Làm thế nào để tránh các khuyết tật về độ xốp trong đúc ly tâm
Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp hiện đại, đúc ly tâm được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận chính trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và ăn mòn mạnh do ưu điểm về mật độ cao, cấu trúc đồng nhất và tính chất cơ học tuyệt vời. Đặc biệt trong các sản phẩm hiệu suất cao như ống hợp kim cao, bộ phận thiết bị xử lý nhiệt, con lăn luyện kim, v.v., đúc ly tâm có những ưu điểm kỹ thuật không thể thay thế.
Tuy nhiên, một trong những khiếm khuyết phổ biến nhất và đáng chú ý nhất trong quá trình đúc ly tâm là độ xốp. Độ xốp không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng bề ngoài của vật đúc mà còn có thể gây ra sự suy giảm nghiêm trọng các tính chất cơ học và thậm chí dẫn đến hỏng hóc sớm trong quá trình sử dụng. Công ty TNHH Sản xuất kim loại đặc biệt Vô Tích Dongmingguan từ lâu đã cam kết tối ưu hóa và kiểm soát chất lượng công nghệ đúc ly tâm, tích lũy kinh nghiệm thực tế phong phú và dựa vào thiết bị thử nghiệm và mô phỏng tiên tiến để giảm hiệu quả tỷ lệ khuyết tật độ xốp và đảm bảo hiệu suất ổn định của sản phẩm trong điều kiện làm việc phức tạp.
Phân tích ngắn gọn về nguyên nhân gây ra lỗ chân lông
Việc tạo ra lỗ chân lông trong đúc ly tâm chủ yếu liên quan đến các yếu tố sau:
Hàm lượng khí nóng chảy quá cao: Trong quá trình nấu chảy và rót, kim loại lỏng hấp thụ một lượng lớn hydro, oxy, nitơ, v.v., tạo thành các bong bóng kín.
Sự nhiễu loạn nghiêm trọng trong quá trình rót: Tốc độ và chế độ rót không hợp lý khiến khí bị hút vào kim loại nóng chảy và bị mắc kẹt trong mô trong quá trình làm nguội.
Khí thải của khuôn kém: Thiết kế khuôn không xem xét đầy đủ đến khả năng thông gió, dẫn đến việc giữ khí trong khuôn.
Kiểm soát tốc độ không hợp lý: Lực ly tâm không đủ hoặc quá mức có thể cản trở sự di chuyển và xả khí về trung tâm.
Sự bay hơi của các nguyên tố hợp kim hoặc tạo ra khí phản ứng: Ở nhiệt độ cao, một số nguyên tố hợp kim có thể phân hủy và giải phóng khí. Nếu không được kiểm soát, các lỗ nhỏ sẽ dễ dàng hình thành.
Giải pháp và đường lối kỹ thuật của Vô Tích Dongmingguan
Dongmingguan đã tham gia sâu vào lĩnh vực đúc ly tâm cao cấp trong nhiều năm, đặc biệt là sản xuất các vật đúc ly tâm hợp kim cao như ống bức xạ, con lăn lò nhiệt độ cao, con lăn làm giấy và thanh ghi của lò đốt rác thải. Nó có một hệ thống quy trình trưởng thành và ổn định. Để tránh tạo ra lỗ chân lông một cách hiệu quả, công ty đã xây dựng một bộ giải pháp mang tính hệ thống hoàn chỉnh từ kiểm soát nguyên liệu thô, thiết kế quy trình, phân tích mô phỏng đến phản hồi phát hiện:
1. Kiểm soát nguyên liệu thô và quản lý luyện kim nghiêm ngặt
Công ty được trang bị máy quang phổ đọc trực tiếp và máy quang phổ cầm tay để thực hiện phát hiện toàn bộ quá trình phát hiện hàm lượng các nguyên tố nhạy cảm với khí (như H, O, S, v.v.) trong nguyên liệu thô. Trong quá trình nấu chảy, hàm lượng khí trong hỗn hợp nóng chảy được kiểm soát bằng cách sử dụng các chất tinh chế và thiết bị khử khí (chẳng hạn như khử khí chân không hoặc tẩy khí trơ) để giảm nguy cơ tiềm ẩn về lỗ chân lông từ nguồn.
