Causas y medidas preventivas de los defectos de las válvulas de fundición de acero

Las válvulas se utilizan ampliamente en las industrias química, alimentaria, médica, eléctrica y otras. Según las condiciones de funcionamiento, los requisitos del proceso del sistema de transporte y el medio de transporte, los materiales y las especificaciones de las válvulas son diferentes, y existen muchos tipos. Con el progreso continuo de la tecnología de producción moderna, los requisitos de calidad para las válvulas son cada vez más altos.

Debido a la estructura especial de la válvula, se producirán varios defectos de fundición durante el proceso de fundición, como porosidad, cavidad de contracción, contracción y otros defectos de calidad, que eventualmente conducirán a fugas de la válvula. Según las estadísticas, la mayoría de las razones de las fugas de la válvula se deben a la cavidad de contracción y la porosidad de contracción durante el proceso de fundición. Este artículo analiza las causas de la contracción y la porosidad causadas por la válvula en el proceso de fundición y discute sus medidas preventivas para mejorar la calidad inherente de los productos de fundición de válvulas.

1 Causas de encogimiento, encogimiento y porosidad.

Todos sabemos que durante el proceso de enfriamiento del acero fundido en el molde después de la colada, hay tres etapas de contracción: la primera etapa es la contracción del líquido. A medida que disminuye la temperatura del acero fundido en el molde, el acero fundido se produce antes de la contracción por nucleación y cristalización; la segunda etapa es la contracción por solidificación, que ocurre después de que el acero fundido se nuclea y cristaliza antes de solidificarse por completo; la tercera etapa es la contracción en estado sólido, que es la contracción del cuerpo que se forma cuando la temperatura de la pieza de fundición disminuye después de que el acero fundido se solidifica completamente. Después de la investigación y el análisis, la cavidad de contracción y los defectos de porosidad de la pieza fundida se forman principalmente durante la solidificación y contracción de la pieza fundida. Cuando en el proceso de fundición, el sistema de compuerta y el elevador de alimentación se ajustan de manera irrazonable, y las juntas calientes de las piezas fundidas no pueden alimentarse a tiempo, se formarán orificios de contracción o porosidad de contracción en las juntas calientes de las piezas fundidas. Para la válvula, debido a su estructura compleja, hay muchos nodos calientes y los nodos calientes no son propicios para el ajuste del tubo ascendente, por lo que la cavidad de contracción y la porosidad de contracción son los defectos de fundición más probables de la válvula.

En el proceso de solidificación de la fundición, el grado de contracción del líquido está relacionado con la temperatura de vertido. Cuanto mayor sea la temperatura de vertido, mayor será la expansión volumétrica del acero fundido y viceversa. En circunstancias normales, bajo la premisa de asegurar el llenado, la temperatura de vertido debe reducirse al máximo. La contracción por solidificación se ve afectada principalmente por la composición de la aleación. Por ejemplo, cuando los otros componentes son iguales, si el contenido de carbono y silicio es mayor, la contracción será menor, y cuando el contenido de manganeso y azufre es relativamente grande, la contracción será mayor. La contracción en estado sólido es la contracción que se produce con la disminución de la temperatura después de que la pieza fundida se solidifica por completo y no tiene ningún efecto sobre la aparición de cavidades de contracción y defectos de la pieza fundida por contracción. Después de la investigación, la cavidad de contracción y los defectos de fundición de porosidad de contracción de las piezas fundidas se forman principalmente en la etapa de solidificación y contracción.

2 Lugares donde es probable que se produzcan contracciones y porosidad

La última parte de enfriamiento de la pieza fundida suele ser el nodo caliente de la pieza fundida, que es el más propenso a sufrir encogimiento y defectos de encogimiento. Para las válvulas, las uniones calientes ubicadas en la unión del saliente de fundición del cuerpo de la válvula y la brida de fundición y el cuerpo de la tubería, debido a las malas condiciones de disipación de calor de estas partes, aparecen defectos cuando finalmente se solidifican.

