Hur man undviker porositetsdefekter vid centrifugalgjutning
Inom området för modern industriell tillverkning, centrifugalgjutning används i stor utsträckning vid tillverkning av nyckelkomponenter i hög temperatur, högt tryck och starkt korrosiva miljöer på grund av dess fördelar med hög densitet, enhetlig struktur och utmärkta mekaniska egenskaper. Speciellt i högpresterande produkter som höglegerade rör, värmebehandlingsutrustningsdelar, metallurgiska rullar etc. har centrifugalgjutning oersättliga tekniska fördelar.
En av de vanligaste och mest vaksamma defekterna i centrifugalgjutningsprocessen är dock porositeten. Porositet påverkar inte bara utseendet på gjutgodset, utan kan också orsaka allvarlig försämring av mekaniska egenskaper och till och med leda till tidig funktionsfel. Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. har länge varit engagerad i optimering och kvalitetskontroll av centrifugalgjutningsteknik, ackumulerad rik praktisk erfarenhet och förlitat sig på avancerad simulerings- och testutrustning för att effektivt minska porositetsdefekten och säkerställa stabil prestanda för produkter under komplexa arbetsförhållanden.
Kort analys av orsakerna till porer
Genereringen av porer i centrifugalgjutning är huvudsakligen relaterad till följande faktorer:
Gasinnehållet i smältan är för högt: Under smält- och gjutningsprocessen absorberar den flytande metallen en stor mängd väte, syre, kväve etc. och bildar slutna bubblor.
Svår turbulens i hällprocessen: Orimlig hällhastighet och -läge gör att gasen dras in i den smälta metallen och fångas i vävnaden under kylning.
Dåligt mögelutsläpp: Formkonstruktionen tar inte hänsyn till ventilationen fullt ut, vilket resulterar i gasretention i formen.
Irrationell hastighetskontroll: Otillräcklig eller överdriven centrifugalkraft kan hindra migration och utsläpp av gas till centrum.
Förflyktigande av legeringselement eller generering av reaktiva gaser: Vid höga temperaturer kan vissa legeringselement sönderdelas och frigöra gaser. Om den inte kontrolleras, bildas lätt mikroporer.
Lösningar och tekniska vägar för Wuxi Dongmingguan
Dongmingguan har varit djupt involverad i området för avancerad centrifugalgjutning i många år, särskilt i tillverkningen av höglegerade centrifugalgjutgods såsom strålningsrör, högtemperaturugnsvalsar, papperstillverkningsvalsar och roststänger i avfallsförbränningsanläggningar. Den har ett moget och stabilt processsystem. För att effektivt undvika generering av porer har företaget byggt en komplett uppsättning systematiska lösningar från råvarukontroll, processdesign, simuleringsanalys till detekteringsfeedback:
1. Strikt råvarukontroll och smältledning
Företaget är utrustat med direktavläsningsspektrometrar och handhållna spektrometrar för att implementera full-processdetektering av innehållet av gaskänsliga element (som H, O, S, etc.) i råvaror. Under smältningsprocessen kontrolleras gasinnehållet i smältan genom att använda raffineringsmedel och avgasningsanordningar (såsom vakuumavgasning eller inertgasrening) för att minska den potentiella risken för porer från källan.
2. Intelligent simulering av gjutningsprocessen
Genom ANYCASTING gjutprocesssimuleringssystem utförs dynamisk analys och visuell modellering av smält metallflöde, gasmigreringsväg och formavgasområde för att identifiera turbulenta områden, områden med stillastående gas och potentiella slutna gasmassgenereringsområden i förväg för att uppnå riktade förbättringar. Denna digitala förutsägelseteknik gör processdesignen mer vetenskaplig och tillförlitlig, och sannolikheten för porer minskar kraftigt.
