Valamissüsteemi disain ja Ingate Paigutus kaotatud vahuvalusse

Valamissüsteemi disain ja Ingate Paigutus kaotatud vahuvalusse

1. Suunatud tahkumine: ingaate paigutamine kuumadesse kohtadesse

Kõrgel temperatuuril sularaua otse paksudesse kuumadesse kohtadesse suunamine hoiab nendes piirkondades kõrgendatud temperatuuri ja loob temperatuurigradiendi, mille kohaselt "õhukesed osad tahkuvad kõigepealt, paksud osad tahkuvad viimasena". See hõlbustab tõhusat söötmist koos tõusutorudega ja on teoreetiliselt ideaalne kokkutõmbumise kompenseerimiseks.

Siiski: rõngast ei tohiks kunagi asetada otse geomeetrilise kuuma koha keskele. Selle asemel tuleks see paigutada külgnevale paksuseinalisele alale, mis võimaldab tõusutorul lõpliku söötmise lõpetada. Otse kuuma koha keskele asetamine suurendab veelgi kuuma punkti termilist massi, suurendades seeläbi kokkutõmbumispoorsuse ohtu.

Loomulikult sõltub selle lähenemisviisi teostatavus valandi konkreetsest struktuurist. Praktikas on valanditel sageli keeruline geomeetria ja erinev seinapaksus. Seetõttu tuleb väravasüsteemi kavandamisel igakülgselt arvesse võtta mitme teguri interaktiivset mõju.

2. Samaaegne tahkumine: õhukeste seinte juures mitu hajutatud kihi

Sula raua voolu eelistamine õhukeseseinalistesse sektsioonidesse tõstab nende temperatuuri, samas kui paksud osad jahtuvad loomulikult suhteliselt kiiremini. See kitsendab temperatuuri gradienti kogu valu, soodustades samaaegset tahkumist. See lähenemine vähendab termilist pinget, deformatsiooni ja lõhenemist, muutes selle sobivaks valandite jaoks, mille seinapaksus varieerub minimaalselt ja mis ei vaja rangelt suunatud tahkumist.

Oluline märkus. Kaotatud vahuvalu samaaegse tahkumise põhimõtet ei saa otse kopeerida traditsioonilisest liivvalust; sellele kehtivad ranged piiripiirangud.

Kaotatud vahuvalu korral täidab metall vormi, samal ajal kui vaht laguneb ja neelab soojust. Täitevooluväli muudab otseselt soojusvälja. Lisaks hõlmavad vältimatud piirangud alarõhu rakendamist, sidumata kuiva liiva jäikust, mittetootlikkust ja süsinikujääkide flotatsiooni.

2.1 Ingates kuumades kohtades: toitmise plussid ja miinused

Eelised: Paksutesse sektsioonidesse sisestatakse kõrge temperatuuriga sularaud, mis hoiab kohalikke kõrgeid temperatuure ja loob tingimused suunatud tahkumiseks. Väravasüsteem võib toimida ajutise toitekanalina.

2.2. Konkreetsed riskid vahu kaotamisel:

2.2.1 Vahu massiline lagunemine paksude osade juures neelab märkimisväärselt soojust. Kui täitmise rütm ei sobi, ei pruugi paksude osade temperatuur tõusta, mis takistab tõhusa gradiendi teket. See ainult suurendab kuuma kohta ja halvendab kokkutõmbumise poorsust.

2.2.2. Sularaud, mis mõjutab otseselt paksuseinalist vahtu, võib katet kergesti erodeerida, põhjustades liiva sissekande defekte.

2.2.3 Kõrgtugev malm tahkub pastataoliselt. Kui võll tahkub liiga vara ja lõikab ära toitekanali, tekib kahanemispoorsus ka siis, kui sang asetatakse kuumale kohale.

Praktilised juhised. Suunatud tahkumise saavutamiseks kuuma koha lähedal toitmise teel kaotatud vahuvalu korral seadke esikohale tõusutoru ja sisendi jadaühendus (sularaud voolab läbi tõusutoru enne valusse sisenemist). Vältige ühe, suure ristlõikega rõnga kasutamist, mis on suunatud otse kuumale kohale.

3. Õhukeste seinte juures mitu hajutatud vatit samaaegseks tahkumiseks

Eelised: Mitmepunktiline söötmine õhukestest seintest tagab ühtlase üldise temperatuurivälja, minimeerides temperatuurierinevused, termilise pinge ja deformatsiooni. See sobib väga hästi suhteliselt ühtlase seinapaksusega hallmalmist valanditele.

