Hvordan unngå porøsitetsfeil ved sentrifugalstøping
innen moderne industriell produksjon, sentrifugalstøping er mye brukt i produksjon av nøkkelkomponenter i høye temperaturer, høyt trykk og sterke korrosive miljøer på grunn av fordelene med høy tetthet, jevn struktur og utmerkede mekaniske egenskaper. Spesielt i høyytelsesprodukter som høylegerte rør, deler til varmebehandlingsutstyr, metallurgiske valser, etc., har sentrifugalstøping uerstattelige tekniske fordeler.
En av de vanligste og mest årvåkne feilene i sentrifugalstøpeprosessen er imidlertid porøsitet. Porøsitet påvirker ikke bare utseendekvaliteten til støpegodset, men kan også forårsake alvorlig forringelse av mekaniske egenskaper og til og med føre til tidlig driftssvikt. Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. har lenge vært forpliktet til optimalisering og kvalitetskontroll av sentrifugalstøpeteknologi, akkumulert rik praktisk erfaring, og stolt på avansert simulerings- og testutstyr for effektivt å redusere porøsitetsdefektraten og sikre stabil ytelse av produkter under komplekse arbeidsforhold.
Kort analyse av årsakene til porene
Generering av porer i sentrifugalstøping er hovedsakelig relatert til følgende faktorer:
Gassinnholdet i smelten er for høyt: Under smelte- og helleprosessen absorberer det flytende metallet en stor mengde hydrogen, oksygen, nitrogen, etc., og danner lukkede bobler.
Alvorlig turbulens i helleprosessen: Urimelig hellehastighet og modus fører til at gassen trekkes inn i det smeltede metallet og fanges i vevet under avkjøling.
Dårlig muggavtrekk: Muggdesignen klarer ikke fullt ut å vurdere ventilasjon, noe som resulterer i gassretensjon i formen.
Irrasjonell hastighetskontroll: Utilstrekkelig eller overdreven sentrifugalkraft kan hindre migrering og utslipp av gass til senteret.
Fordampning av legeringselementer eller generering av reaktive gasser: Ved høye temperaturer kan noen legeringselementer brytes ned og frigjøre gasser. Hvis det ikke kontrolleres, dannes det lett mikroporer.
Løsninger og tekniske veier til Wuxi Dongmingguan
Dongmingguan har vært dypt involvert i feltet av avansert sentrifugalstøping i mange år, spesielt i produksjon av høylegerte sentrifugalstøpegods som strålingsrør, høytemperaturovnsvalser, papirfremstillingsvalser og riststenger i avfallsforbrenningsovner. Den har et modent og stabilt prosesssystem. For å effektivt unngå generering av porer, har selskapet bygget et komplett sett med systematiske løsninger fra råvarekontroll, prosessdesign, simuleringsanalyse til deteksjonsfeedback:
1. Streng råvarekontroll og smeltestyring
Selskapet er utstyrt med direkteavlesende spektrometre og håndholdte spektrometre for å implementere fullprosessdeteksjon av innholdet av gasssensitive elementer (som H, O, S osv.) i råvarer. Under smelteprosessen kontrolleres gassinnholdet i smelten ved å bruke raffineringsmidler og avgassingsinnretninger (som vakuumavgassing eller inertgassrensing) for å redusere den potensielle risikoen for porer fra kilden.
2. Intelligent støpeprosesssimulering
Gjennom ANYCASTING støpeprosesssimuleringssystemet utføres dynamisk analyse og visuell modellering av strømning av smeltet metall, gassmigrasjonsbane og muggeksosområde for å identifisere turbulente områder, stillestående gassområder og potensielle lukkede gassmassegenereringsområder på forhånd for å oppnå målrettede forbedringer. Denne digitale prediksjonsteknologien gjør prosessdesignet mer vitenskapelig og pålitelig, og sannsynligheten for porer er sterkt redusert.
3. Optimaliser parametere for helling og hastighetskontroll
I sentrifugalstøpeprosessen er hastighetskontroll kjerneleddet for å unngå porer. Dongmingguan justerer hastighetsområdet (som 500-1500 rpm) i henhold til ulike produktstrukturer og materialegenskaper, og setter den optimale lineære hastighetsfordelingen i kombinasjon med veggtykkelsen og lengden på støpestykket for å sikre at det smeltede metallet genererer tilstrekkelig sentrifugalkraft under høyhastighetsrotasjon, og effektivt skyver lette urenheter og sentrale urenheter og bobler inn i hulrommet.