2. Mô phỏng quá trình đúc thông minh
Thông qua hệ thống mô phỏng quy trình đúc ANYCASTING, phân tích động và mô hình trực quan của dòng kim loại nóng chảy, đường di chuyển khí và khu vực thoát khí khuôn được thực hiện để xác định trước các khu vực hỗn loạn, khu vực khí ứ đọng và khu vực tạo khối khí khép kín tiềm năng nhằm đạt được những cải tiến mục tiêu. Công nghệ dự đoán kỹ thuật số này làm cho thiết kế quy trình trở nên khoa học và đáng tin cậy hơn, đồng thời xác suất lỗ chân lông giảm đi đáng kể.
3. Tối ưu hóa các thông số rót và kiểm soát tốc độ
Trong quá trình đúc ly tâm, kiểm soát tốc độ là khâu cốt lõi để tránh lỗ chân lông. Dongmingguan điều chỉnh phạm vi tốc độ (chẳng hạn như 500-1500 vòng / phút) theo cấu trúc sản phẩm và đặc tính vật liệu khác nhau, đồng thời đặt phân bố tốc độ tuyến tính tối ưu kết hợp với độ dày thành và chiều dài của vật đúc để đảm bảo rằng kim loại nóng chảy tạo ra đủ lực ly tâm trong quá trình quay tốc độ cao, đẩy hiệu quả các tạp chất nhẹ và bong bóng vào bề mặt bên trong hoặc khoang trung tâm.
Ngoài ra, quá trình đổ lũy tiến làm giảm tốc độ va chạm của kim loại lỏng vào khuôn, ngăn chặn sự tạo ra nhiễu loạn và áp dụng cấu trúc khuôn đổ xiên hoặc đáy đổ để cải thiện độ ổn định của chất làm đầy và giảm hơn nữa hiện tượng cuốn khí.
4. Thiết kế khuôn mẫu đẹp và bố trí hệ thống thông gió
Trong giai đoạn thiết kế khuôn, đội ngũ kỹ thuật của công ty sử dụng CAD/UG để tạo mô hình ba chiều, thiết lập hợp lý các kênh thoát khí và lỗ cắm thông gió để đảm bảo rằng trong quá trình quay tốc độ cao, khí dư trong khoang khuôn có thể được thải ra một cách trơn tru để tránh khí ứ đọng tạo thành lỗ chân lông.
5. Kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt và vòng phản hồi khép kín
Vật đúc thành phẩm trải qua một loạt các phương pháp kiểm tra không phá hủy như phát hiện khuyết tật bằng siêu âm, phát hiện khuyết tật bằng hạt từ tính và kiểm tra độ kín khí, kết hợp với phân tích pha tinh thể, quét 3D và so sánh hình học để xác định chính xác nguồn gốc của khuyết tật và hình thành cơ chế phản hồi vòng kín cho dữ liệu quá trình. Quá trình này không chỉ cải thiện tính nhất quán của sản phẩm mà còn cung cấp cơ sở khoa học cho những cải tiến quy trình tiếp theo.
Làm thế nào để tránh khuyết tật bao gồm trong đúc ly tâm
Trong ngành đúc hiện đại, các khuyết tật bao gồm (tạp chất) là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bên trong và hiệu suất sử dụng của vật đúc kim loại. Các tạp chất không chỉ làm suy yếu tính chất cơ học của vật liệu mà còn có thể gây ra các mối nguy hiểm về an toàn như vết nứt, rò rỉ và hư hỏng do mỏi. Đặc biệt đối với vật đúc ở nhiệt độ cao, môi trường ăn mòn cao và tải trọng cao, điều quan trọng là phải kiểm soát việc tạo ra và phân phối các tạp chất. Là một phương pháp đúc hiệu quả, đúc ly tâm (Đúc ly tâm) mang lại lợi thế về cấu trúc để tránh các tạp chất nhờ các nguyên tắc quy trình độc đáo của nó.