3. Optimera parametrar för hällning och hastighetskontroll
I centrifugalgjutningsprocessen är hastighetskontroll kärnlänken för att undvika porer. Dongmingguan justerar hastighetsintervallet (som 500-1500 rpm) enligt olika produktstrukturer och materialegenskaper, och ställer in den optimala linjära hastighetsfördelningen i kombination med väggtjockleken och längden på gjutgodset för att säkerställa att den smälta metallen genererar tillräcklig centrifugalkraft under höghastighetsrotation, vilket effektivt skjuter lätta föroreningar och bubblor till den centrala ytan eller bubblorna i hålrummet.
Dessutom minskar den progressiva hällprocessen slaghastigheten för den flytande metallen i formen, undertrycker genereringen av turbulens och antar en sned gjutforms- eller bottengjutformsstruktur för att förbättra fyllningsstabiliteten och ytterligare minska fenomenet med luftindragning.
4. Fin formdesign och ventilationssystemlayout
Under formkonstruktionsstadiet använder företagets tekniska team CAD/UG för tredimensionell modellering, ställer rimligt in avgaskanaler och ventilationsplugghål för att säkerställa att under höghastighetsrotation kan överskottsgas i formhålan släppas ut smidigt för att undvika att stillastående gas bildar porer.
5. Strikt kvalitetskontroll och återkoppling med sluten slinga
De färdiga gjutgodset genomgår en serie oförstörande testmetoder såsom ultraljudsfeldetektering, magnetisk partikeldetektering och lufttäthetstestning, kombinerat med kristallfasanalys, 3D-skanning och geometrisk jämförelse för att exakt lokalisera källan till defekter och bilda en återkopplingsmekanism med sluten slinga för processdata. Denna process förbättrar inte bara produktens konsistens, utan ger också en vetenskaplig grund för efterföljande processförbättringar.
Hur man undviker inneslutningsdefekter vid centrifugalgjutning
I den moderna gjutningsindustrin är inneslutningsdefekter (inneslutningar) en av de viktiga faktorerna som påverkar den interna kvaliteten och serviceprestandan hos metallgjutgods. Inneslutningar försvagar inte bara materialets mekaniska egenskaper, utan kan också orsaka säkerhetsrisker som sprickor, läckage och utmattningsfel. Speciellt för gjutgods i miljöer med hög temperatur, hög korrosion och hög belastning är det avgörande att kontrollera genereringen och distributionen av inneslutningar. Som en effektiv gjutmetod ger centrifugalgjutning (Centrifugal Casting) en strukturell fördel för att undvika inneslutningar med sina unika processprinciper.
Orsaksanalys av inneslutningar i gjutgods
Inklusioner kommer huvudsakligen från följande aspekter:
Oxidationsinneslutningar och slagginslutningar under smältning;
Främmande material som förs in i formen eller hällsystemet;
Partiklar genererade av reaktionen av icke-metalliska element i legeringskompositionen;
Slagg eller fastfaspartiklar som inte separeras effektivt under raffinering och gjutning.
När väl dessa inneslutningar finns kvar i gjutgodset kommer de att avsevärt påverka dess densitet, enhetlighet och utmattningshållfasthet. Därför, i avancerade tillämpningsscenarier, såsom strålningsrör, ugnsvalsar, högtemperaturrörledningar och andra komponenter, har effektiv kontroll av inneslutningar blivit en av nyckelindikatorerna för gjutkvalitet.
Hur man strukturellt undviker inneslutningsdefekter vid centrifugalgjutning
Den centrifugalgjutning Processen i sig har de fysiska egenskaperna hos naturligt "borttagande av inneslutningar":
Centrifugal separationseffekt
I en höghastighetsroterande form rör sig den smälta metallen snabbt till formväggen under inverkan av centrifugalkraft, medan lågdensitetsinneslutningarna och gaserna kastas till mitten eller toppen, och därigenom "fysiskt avlägsnas" och koncentreras i mitten av gjutgodset eller stigarområdet. Detta gör det faktiska färdiga produktområdet (rörvägg, hylsa, etc.) rent i struktur och extremt låg föroreningsgrad.
Dynamisk stelningsprocess
Centrifugalgjutning realiserar en dynamisk process av stelning lager för lager "från utsidan till insidan". Det yttre skiktet stelnar först för att bilda ett skal, och inneslutningar lindas inte lätt in i stelningsskiktet. Samtidigt är det också lättare att koncentrera sig i mitten av gjutstycket med restsmältan i det senare skedet av hällningen och avlägsnas genom efterföljande bearbetning.