I tillegg reduserer den progressive helleprosessen slaghastigheten til det flytende metallet inn i formen, undertrykker genereringen av turbulens og tar i bruk en skrå helle- eller bunnstøpeformstruktur for å forbedre fyllingsstabiliteten og ytterligere redusere fenomenet med luftinnblanding.
4. Fin formdesign og layout for ventilasjonssystem
I løpet av formdesignstadiet bruker selskapets tekniske team CAD/UG for tredimensjonal modellering, setter rimelig ut avtrekkskanaler og ventilasjonsplugghull for å sikre at under høyhastighetsrotasjon kan overflødig gass i formhulen slippes ut jevnt for å unngå at porene dannes av stillestående gass.
5. Streng kvalitetsinspeksjon og tilbakemelding lukket sløyfe
De ferdige støpene gjennomgår en rekke ikke-destruktive testmetoder som ultralydfeildeteksjon, magnetisk partikkelfeildeteksjon og lufttetthetstesting, kombinert med krystallfaseanalyse, 3D-skanning og geometrisk sammenligning for å nøyaktig lokalisere kilden til defekter og danne en tilbakemeldingsmekanisme med lukket sløyfe for prosessdata. Denne prosessen forbedrer ikke bare produktkonsistensen, men gir også et vitenskapelig grunnlag for påfølgende prosessforbedringer.
Hvordan unngå inklusjonsfeil ved sentrifugalstøping
I den moderne støpeindustrien er inkluderingsdefekter (inneslutninger) en av de viktige faktorene som påvirker den interne kvaliteten og serviceytelsen til metallstøpegods. Inneslutninger svekker ikke bare de mekaniske egenskapene til materialet, men kan også forårsake sikkerhetsfarer som sprekker, lekkasje og tretthetssvikt. Spesielt for støpegods i miljøer med høy temperatur, høy korrosjon og høy belastning, er det avgjørende å kontrollere generering og distribusjon av inneslutninger. Som en effektiv støpemetode gir sentrifugalstøping (Centrifugal Casting) en strukturell fordel for å unngå inneslutninger med sine unike prosessprinsipper.
Årsaksanalyse av inneslutninger i støpegods
Inkluderinger kommer hovedsakelig fra følgende aspekter:
Oksidasjonsinneslutninger og slagginneslutninger under smelting;
Fremmede stoffer brakt inn i formen eller hellesystemet;
Partikler generert av reaksjonen av ikke-metalliske elementer i legeringssammensetningen;
Slagg eller fastfasepartikler som ikke separeres effektivt under raffinering og helling.
Når disse inneslutningene forblir i støpingen, vil de påvirke dens tetthet, jevnhet og utmattelsesstyrke betydelig. Derfor, i avanserte applikasjonsscenarier, som strålingsrør, ovnsvalser, høytemperaturrørledninger og andre komponenter, har effektiv kontroll av inneslutninger blitt en av nøkkelindikatorene for støpekvalitet.
Hvordan strukturelt unngå inklusjonsfeil ved sentrifugalstøping
Den sentrifugalstøping prosessen i seg selv har de fysiske egenskapene til naturlig "fjerning av inneslutninger":
Sentrifugal separasjonseffekt
I en høyhastighets roterende form beveger det smeltede metallet seg raskt til formveggen under påvirkning av sentrifugalkraft, mens inneslutningene med lav tetthet og gassene kastes til midten eller toppen, og blir derved "fysisk fjernet" og konsentrert i midten av støpegodset eller stigerørområdet. Dette gjør det faktiske ferdige produktområdet (rørvegg, hylse, etc.) rent i strukturen og ekstremt lavt i urenheter.
Dynamisk størkningsprosess
Sentrifugalstøping realiserer en dynamisk prosess med størkning lag for lag "fra utsiden til innsiden". Det ytre laget stivner først for å danne et skall, og inneslutninger pakkes ikke lett inn i størkningslaget. Samtidig er det også lettere å konsentrere seg i midten av støpegodset med gjenværende smelte i det senere hellestadiet og fjernes ved etterfølgende bearbeiding.