Phân tích nguyên nhân tạp chất trong vật đúc
Sự bao gồm chủ yếu đến từ các khía cạnh sau:
Các tạp chất oxy hóa và tạp chất xỉ trong quá trình nấu chảy;
Vật lạ đưa vào khuôn hoặc hệ thống rót;
Các hạt được tạo ra bởi phản ứng của các nguyên tố phi kim loại trong thành phần hợp kim;
Các hạt xỉ hoặc pha rắn không được phân tách hiệu quả trong quá trình tinh chế và rót.
Một khi các tạp chất này vẫn còn trong vật đúc, chúng sẽ ảnh hưởng đáng kể đến mật độ, tính đồng nhất và độ bền mỏi của vật đúc. Do đó, trong các tình huống ứng dụng cao cấp, chẳng hạn như ống bức xạ, con lăn lò, đường ống nhiệt độ cao và các bộ phận khác, việc kiểm soát hiệu quả các tạp chất đã trở thành một trong những chỉ số chính về chất lượng vật đúc.
Làm thế nào để tránh các khiếm khuyết về mặt cấu trúc trong quá trình đúc ly tâm
các đúc ly tâm Bản thân quá trình này có các đặc điểm vật lý là "loại bỏ tạp chất" một cách tự nhiên:
Hiệu ứng tách ly tâm
Trong khuôn quay tốc độ cao, kim loại nóng chảy di chuyển nhanh chóng đến thành khuôn dưới tác dụng của lực ly tâm, trong khi các tạp chất và khí có mật độ thấp được ném vào trung tâm hoặc phía trên, do đó được "loại bỏ vật lý" và tập trung ở trung tâm của vật đúc hoặc khu vực đứng. Điều này làm cho khu vực thành phẩm thực tế (thành ống, ống bọc, v.v.) có cấu trúc tinh khiết và tỷ lệ tạp chất cực thấp.
Quá trình hóa rắn động
Đúc ly tâm thực hiện một quá trình động của quá trình hóa rắn từng lớp "từ ngoài vào trong". Lớp ngoài cứng lại trước tiên để tạo thành lớp vỏ và các tạp chất không dễ dàng được bao bọc trong lớp đông đặc. Đồng thời, việc tập trung ở trung tâm vật đúc cũng dễ dàng hơn với phần nóng chảy còn sót lại ở giai đoạn rót sau và được loại bỏ bằng quá trình xử lý tiếp theo.
Áp dụng cho hệ thống hợp kim sạch
các 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.
Các biện pháp kiểm soát hòa nhập của Đông Minh Quan: quản lý công nghệ đảm bảo kép
Là một nhà sản xuất chuyên nghiệp với công suất đúc hàng năm là 5.000 tấn, Vô Tích Đông Minh Quan áp dụng quản lý toàn quy trình trong kiểm soát đưa vào:
1. Kiểm soát việc tạo tạp chất từ nguồn
Nguyên liệu thô được kiểm tra khi đưa vào nhà máy, máy quang phổ đọc trực tiếp và máy quang phổ cầm tay được sử dụng để phát hiện độ tinh khiết của kim loại;
Xử lý trước nghiêm ngặt trước khi nấu chảy và các nguyên tố hợp kim khác nhau được tối ưu hóa theo kết quả mô phỏng ANYCASTING;
Kiểm soát quá trình tinh chế trước lò và loại bỏ xỉ, chẳng hạn như sử dụng tiêu chuẩn các chất hấp phụ và chất trợ xỉ;
Nhiệt độ trước lò và thời gian phản ứng luyện kim được kiểm soát chính xác để tránh quá nhiệt hoặc cháy kim loại.
2. Thiết kế quy trình đảm bảo việc xả tạp chất ra bên ngoài
các design of centrifugal casting molds fully considers the combination of inclusion collection area and riser system;
Kiểm soát tốc độ quay và tốc độ dòng rót để tối ưu hóa trạng thái dòng kim loại và giảm nhiễu loạn;
Làm nóng khuôn trước đến nhiệt độ cài đặt trước khi sử dụng để tránh xỉ do kim loại nguội gây ra;
Quản lý khép kín trong quá trình rót nhằm tránh ô nhiễm bụi từ bên ngoài.