Spetsiifilised ohud kaotatud vahu valamisel:

3.1 Kui toitmine toimub õhukeste seinte juures ja sularaud voolab paksu kuuma koha poole, tahkub paks osa sageli viimasena. Terminalipiirkondadesse koguneb vahu lagunemisjäägid ja madalatemperatuuriline sularaud. Kuum koht ei saa kõrge temperatuuriga rauda ega nõuetekohast söötmist, mille tulemuseks on kokkutõmbumise poorsus ja süsiniku lisandid/voldid.

3.2 Katte pidev loputamine õhukeseseinalistes kohtades võib seda kergesti kahjustada, põhjustades liivasulgumise defekte.

4. Kaotatud vahuvalu korral rägastiku paigutuse määramise põhimõtted

4.1 Suunatud tahkumine (paks kõrgtugevast malmist valandid, ranged kokkutõmbumisvabad nõuded)

Teooria: kasutage sularauda paksude sektsioonide / kuumade kohtade läheduses.

4.2 Praktiline teostus:

4.2.1 Asetage rõngad kuuma kohaga külgnevale paksuseinalisele alale; ärge asetage neid otse geomeetrilise kuuma koha keskele.

4.2.2 Eelistage sularaua suunamist läbi tõusutoru enne, kui see valusse siseneb.

4.2.3 Kõrgete valandite puhul eelistage põhjaga tõkkeid ja astmelist täitmist. See tagab metalli täitumise alt üles, võimaldades süsinikujääkidel ja gaasidel tõusta tõusutorusse või räbu püüduritesse.

4.2.4 Vältige rangelt üksikuid, liiga suuri toite. Kohaliku ülekuumenemise ja erosiooni vähendamiseks kasutage mitut hajutatud sisemust.

Kuumad kohad peavad olema ühendatud tõusutorude või külmavärinatega. Kõrgtugeva malmi kokkutõmbumise kõrvaldamiseks ei piisa pelgalt sisendi paigaldamisest kuumas kohas.

4.2.5.Samaaegse tahkumise taotlemine (ühtlane seina paksus, pinge/deformatsiooni kontrolli prioriteet, väike kohalik kokkutõmbumine on vastuvõetav)

4.3. Teooria: mitmepunktiline hajutatud söötmine õhukeste seinte juures.

Täitmise tee lühendamiseks jaotage õhukeseseinalistele aladele mitu väikese ristlõikega rõngast.

Valu kaugemates otstes olevad paksud kuumad kohad peavad olema ühendatud külmavärinatega, et kiirendada jahtumist ja takistada külma räbu kogunemist terminali täitmisest.

Ärge sundige järsu paksuse kõikumisega valandite puhul puhast üheaegset tahkumist, kuna see põhjustab paksudes kuumades kohtades kontrollimatuid defekte.

4.4. Universaalsed kõvad piirangud kõikidele tingimustele (kadunud vahu spetsiifiline, asendab tahkestumise teooriat)

Katte kokkuvarisemise vältimiseks ei tohi sisetükid kunagi olla suunatud õhukeste vahtseinte teravate nurkade poole.

Küünlad tuleks eelistatavalt asetada töödeldud pindadele. Ärge kunagi asetage rõngaid tihendus-, ühendus- või keermestatud pindadele.

Täitevooluväli peab tagama, et lagunemisjäägid liiguvad valu kõrgeima punkti poole, kusjuures nendesse kõrgeimatesse punktidesse on paigutatud räbu püüdurid. Isegi kui kuumapunktisöötmine on teoreetiliselt sobiv, tuleb plaanist loobuda, kui see põhjustab räbu kinnijäämist valukehasse.

Toru ristlõige ei tohi olla liiga väike (et vältida enneaegset tahkumist söötmisetapis, mis blokeerib toitekanali), ega liiga suur (et vältida kohalikku ülekuumenemist).

5. Kokkuvõte

Suunatud tahkumine toob kasu söötmise hõlbustamiseks kuumade kohtade lähedusse asetamisest, samal ajal kui samaaegne tahkumine põhineb mitmepunktilisel söötmisel õhukeste seinte juures, et minimeerida termilisi gradiente ja stressi.

Kaotatud vahuvalu ei saa aga mehaaniliselt liivavalamise tavasid korrata. Otse kuumale kohale asetamine ei kõrvalda automaatselt kokkutõmbumist ja õhukeste seinte juures söötmine ei taga olemuselt samaaegset tahkumist. Insenerid peavad tegema kõikehõlmavaid kompromisse, võttes arvesse täitevoolu välja, vahu lagunemist ja räbu eemaldamist, alarõhku ning tõusutorude ja külmavärinate integreerimist. Paljude stsenaariumide puhul on vaja kompromissitud tasakaalustatud lahendust.