Gjelder for rent legeringssystem
Den heat-resistant, wear-resistant and corrosion-resistant alloys produced by Wuxi Dongmingguan, such as high chromium, high nickel, nickel-based alloys, high-sulfur free-cutting steel, etc., have stable composition and high control precision, and are particularly suitable for centrifugal casting to obtain the ideal effect of uniform organization and low inclusion content.
Dongmingguans inkluderingskontrolltiltak: teknologistyring dobbel garanti
Som en profesjonell produsent med en årlig støpekapasitet på 5000 tonn, vedtar Wuxi Dongmingguan full prosessstyring i inkluderingskontroll:
1. Kontroller generering av inkludering fra kilden
Råvarene inspiseres ved inngang til fabrikken, og direkteavlesende spektrometre og håndholdte spektrometre brukes til å oppdage metallrenhet;
Streng forbehandling før smelting, og ulike legeringselementer er optimert i henhold til ANYCASTING-simuleringsresultatene;
Forovnsraffinering og slaggfjerningsprosesskontroll, for eksempel standardisert bruk av slaggadsorbenter og flussmidler;
Forovnstemperatur og metallurgisk reaksjonstid er nøyaktig kontrollert for å unngå overoppheting eller metallforbrenning.
2. Prosessdesign sikrer ekstern utslipp av inneslutninger
Den design of centrifugal casting molds fully considers the combination of inclusion collection area and riser system;
Kontroller rotasjonshastigheten og strømningshastigheten for å optimere metallstrømmen og redusere turbulensen;
Forvarm formen til innstilt temperatur før bruk for å unngå slagg inkludering forårsaket av kaldt metall;
Lukket styring under helleprosessen for å forhindre ekstern støvforurensning.
3. Flerdimensjonale deteksjonsmetoder sikrer renheten til det ferdige produktet
Dongmingguan er utstyrt med en rekke avansert deteksjonsutstyr:
Ultralydfeildetektor kan oppdage inneslutninger og deres distribusjonsdybde;
Magnetisk partikkelfeildetektor identifiserer små ikke-metalliske fremmedlegemer;
3D laserskanner GEOMAGIC sammenligningsanalysesystem kan oppnå høy presisjon sammenligning av produktstørrelse og designmodell, og hjelpe til med å oppdage interne vevsavvik;
Krystallfaseanalysator evaluerer renheten til mikrostrukturen;
Alle testdata arkiveres og administreres gjennom et digitalt system for å oppnå full kvalitetssporbarhet.
Hvilke typer deler er egnet for sentrifugalstøping?
Innenfor moderne metallproduksjon er sentrifugalstøping en effektiv og høykvalitets metallformingsprosess. På grunn av sin unike prosessmekanisme og utmerkede ferdige produktkvalitet, spiller den en uerstattelig rolle i mange avanserte industriområder. Denne prosessen bruker høyhastighets roterende former for jevnt å fordele flytende metall på formveggen under påvirkning av sentrifugalkraft, og produserer derved høyytelsesstøpegods med jevn veggtykkelse, tett struktur og urenheter konsentrert i midten eller utelukket. Sammenlignet med tradisjonell statisk støping har sentrifugalstøping betydelige fordeler i strukturell styrke, intern kvalitet og ferdig produktlevetid.
Som et profesjonelt spesialmetallstøpeselskap har Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. lenge vært forpliktet til forskning og utvikling og produksjon av sentrifugalstøpeprodukter av varmebestandige, slitesterke og korrosjonsbestandige legeringer. Basert på sin overlegne geografiske beliggenhet ved bredden av Taihu Lake og sterke tekniske styrke, fortsetter den å utvide bruksområdet for sentrifugalstøpegods for å møte de ulike behovene til innenlandske og utenlandske kunder for høyytelsesdeler.
Hvilke typer deler er egnet for sentrifugalstøping?
Sentrifugalstøping er best til å produsere deler med symmetriske hule strukturer, høye krav til aksial styrke og motstand mot høy temperatur og høytrykkskorrosjon. I henhold til Dongmingguans produksjonserfaring kan gjeldende deler grovt klassifiseres som følger:
1. Høytemperatur varmebehandling utstyr deler
Dense parts need to operate for a long time in a high temperature environment (generally 800℃~1200℃), requiring the material to have excellent oxidation resistance, thermal fatigue resistance and organizational stability. Centrifugal casting can significantly improve the density and thermal deformation resistance of parts, and is an ideal choice for manufacturing such equipment parts.