3. Phương pháp phát hiện đa chiều đảm bảo độ tinh khiết của thành phẩm
Dongmingguan được trang bị một số thiết bị phát hiện cao cấp:
Máy dò khuyết tật siêu âm có thể phát hiện tạp chất và độ sâu phân bố của chúng;
Máy dò lỗ hổng hạt từ tính xác định các tạp chất phi kim loại nhỏ;
Máy quét laser 3D Hệ thống phân tích so sánh GEOMAGIC có thể đạt được sự so sánh có độ chính xác cao về kích thước sản phẩm và mô hình thiết kế, đồng thời hỗ trợ phát hiện các bất thường của mô bên trong;
Máy phân tích pha tinh thể đánh giá độ tinh khiết của vi cấu trúc;
Tất cả dữ liệu thử nghiệm được lưu trữ và quản lý thông qua hệ thống kỹ thuật số để đạt được khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng đầy đủ.
Những loại bộ phận nào phù hợp cho việc đúc ly tâm?
Trong lĩnh vực sản xuất kim loại hiện đại, đúc ly tâm là một quá trình tạo hình kim loại hiệu quả và chất lượng cao. Do cơ chế xử lý độc đáo và chất lượng thành phẩm tuyệt vời, nó đóng một vai trò không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực công nghiệp cao cấp. Quá trình này sử dụng khuôn quay tốc độ cao để phân bố đều kim loại lỏng trên thành khuôn dưới tác dụng của lực ly tâm, từ đó tạo ra vật đúc hiệu suất cao với độ dày thành đồng đều, cấu trúc dày đặc, tạp chất tập trung ở trung tâm hoặc bị loại trừ. So với đúc tĩnh truyền thống, đúc ly tâm có lợi thế đáng kể về độ bền kết cấu, chất lượng bên trong và tuổi thọ thành phẩm.
Là một công ty đúc kim loại đặc biệt chuyên nghiệp, Công ty TNHH Sản xuất Kim loại Đặc biệt Vô Tích Dongmingguan từ lâu đã cam kết nghiên cứu phát triển và sản xuất các sản phẩm đúc ly tâm bằng hợp kim chịu nhiệt, chống mài mòn và chống ăn mòn. Dựa vào vị trí địa lý ưu việt bên bờ hồ Thái Hồ và sức mạnh kỹ thuật vững mạnh, công ty tiếp tục mở rộng lĩnh vực ứng dụng đúc ly tâm để đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng trong và ngoài nước về các bộ phận hiệu suất cao.
Những loại bộ phận nào phù hợp cho việc đúc ly tâm?
Đúc ly tâm là phương pháp tốt nhất để sản xuất các bộ phận có cấu trúc rỗng đối xứng, yêu cầu độ bền trục cao và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Theo kinh nghiệm sản xuất của Dongmingguan, các bộ phận áp dụng có thể được phân loại đại khái như sau:
1. Các bộ phận của thiết bị xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao
cácse 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.
Sản phẩm tiêu biểu:
Ống bức xạ
Con lăn đáy lò
Con lăn băng tải
Thiết bị xử lý nhiệt, móc treo, v.v.
Vô Tích Đông Minh Quan đã cung cấp hàng loạt ống bức xạ đúc ly tâm và con lăn lò cho nhiều nhà sản xuất thiết bị xử lý nhiệt nổi tiếng trong và ngoài nước (như Epson, Aixie Lin, Fengdong). Trong sử dụng thực tế, chúng cho thấy tuổi thọ cao và độ ổn định nhiệt độ cao tuyệt vời, thay thế thành công nhiều sản phẩm tương tự nhập khẩu.
2. Con lăn dùng cho ngành luyện kim và cán thép
Con lăn trong thiết bị luyện kim thường phải chịu tải trọng cơ học và chu trình nhiệt phức tạp, đồng thời có yêu cầu cực kỳ cao về độ bền kết cấu và khả năng chống nứt nhiệt. Đúc ly tâm không chỉ có thể đảm bảo cấu trúc đồng nhất và không có vết nứt co ngót mà còn cải thiện hơn nữa hiệu suất và hiệu quả chi phí của con lăn thông qua thiết kế hợp kim bên trong và bên ngoài.
