, бұл құймалардың сапасын айтарлықтай жақсарта алады. Оның кемшіліктері: шикі құмға жоғары сапа талаптары, өндіріс орнында аздап өткір иіс және шайырдың жоғары құны.
Фуран шайырынан жасалған күйдірілмейтін құм қоспасының үлесі және араластыру процесі:
Фуран шайырының өздігінен қатаятын құмын араластыру процесі: шайырдың өздігінен қатаятын құмын жасау үшін үздіксіз құм араластырғышты қолданған дұрыс. Шикі құм, шайыр, қатаю агенті және т.б. тізбектей қосылып, тез араластырылады. Оны кез келген уақытта араластырып, пайдалануға болады.
Шайыр құмын араластырған кезде әртүрлі шикізатты қосу тәртібі келесідей:
Шикі құм + қатаю агенті (п-толуолсульфон қышқылының сулы ерітіндісі) – (120 ~ 180S) – шайыр + силан – (60 ~ 90S) – құм өндіру
(5) Құм құю өндірісінің типтік процесі:
Дәл құю:
Соңғы жылдары клапан өндірушілері құймалардың сыртқы түрі мен өлшемдік дәлдігіне көбірек көңіл бөліп келеді. Жақсы сыртқы түрі нарықтың негізгі талабы болғандықтан, ол сонымен қатар өңдеудің алғашқы кезеңі үшін позициялау эталоны болып табылады.
Клапан өнеркәсібінде жиі қолданылатын дәл құю - инвестициялық құю, ол қысқаша келесідей таныстырылады:
(1) Ерітінді құюдың екі әдісі:
①Төмен температуралы балауыз негізіндегі қалып материалын (стеарин қышқылы + парафин), төмен қысымды балауызды бүркуді, сулы шыны қабығын, ыстық сумен парафинсіздендіруді, атмосфералық балқыту және құю процесін қолдана отырып, негізінен жалпы сапа талаптары бар көміртекті болат және төмен легирленген болат құймалары үшін қолданылады, құймалардың өлшемдік дәлдігі CT7 ~ 9 ұлттық стандартына жетуі мүмкін.
2 Орташа температурадағы шайыр негізіндегі қалып материалын, жоғары қысымды балауызды инъекциялауды, кремний диоксиді ерітіндісінің қалыбын, бумен парафинсіздендіруді, жылдам атмосфералық немесе вакуумдық балқыту құю процесін қолдана отырып, құймалардың өлшемдік дәлдігі CT4-6 дәлдіктегі құймаларға жетуі мүмкін.
(2) Инвестициялық құюдың типтік процесі:
(3) Инвестициялық кастингтің сипаттамалары:
①Құйма жоғары өлшемді дәлдікке, тегіс бетке және жақсы сыртқы келбетке ие.
② Басқа процестермен өңдеу қиын күрделі құрылымдар мен пішіндерге ие бөлшектерді құюға болады.
③ Құю материалдары шектелмейді, көміртекті болат, тот баспайтын болат, легирленген болат, алюминий қорытпасы, жоғары температуралы қорытпа және бағалы металдар, әсіресе соғу, дәнекерлеу және кесу қиын қорытпа материалдары сияқты әртүрлі қорытпа материалдары қолданылады.
④ Жақсы өндірістік икемділік және күшті бейімделу. Оны көп мөлшерде өндіруге болады, сонымен қатар бір дана немесе шағын партиямен өндіруге жарамды.
1 Инвестициялық құюдың белгілі бір шектеулері бар, мысалы: күрделі процесс ағыны және ұзақ өндіріс циклі. Қолдануға болатын құю әдістерінің шектеулі болуына байланысты, қысым көтеретін жұқа қабықты клапан құймаларын құю үшін қолданылған кезде оның қысым көтеру қабілеті өте жоғары болмайды.
Құю ақауларын талдау
Кез келген құйманың ішкі ақаулары болады, бұл ақаулардың болуы құйманың ішкі сапасына үлкен жасырын қауіптер әкеледі, ал өндіріс процесінде осы ақауларды жою үшін дәнекерлеуді жөндеу өндіріс процесіне үлкен жүктеме әкеледі. Атап айтқанда, клапандар - қысым мен температураға төтеп беретін жұқа қабықты құймалар, және олардың ішкі құрылымдарының ықшамдылығы өте маңызды. Сондықтан құймалардың ішкі ақаулары құймалардың сапасына әсер ететін шешуші факторға айналады.
Клапан құймаларының ішкі ақауларына негізінен кеуектер, қож қоспалары, кішірею кеуектілігі және жарықтар жатады.
