كيف يمكن حل العيوب مثل البثور الرملية على السطح العلوي لأجزاء الحديد الزهر الرمادية الناتجة عن صب الرمل الراتنجي؟

تظهر العقيدات الرملية على سطح مصبوبات آلة الحديد الزهر الرمادية التي يتم إنتاجها بواسطة رمل الراتنج، وهي مشكلة نموذجية تؤثر على جودة سطح المسبوكات. عادة ما تظهر العقيدات الرملية على شكل كتل صلبة من المعدن وجزيئات الرمل الملتصقة بسطح المسبوكات، والتي يصعب تنظيفها ويمكن أن تؤثر أيضًا على دقة الأبعاد والمظهر.

1 、 السبب الرئيسي لتشكيل العقيدات الرملية هو عدم كفاية القوة المحلية لقالب الرمل الراتينج / السطح الأساسي. تحت التأثير الحراري والميكانيكي للمعدن المنصهر، تتقشر كتل الرمل السطحية ويتم امتصاصها في المعدن المنصهر، ولكن لا يتم غسلها بالكامل أو إعادة صهرها، ويتم لفها في النهاية حول سطح الصب. ويمكن تحليل الأسباب المحددة من الأبعاد التالية:

1. الاكتناز غير المتساوي بسبب عملية التشكيل / صنع اللب: عدم كفاية الاكتناز في بعض المناطق (خاصة الزوايا والأخاديد والتجاويف العميقة) وسطح القالب الرملي السائب والقوة المنخفضة وسهولة الغسل. عملية إزالة/إصلاح القالب غير الصحيحة: تلف القالب الرملي أثناء إزالة القالب أو الإصلاح غير الكامل أثناء إصلاح القالب، مما يترك كتل رملية فضفاضة محتملة. جودة الطلاء وعملية الفرشاة: طبقة الطلاء رقيقة جدًا أو غير مغطاة، وتفشل في عزل السائل المعدني عالي الحرارة بشكل فعال عن سطح قالب الرمل. عمق اختراق غير كافي للطلاء: الفشل في تشكيل "طبقة ملبدة" صلبة مع قالب الرمل، مما يؤدي إلى ضعف الالتصاق. التجفيف غير الكافي للطلاء: الرطوبة المتبقية أو المذيبات والغاز المتولد عند مواجهة سوائل معدنية ذات درجة حرارة عالية، يمكن أن تؤثر على الطلاء وتتسبب في تشققه وتقشره. سوء عادم القالب الرملي/القلب: قد يؤدي ضغط الغاز المحلي المفرط إلى "انهيار" طبقة الطلاء أو الطبقة السطحية الضعيفة.

2. أسباب أداء الرمل الخام والرمل الراتنجي: شكل وحجم جسيمات الرمل الخام: سطح جزيئات الرمل أملس، مع استدارة ضعيفة (مثل معامل زاوي كبير)، وشبك ميكانيكي ضعيف بين جزيئات الرمل، وقوة سطح منخفضة لقالب الرمل. إضافة راتينج غير كافية أو خلط غير متساوٍ: مما يؤدي إلى انخفاض محتوى الراتنج المحلي وعدم كفاية القوة بعد المعالجة. المعالجة غير المتساوية: خاصة بالنسبة لقلوب الرمل السميكة، قد لا يتم معالجة الجزء الداخلي بالكامل أو قد يصبح السطح هشًا بسبب النفخ الزائد (راتنج الفوران). وقت تخزين طويل لقوالب الرمل أو الرطوبة البيئية العالية: قوالب الرمل الراتنجية تمتص الرطوبة، وتقلل من القوة، وتزيد من توليد الغاز.

3. السبب في تصميم نظام الصب هو أن السائل المعدني يتم غسله بشكل مفرط: حيث يواجه الذباب جدار القالب أو قلب الرمل، مما يشكل تدفق سائل معدني عالي السرعة يؤثر بشكل مباشر. تصميم نظام الصب غير معقول، وسرعة التعبئة سريعة جدًا، مما يسبب تآكلًا شديدًا وتآكلًا على سطح قالب الرمل/القلب.

4. درجة حرارة صب المعدن المنصهر نفسه مرتفعة جدًا: سيؤدي الحمل الحراري الزائد إلى تسريع التحلل الحراري للراتنج على سطح قالب الرمل وتلبد جزيئات الرمل، مما يتسبب في سماكة طبقة التقشير. وفي الوقت نفسه، تكون سيولة الحديد المنصهر جيدة جدًا، ويتم تعزيز قوة التنظيف. الأكسدة الشديدة للحديد المنصهر: يمكن أن يتفاعل المحتوى العالي من الأكاسيد (مثل FeO) في الحديد المنصهر كيميائيًا مع جزيئات الرمل SiO₂، مما يؤدي إلى تفاقم التآكل وميل السائل المعدني إلى التصاق الرمل في قالب الرمل.

2、 يتطلب الحل المنهجي لحل مشكلة العقيدات الرملية البدء بالوقاية والسيطرة، وإجراء تحقيقات منهجية وتحسين العملية.