Sản phẩm tiêu biểu:
Con lăn lò sưởi cán nguội
Con lăn ép cán nóng
Con lăn băng tải, con lăn làm thẳng, v.v.
các 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. Sản phẩm đường ống chống mài mòn/chống ăn mòn
Đối với các đường ống trong các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, sản xuất giấy và bảo vệ môi trường cần vận chuyển môi trường ăn mòn hoặc nhiệt độ cao trong thời gian dài, phương pháp đúc truyền thống khó đáp ứng yêu cầu về tuổi thọ sử dụng của chúng. Quá trình đúc ly tâm có thể đạt được cấu trúc thành ống dày đặc, cấu trúc không có khuyết tật, không có lỗ cát và lỗ chân lông trên thành trong, từ đó cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn và áp suất của phụ kiện đường ống.
Sản phẩm tiêu biểu:
Ống đúc ly tâm không chứa lưu huỳnh cao
Ống chịu nhiệt hợp kim crôm và niken cao
Ống chống ăn mòn hợp kim cao gốc niken hoặc sắt
Con lăn bột giấy, con lăn băng tải, ống chìm
Dongmingguan có thể sản xuất các sản phẩm ống đúc ly tâm khác nhau với đường kính ngoài từ 50mm đến 1000mm và chiều dài lên tới 4000mm, đồng thời có thể tùy chỉnh thành phần hợp kim, các dịch vụ tích hợp xử lý nhiệt và gia công cơ khí theo yêu cầu của khách hàng, cung cấp các giải pháp đa kịch bản cho ngành công nghiệp hóa dầu và năng lượng.
4. Bộ phận quay rỗng chịu tải cao
Chẳng hạn như ống lót xi lanh động cơ, ống bọc chống mài mòn, ống bọc ổ trục, v.v., những bộ phận này thường có yêu cầu cao về độ chính xác về kích thước, khả năng chống mài mòn và độ đồng tâm của các vòng tròn bên trong và bên ngoài. Đúc ly tâm có thể cải thiện đáng kể tính đồng trục của các bộ phận và giảm phụ cấp xử lý, đồng thời là lựa chọn hiệu quả về mặt chi phí để sản xuất hàng loạt các bộ phận kết cấu như vậy.
Ưu điểm của việc đúc ly tâm ở Vô Tích Đông Minh Quan
Khả năng xử lý mạnh mẽ: công suất đúc hàng năm là 5.000 tấn, với nhiều thông số kỹ thuật khuôn và khả năng kiểm soát tốc độ, đáp ứng nhu cầu đúc ly tâm với nhiều kích cỡ và vật liệu khác nhau.
Vật liệu chuyên dụng: Tập trung vào hệ thống hợp kim chịu nhiệt, chống mài mòn và chống ăn mòn, nó có thể phù hợp chính xác với nhiều tình huống sử dụng ở điều kiện cao.
Thiết bị hoàn chỉnh: Được trang bị các thiết bị xử lý nhiệt như lò ủ và lò thường hóa, cũng như các thiết bị xử lý toàn bộ quy trình như máy tiện, máy phay và máy khoan, để đạt được sự phân phối tích hợp từ đúc đến thành phẩm.
Kiểm soát chất lượng hàng đầu: Thiết bị kiểm tra hoàn chỉnh, bao gồm máy quang phổ đọc trực tiếp, máy phân tích pha tinh thể, máy quét 3D, máy phát hiện khuyết tật siêu âm, máy phát hiện khuyết tật hạt từ tính, v.v., để cung cấp cho khách hàng sự đảm bảo chất lượng toàn bộ quy trình.
Hỗ trợ phần mềm nâng cao: Giới thiệu các nền tảng phần mềm như đúc mô phỏng ANYCASTING và mô phỏng ứng suất ABAQUS để cải thiện khả năng kiểm soát quy trình và giảm chi phí dùng thử và lỗi.
Đúc ly tâm