(1) Тері тесіктері:Кеуектер газ арқылы пайда болады, кеуектердің беті тегіс, олар құйма бетінің ішінде немесе жанында пайда болады, ал олардың пішіндері көбінесе дөңгелек немесе сопақша болады.
Кеуектердің пайда болуына ықпал ететін газдың негізгі көздері:
① Металлда еріген азот пен сутегі құйма қатаю кезінде металда болады, металл жылтырлығы бар жабық дөңгелек немесе сопақша ішкі қабырғаларды түзеді.
②Қалыптау материалындағы ылғал немесе ұшпа заттар қыздыру салдарынан газға айналады, ішкі қабырғалары қою қоңыр тесіктерді түзеді.
③ Металды құю процесінде тұрақсыз ағынға байланысты ауа тесіктерді қалыптастыруға қатысады.
Асқазан-ішек жолдарының ақауларының алдын алу әдістері:
① Балқыту кезінде тот басқан металл шикізатын мүмкіндігінше аз пайдалану немесе пайдаланбау керек, ал құралдар мен ожаулар пісіріліп, кептірілуі керек.
② Балқытылған болатты құю жоғары температурада және төмен температурада жүргізілуі керек, ал балқытылған болатты газдың қалқып кетуін жеңілдету үшін тиісті түрде тыныштандыру керек.
③ Құю көтергішінің технологиялық дизайны газдың жиналуын болдырмау үшін балқытылған болаттың қысым басын арттыруы және тиісті шығару үшін жасанды газ жолын құруы керек.
④Қалыптау материалдары судың құрамы мен газ көлемін бақылауы, ауа өткізгіштігін арттыруы керек, ал құм қалыптары мен құм өзегі мүмкіндігінше пісіріліп, кептірілуі керек.
(2) Шөгу қуысы (бос):Бұл құйма ішінде (әсіресе ыстық нүктеде) пайда болатын, ішкі беті кедір-бұдыр және түсі күңгірттеу, когерентті немесе когерентті емес дөңгелек немесе дұрыс емес қуыс (қуыс). Гидравликалық сынақ кезінде ағып кетуге бейім, бір немесе бірнеше жерде жиналған, көбінесе дендриттер түрінде болатын ірі кристалды түйіршіктер.
Қуыстың кішіреюінің (босаңсуының) себебі:Көлемнің кішіреюі металл сұйық күйден қатты күйге өткенде пайда болады. Егер осы уақытта балқытылған болаттың толықтырылуы жеткіліксіз болса, кішірею қуысы сөзсіз пайда болады. Болат құймаларының кішірею қуысы негізінен тізбекті қатаю процесін дұрыс басқармаудан туындайды. Себептерге көтергіштің дұрыс емес параметрлері, балқытылған болаттың құю температурасының тым жоғары болуы және металлдың үлкен кішіреюі кіруі мүмкін.
Қуыстардың кішіреюін (босаңсуын) болдырмау әдістері:① Балқытылған болаттың тізбекті қатаюына қол жеткізу үшін құймалардың құю жүйесін ғылыми тұрғыдан жобалаңыз, ал алдымен қататын бөлшектер балқытылған болатпен толықтырылуы керек. ②Тізбекті қатаюды қамтамасыз ету үшін көтергішті, субсидияны, ішкі және сыртқы суық темірді дұрыс және ақылға қонымды түрде орнатыңыз. ③Балқытылған болат құйылған кезде, көтергіштен жоғарғы жағына құю балқытылған болаттың температурасы мен берілуін қамтамасыз етуге және шөгу қуыстарының пайда болуын азайтуға пайдалы. ④ Құю жылдамдығы тұрғысынан төмен жылдамдықпен құю жоғары жылдамдықпен құюға қарағанда тізбекті қатаюға қолайлы. ⑸Құю температурасы тым жоғары болмауы керек. Балқытылған болат пештен жоғары температурада алынып, тыныштандырылғаннан кейін құйылады, бұл шөгу қуыстарын азайтуға пайдалы.
(3) Құм қоспалары (қож):Құм қоспалары (шлак), әдетте көпіршіктер деп аталады, құймалардың ішінде пайда болатын үздіксіз дөңгелек немесе дұрыс емес тесіктер. Тесіктер қалыптау құмымен немесе болат шлакпен араластырылып, оларға біркелкі емес өлшемде жиналады. Бір немесе бірнеше жерде, көбінесе жоғарғы бөлігінде көбірек болады.