1. تحسين الشكل وعملية صنع اللب لضمان ضغط موحد: ركز على ضمان ضغط الأجزاء المعقدة مثل الزوايا والنتوءات والتجاويف العميقة، واستخدم أدوات متخصصة للمساعدة في الضغط. التشكيل والإصلاح الموحد: قم بتشغيل واستخدام معجون أو طلاء إصلاح متخصص لإصلاح المناطق المتضررة بعناية. تطبيق الطلاء المقوى: اختر مسحوق الزركون عالي الجودة المعتمد على الكحول أو طلاء مسحوق اكسيد الالمونيوم، الذي يتميز بمقاومة عالية للحريق ومقاومة قوية للتآكل. تأكد من أن الطلاء يحتوي على تركيز ولزوجة كافيين، باستخدام طلاء الغمس، أو طلاء التدفق، أو طلاء الرش لضمان سمك طلاء موحد (عمومًا 2-4 طبقات، سمك الفيلم الجاف 0.3-0.8 مم). الجفاف الكامل: بعد الإشعال (الطلاء الذي يحتوي على الكحول) أو التجفيف، تأكد من أن الطلاء جاف تمامًا وخالي من بقع الرطوبة. تأكد من سلاسة العادم: قم بتعيين عدد وحجم كافٍ من فتحات العادم في المواضع المناسبة في قالب/قلب الرمل.

2. التحكم الصارم في جودة رمل الراتينج واختيار الرمل الخام عالي الجودة: يجب إعطاء الأولوية لاستخدام رمل السيليكا ذو الشكل الجسيمي الدائري والسطح الأملس (مثل رمل دالين منغوليا الداخلية)، مع معامل زاوي يتم التحكم فيه ضمن 1.2-1.3، مما يفضي إلى تحسين السيولة وضغط الرمال وقوتها. تحسين نسبة الراتنج وعملية خلط الرمل: اضبط كمية الراتنج وعامل المعالجة المضافين وفقًا للموسم ودرجة الحرارة والرطوبة البيئية (عادة 0.8% -1.5% من وزن الرمل الأصلي) لضمان الخلط الموحد. التحكم في تأثير المعالجة: تجنب النفخ الزائد أو المعالجة غير الكافية. بالنسبة للنوى الرملية السميكة والكبيرة، يمكن استخدام عمليات تعبئة كتل مجوفة أو فحم الكوك. التحكم في بيئة التخزين والاستخدام: حاول تقصير وقت تخزين قوالب الرمل/النوى وتجنب امتصاص الرطوبة. يوصى بالتحكم في نسبة الرطوبة في الورشة إلى أقل من 60%.

3. تحسين تصميم نظام الصب ليتبع مبدأ التعبئة "السلسة والسريعة والمنظمّة": اعتماد أنظمة صب مفتوحة أو حقن سفلي أو متدرج. تجنب التنظيف المباشر: يجب ألا تواجه الذبابة الأجزاء الضعيفة من جدار القالب أو قلب الرمل مباشرة. يمكن استخدام تدابير مثل إدخال خطوط الظل، وإنشاء حفر الذباب، واستخدام شاشات الترشيح لتخزين وتشتيت وتنقية تدفق المعدن المنصهر. احسب وقت الصب المناسب: تجنب التعبئة بسرعة كبيرة.

4. تحسين عملية الصهر والصب للتحكم في درجة حرارة الصب المناسبة: مع ضمان سلامة التعبئة وتجنب العزل البارد، حاول استخدام درجة حرارة صب أقل. بالنسبة للمسبوكات الآلية ذات سمك الجدار المتوسط، يتم التحكم فيها بشكل عام عند 1350-1420 درجة مئوية (قياس درجة الحرارة البصرية). تنقية الحديد المنصهر: تعزيز المعالجة المسبقة للفرن (مثل استخدام عوامل إزالة الخبث) لمنع الأكسدة المفرطة للحديد المنصهر وضمان نقائه. صب سلس: تجنب الانقطاع والرش، وحافظ على كوب الصب ممتلئًا.

5. إدارة الموقع وفحص فحص القطعة الأولى: بالنسبة للقطعة الأولى بعد القوالب الجديدة أو تغييرات العملية، قم بفحص الأجزاء المعرضة للعقيدات الرملية بعناية. إنشاء نقاط التحكم في العملية: مراقبة وتسجيل العمليات الرئيسية مثل الضغط والطلاء ودرجة حرارة الصب. تحليل موقع عقيدات الرمل: بناءً على الموقع المنتظم لعقيدات الرمل، يمكنك تتبع ما إذا كانت هناك مشكلة في الشكل أو الطلاء أو نظام الصب.

ملخص واقتراحات: الحل لمشكلة العقيدات الرملية في إنتاج مصبوبات آلة الحديد الزهر الرمادي باستخدام رمل الراتنج هو "تعزيز قوة سطح القالب الرملي" و"تقليل التآكل/التأثير الحراري للسائل المعدني على جدار القالب". أقترح اتباع هذه الخطوات لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها:

أولاً، تحقق من الطلاء: هذا هو السبب الأكثر مباشرة وشائعاً. تأكد من جودة الطلاء وسمك الطلاء وحالة التجفيف.

2. بعد ذلك، تحقق من عملية الاكتناز والقولبة: تحقق مما إذا كان قالب الرمل في الموضع المقابل لعقدة الرمل فضفاضًا.

3. ثم قم بتحليل نظام الصب: لاحظ ما إذا كانت كتل الرمل تظهر مباشرة مقابل الذباب أو في الموقع الذي يتأثر فيه تدفق المعدن بشكل أكبر.

4. أخيرًا تحقق من معلمات العملية: تحقق مما إذا كانت نسبة رمل الراتينج وجودة الرمل الخام ودرجة حرارة الصب ضمن النطاق المتحكم فيه. من خلال هذا التحليل المنهجي والتحسين خطوة بخطوة، يمكن التحكم في عيوب الكثبان الرملية والقضاء عليها بشكل فعال، مما يحسن بشكل كبير جودة السطح ودقة الأبعاد لسبائك الأدوات الآلية.