Gäller för rengöring av 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 inkluderande kontrollåtgärder: teknikhantering dubbel garanti
Som en professionell tillverkare med en årlig gjutkapacitet på 5 000 ton, antar Wuxi Dongmingguan full-processhantering i inklusionskontroll:
1. Styr generering av inkludering från källan
Råvaror inspekteras vid inträde i fabriken, och direktavläsningsspektrometrar och handhållna spektrometrar används för att upptäcka metallrenhet;
Strikt förbehandling före smältning, och olika legeringselement är optimerade enligt ANYCASTING-simuleringsresultaten;
Förugnsraffinering och slaggborttagningsprocesskontroll, såsom standardiserad användning av slaggadsorbenter och flussmedel;
Förugnstemperatur och metallurgisk reaktionstid kontrolleras noggrant för att undvika överhettning eller metallbränning.
2. Processdesign säkerställer extern urladdning av inneslutningar
Den design of centrifugal casting molds fully considers the combination of inclusion collection area and riser system;
Kontrollera rotationshastigheten och hällflödeshastigheten för att optimera metallflödet och minska turbulensen;
Förvärm formen till den inställda temperaturen före användning för att undvika slagginneslutning orsakad av kall metall;
Stängd hantering under hällningsprocessen för att förhindra extern dammförorening.
3. Flerdimensionella detektionsmetoder säkerställer den färdiga produktens renhet
Dongmingguan är utrustad med ett antal avancerad detektionsutrustning:
Ultraljudsfeldetektor kan upptäcka inneslutningar och deras distributionsdjup;
Magnetisk partikelfeldetektor identifierar små icke-metalliska främmande ämnen;
3D-laserskanner GEOMAGIC jämförelseanalyssystem kan uppnå högprecisionsjämförelse av produktstorlek och designmodell och hjälpa till att upptäcka inre vävnadsavvikelser;
Kristallfasanalysator utvärderar mikrostrukturens renhet;
Alla testdata arkiveras och hanteras genom ett digitalt system för att uppnå full kvalitetsspårbarhet.
Vilka typer av delar är lämpliga för centrifugalgjutning?
Inom området för modern metalltillverkning är centrifugalgjutning en effektiv och högkvalitativ metallformningsprocess. På grund av sin unika processmekanism och utmärkta färdiga produktkvalitet spelar den en oersättlig roll inom många avancerade industriområden. Denna process använder höghastighetsroterande formar för att jämnt fördela flytande metall på formväggen under inverkan av centrifugalkraft, vilket ger högpresterande gjutgods med enhetlig väggtjocklek, tät struktur och föroreningar koncentrerade i mitten eller uteslutna. Jämfört med traditionell statisk gjutning har centrifugalgjutning betydande fördelar i strukturell styrka, inre kvalitet och färdig produktlivslängd.
Som ett professionellt specialmetallgjutföretag har Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. länge varit engagerat i forskning och utveckling och tillverkning av centrifugalgjutningsprodukter av värmebeständiga, slitstarka och korrosionsbeständiga legeringar. Förlitar sig på sitt överlägsna geografiska läge vid Taihu-sjöns strand och starka tekniska styrka, och fortsätter att utöka användningsområdet för centrifugalgjutgods för att möta de olika behoven hos inhemska och utländska kunder för högpresterande delar.
Vilka typer av delar är lämpliga för centrifugalgjutning?
Centrifugalgjutning är bäst på att producera delar med symmetriska ihåliga strukturer, höga krav på axiell hållfasthet och korrosionsbeständighet vid hög temperatur och högt tryck. Enligt Dongmingguans produktionserfarenhet kan tillämpliga delar grovt klassificeras enligt följande:
1. Hög temperatur värmebehandling utrustning delar
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.
Typiska produkter:
Strålande rör
Ugnsbottenrullar
Transportörrullar
Värmebehandlingsarmaturer, hängare etc.