Құмның (шлактың) қосылу себептері:Қождың қосылуы балқыту немесе құю процесінде балқытылған болатпен бірге құймаға жеке болат қожының енуінен болады. Құмның қосылуы қалыптау кезінде қалып қуысының жеткіліксіз тығыздығынан болады. Балқытылған болат қалып қуысына құйылған кезде, қалыптау құмы балқытылған болатпен жуылып, құйманың ішіне енеді. Сонымен қатар, кесу және қорапты жабу кезінде дұрыс жұмыс істемеу және құмның құлау құбылысы да құмның қосылуының себептері болып табылады.
Құм қоспаларының (шлактың) алдын алу әдістері:① Балқытылған болат балқытылған кезде, шығатын газдар мен шлактарды мүмкіндігінше мұқият шығару керек. ② Балқытылған болат құю пакетін аудармауға тырысыңыз, бірақ балқытылған болаттың үстіндегі шлактың балқытылған болатпен бірге құю қуысына енуіне жол бермеу үшін шәйнек пакетін немесе түбіне құю пакетін пайдаланыңыз. ③ Балқытылған болатты құйған кезде, шлактың балқытылған болатпен бірге қалып қуысына енуіне жол бермеу үшін шаралар қабылдау қажет. ④ Құмның кіру мүмкіндігін азайту үшін, модельдеу кезінде құм қалыпының тығыздығына көз жеткізіңіз, кесу кезінде құмды жоғалтпауға тырысыңыз және қорапты жаппас бұрын қалып қуысын үрлеп тазалаңыз.
(4) Жарықтар:Құймалардағы жарықтардың көпшілігі ыстық жарықтар болып табылады, пішіні дұрыс емес, еніп немесе енбейді, үздіксіз немесе үзік-үзік болады, ал жарықтардағы металл қараңғы немесе беткі тотығуы бар.
жарықшақтардың пайда болу себептері, атап айтқанда, жоғары температуралық кернеу және сұйық қабықшаның деформациясы.
Жоғары температуралық кернеу - балқытылған болаттың жоғары температурада кішіреюі мен деформациялануынан пайда болатын кернеу. Кернеу осы температурада металдың беріктігінен немесе пластикалық деформация шегінен асып кеткенде, жарықтар пайда болады. Сұйық пленка деформациясы - балқытылған болаттың қатаюы мен кристалдану процесі кезінде кристалды түйіршіктер арасында сұйық пленканың пайда болуы. Қатаюы мен кристалдануы жүріп келе жатқанда, сұйық пленка деформацияланады. Деформация мөлшері мен деформация жылдамдығы белгілі бір шектен асып кеткенде, жарықтар пайда болады. Термиялық жарықтардың температура диапазоны шамамен 1200 ~ 1450℃.
Жарықтарға әсер ететін факторлар:
1 Болаттағы S және P элементтері жарықтар үшін зиянды факторлар болып табылады, ал олардың темірмен эвтектикасы жоғары температурада құйылған болаттың беріктігі мен пластикасын төмендетеді, нәтижесінде жарықтар пайда болады.
2 Болатқа шлактың қосылуы және бөлінуі кернеу концентрациясын арттырады, осылайша ыстық жарылу үрдісін арттырады.
③ Болат түрінің сызықтық жиырылу коэффициенті неғұрлым жоғары болса, ыстықтай жарылу үрдісі соғұрлым жоғары болады.
④ Болат түрінің жылу өткізгіштігі неғұрлым жоғары болса, беттік керілу соғұрлым жоғары болады, жоғары температурадағы механикалық қасиеттер соғұрлым жақсы болады және ыстық жарылу үрдісі соғұрлым аз болады.
⑤ Құймалардың құрылымдық дизайны өндірістік тұрғыдан нашар, мысалы, тым кішкентай дөңгелек бұрыштар, үлкен қабырға қалыңдығының айырмашылығы және қатты кернеу концентрациясы, бұл жарықшақтардың пайда болуына әкеледі.
⑥Құм қалыпының тығыздығы тым жоғары, ал өзегінің нашар өнімділігі құйманың кішіреюіне кедергі келтіреді және жарықтардың пайда болу үрдісін арттырады.
⑦Көтергіштің дұрыс орналаспауы, құйманың тым тез салқындауы, көтергішті кесу және термиялық өңдеуден туындаған шамадан тыс кернеу және т.б. сияқты басқа да факторлар жарықтардың пайда болуына әсер етеді.
Жоғарыда аталған жарықшақтардың себептері мен әсер етуші факторларына сәйкес, жарықшақ ақауларының пайда болуын азайту және болдырмау үшін тиісті шаралар қолдануға болады.
Құю ақауларының себептерін жоғарыда келтірілген талдау, бар мәселелерді анықтау және тиісті жақсарту шараларын қабылдау негізінде құю ақауларының шешімін табуға болады, бұл құю сапасын жақсартуға ықпал етеді.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 31 тамыз