3 Medidas preventivas

Para resolver completamente el problema de los defectos de calidad, como la cavidad de contracción y la porosidad de contracción en el proceso de fundición de la válvula, primero es necesario comenzar con el diseño del proceso de fundición, seleccionar el plan del proceso de fundición y optimizar el diseño del proceso de fundición. Hay varias soluciones específicas:

3.1 Optimice el diseño de la contrahuella

En el proceso de fundición original: la contrahuella diseñada adopta la contrahuella expuesta, y el agente de recubrimiento de conservación de calor y calentamiento de alta eficiencia se agrega después del vertido. Debido a que la raíz del tubo ascendente es relativamente ancha, el acero fundido no tiene un canal de alimentación, lo que afecta la alimentación normal, lo que hace que las piezas fundidas de la válvula de vertido muestren aún defectos de contracción y contracción. El diseño optimizado del tubo ascendente sigue siendo para colocar el tubo ascendente en la brida de la válvula, y se prefiere el tubo ascendente de alta eficiencia que conserva el calor. Después del vertido, el tubo ascendente se quema y emite mucho calor, lo que recalienta el acero fundido en el tubo ascendente, promueve la solidificación secuencial y aumenta la capacidad del alimentador para alimentar las piezas fundidas. Los orificios de contracción y los defectos de contracción en la brida se introducen en el tubo ascendente para resolver los defectos de calidad de la válvula.

3.2 Selección de hierro fundido en frío

En el molde inferior, la brida, el saliente y el centro del cuerpo de la válvula están provistos de un hierro de enfriamiento externo para acortar la distancia de alimentación efectiva del tubo ascendente y evitar la zona de contracción en el medio del cuerpo de la válvula, lo que afecta la calidad del válvula.

3.3 Diseño de Welt

La brida debajo del elevador de preservación del calor está provista de ribetes para fortalecer la solidificación secuencial de las piezas fundidas, al tiempo que se asegura que el acero fundido en el elevador tenga un canal de alimentación para alimentar efectivamente la junta caliente de la válvula.

3.4 Optimización de la posición del corredor interior

La posición de la puerta tiene una gran influencia en la aparición de defectos de fundición. Para la válvula, se debe abrir un canal interior tanto en la brida como en el saliente, y el canal interior se debe abrir en el molde inferior. Durante el proceso de vertido, las piezas moldeadas deben llenarse suavemente para evitar el lavado de arena y defectos de inclusión de escoria.

3.5 Optimización del proceso de vertido

Los parámetros involucrados en el proceso de vertido son principalmente la temperatura de vertido, el tiempo de vertido, la velocidad de vertido, la eliminación de escoria y los requisitos de operación de incorporación de aire. La baja temperatura de vertido provocará insatisfacción y defectos en la barrera contra el frío. Una temperatura de vertido demasiado alta producirá defectos de arena pegajosa. Por lo tanto, la temperatura de vertido y la velocidad de vertido deben controlarse estrictamente de acuerdo con los requisitos del proceso durante el proceso de vertido para evitar otros defectos de fundición.

Con estas medidas se ha solucionado básicamente la contracción y la porosidad de las piezas fundidas de las válvulas y se ha mejorado significativamente la calidad de los productos de las válvulas.

4. Conclusión

En resumen, hay dos partes del cuerpo de la válvula de fundición de acero que son más propensas a la contracción y los defectos de contracción: la conexión entre la brida y el cuerpo de la válvula, y el saliente del cuerpo de la válvula. En respuesta a estos defectos, se han tomado las correspondientes medidas preventivas, entre las que se encuentran: la optimización del diseño del elevador de fundición, la selección del hierro frío y la estandarización del proceso de fundición. Además, para evitar cavidades de contracción, porosidad de contracción y otros defectos de fundición, el proceso de producción debe implementarse estrictamente durante el proceso de producción, para mejorar la calidad general de las piezas de fundición de válvulas.