Typiske produkter:
Strålende rør
Ovnsbunnruller
Transportørruller
Varmebehandlingsarmaturer, kleshengere, etc.
Wuxi Dongmingguan har levert sentrifugalstøpte strålerør og ovnsvalser i partier til mange kjente innenlandske og utenlandske produsenter av varmebehandlingsutstyr (som Epson, Aixie Lin, Fengdong). I faktisk bruk har de vist lang levetid og utmerket høytemperaturstabilitet, og erstattet med hell mange importerte lignende produkter.
2. Valser for metallurgi og stålvalseindustri
Valser i metallurgisk utstyr utsettes vanligvis for komplekse mekaniske belastninger og termiske sykluser, og har ekstremt høye krav til strukturell styrke og motstand mot termiske sprekker. Sentrifugalstøping kan ikke bare sikre ensartet struktur og ingen krympesprekker, men også forbedre ytelsen og kostnadseffektiviteten til valser ytterligere gjennom utformingen av indre og ytre legeringer.
Typiske produkter:
Kaldvalsende varmeovnsvalser
Varmvalsende pressvalser
Transportørruller, retteruller, etc.
Den high alloy furnace rollers, glass rollers, and galvanized tank sinking rollers produced by Dongmingguan are widely used in high-temperature continuous production lines such as steel and glass. They have been exported to Europe, Japan, South America and other countries and regions, and are well received by customers.
3. Slitasjebestandige/korrosjonsbestandige rørledningsprodukter
For rørledninger i industrier som petroleum, kjemikalier, papirproduksjon og miljøvern som trenger å transportere korrosive eller høytemperaturmedier i lang tid, er tradisjonell støping vanskelig å oppfylle kravene til levetid. Sentrifugalstøpeprosessen kan oppnå en tett rørveggstruktur, defektfri struktur og ingen sandhull og porer på innerveggen, og dermed forbedre korrosjons- og trykkmotstanden til rørbeslag.
Typiske produkter:
Friskjærende sentrifugalstøpte rør med høyt svovelinnhold
Varmebestandige rør med høy krom og høy nikkellegering
Nikkelbaserte eller jernbaserte høylegerte korrosjonsbestandige rør
Massevalser, transportruller, synkende rør
Dongmingguan kan produsere ulike sentrifugalstøpte rørprodukter med ytre diametre fra 50 mm til 1000 mm og lengder opp til 4000 mm, og kan tilpasse legeringssammensetning, varmebehandling og mekanisk prosessering integrerte tjenester i henhold til kundens krav, og gir multi-scenarioløsninger for petrokjemisk industri og energiindustri.
4. Høylastede hule roterende deler
Slik som motorsylinderforinger, slitesterke hylser, lagerhylser, etc., har disse delene vanligvis høye krav til dimensjonsnøyaktighet, slitestyrke og konsentrisitet av indre og ytre sirkler. Sentrifugalstøping kan forbedre koaksialiteten til deler betraktelig og redusere behandlingstillegg, og er et kostnadseffektivt valg for masseproduksjon av slike strukturelle deler.
Fordeler med sentrifugalstøping i Wuxi Dongmingguan
Sterk prosessevne: årlig støpekapasitet på 5000 tonn, med en rekke støpespesifikasjoner og hastighetskontrollevner, for å møte sentrifugalstøpingsbehovene i ulike størrelser og materialer.
Spesialiserte materialer: Med fokus på varmebestandige, slitesterke og korrosjonsbestandige legeringssystemer, kan den nøyaktig matche ulike bruksscenarier i høy tilstand.
Komplett utstyr: Utstyrt med varmebehandlingsutstyr som glødeovner og normaliseringsovner, samt fullprosessutstyr som dreiebenker, fresemaskiner og boremaskiner, for å oppnå integrert levering fra støping til ferdige produkter.
Ledende kvalitetskontroll: Komplett testutstyr, inkludert direktelesende spektrometre, krystallfaseanalysatorer, 3D-skannere, ultralydfeildetektorer, magnetiske partikkelfeildetektorer, etc., for å gi kundene kvalitetssikring av hele prosessen.
Avansert programvarestøtte: Introduserer programvareplattformer som ANYCASTING-simulert støping og ABAQUS stresssimulering for å forbedre prosesskontrollerbarheten og redusere prøvings- og feilkostnadene.
Sentrifugalstøping