Wuxi Dongmingguan har tillhandahållit centrifugalgjutna strålningsrör och ugnsvalsar i partier till många välkända inhemska och utländska tillverkare av värmebehandlingsutrustning (som Epson, Aixie Lin, Fengdong). Vid faktisk användning har de visat lång livslängd och utmärkt hög temperaturstabilitet, och framgångsrikt ersatt många importerade liknande produkter.
2. Vältar för metallurgi och stålvalsindustri
Rullar i metallurgisk utrustning utsätts vanligtvis för komplexa mekaniska belastningar och termiska cykler och har extremt höga krav på strukturell styrka och motståndskraft mot termiska sprickor. Centrifugalgjutning kan inte bara säkerställa enhetlig struktur och inga krympsprickor, utan också ytterligare förbättra prestandan och kostnadseffektiviteten hos rullar genom utformningen av inre och yttre legeringar.
Typiska produkter:
Kallrullande värmeugnsrullar
Varmrullande pressvalsar
Transportbandsrullar, riktrullar m.m.
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. Slitstarka/korrosionsbeständiga rörledningsprodukter
För rörledningar inom industrier som petroleum, kemi, papperstillverkning och miljöskydd som behöver transportera frätande eller högtemperaturmedier under lång tid, är traditionell gjutning svårt att uppfylla sina livslängdskrav. Centrifugalgjutningsprocessen kan uppnå en tät rörväggsstruktur, defektfri struktur och inga sandhål och porer på innerväggen, vilket avsevärt förbättrar korrosions- och tryckbeständigheten hos rördelar.
Typiska produkter:
Friskärande centrifugalrör med hög svavelhalt
Värmebeständiga rör med hög krom och hög nickellegering
Nickelbaserade eller järnbaserade höglegerade korrosionsbeständiga rör
Massavalsar, transportrullar, sjunkrör
Dongmingguan kan producera olika centrifugalgjutna rörprodukter med ytterdiametrar från 50 mm till 1 000 mm och längder upp till 4 000 mm, och kan skräddarsy legeringssammansättning, värmebehandling och mekanisk bearbetning integrerade tjänster enligt kundens krav, vilket tillhandahåller multiscenariolösningar för petrokemiska och energiindustrier.
4. Högbelastade ihåliga roterande delar
Såsom motorcylinderfoder, slitstarka hylsor, lagerhylsor, etc., dessa delar har vanligtvis höga krav på dimensionsnoggrannhet, slitstyrka och koncentricitet hos inre och yttre cirklar. Centrifugalgjutning kan avsevärt förbättra koaxialiteten hos delar och minska bearbetningstillägg, och är ett kostnadseffektivt val för massproduktion av sådana strukturella delar.
Fördelar med centrifugalgjutning i Wuxi Dongmingguan
Stark processkapacitet: årlig gjutkapacitet på 5 000 ton, med en mängd olika formspecifikationer och hastighetskontrollmöjligheter, för att möta behoven av centrifugalgjutning av olika storlekar och material.
Specialiserade material: Med fokus på värmebeständiga, slitstarka och korrosionsbeständiga legeringssystem, kan den exakt matcha olika användningsscenarier i högt tillstånd.
Komplett utrustning: Utrustad med värmebehandlingsutrustning såsom glödgningsugnar och normaliseringsugnar, samt fullprocessutrustning såsom svarvar, fräsmaskiner och borrmaskiner, för att uppnå integrerad leverans från gjutning till färdiga produkter.
Ledande kvalitetskontroll: Komplett testutrustning, inklusive direktavläsningsspektrometrar, kristallfasanalysatorer, 3D-skannrar, ultraljudsfeldetektorer, magnetiska partikelfeldetektorer, etc., för att ge kunderna kvalitetssäkring i hela processen.
Avancerat mjukvarustöd: Vi introducerar mjukvaruplattformar som ANYCASTING-simulerad gjutning och ABAQUS-stresssimulering för att förbättra processkontrollerbarheten och minska kostnaderna för försök och fel.
Centrifugalgjutning
