Mchanganyiko wa kemikali wa mchanga wa kauri ni hasa Al2O3 na SiO2, na awamu ya madini ya mchanga wa kauri ni hasa awamu ya corundum na awamu ya mullite, pamoja na kiasi kidogo cha awamu ya amorphous. Kinyume cha mchanga wa kauri kwa ujumla ni zaidi ya 1800°C, na ni nyenzo ya ugumu wa hali ya juu ya kinzani ya alumini-silicon.
Tabia za mchanga wa kauri
● High kinzani;
● Mgawo mdogo wa upanuzi wa joto;
● conductivity ya juu ya mafuta;
● Takriban umbo la duara, kipengele cha pembe ndogo, umiminiko mzuri na uwezo wa kushikana;
● Uso laini, hakuna nyufa, hakuna matuta;
● Nyenzo zisizo na upande, zinazofaa kwa vifaa mbalimbali vya chuma vya kutupa;
● Chembe hizo zina nguvu nyingi na hazivunjiki kwa urahisi;
● Saizi ya ukubwa wa chembe ni pana, na uchanganyaji unaweza kubinafsishwa kulingana na mahitaji ya mchakato.
Utumiaji wa Mchanga wa Kauri katika Castings za Injini
1. Tumia mchanga wa kauri kutatua mshipa, kushikamana na mchanga, msingi uliovunjika na urekebishaji wa msingi wa mchanga wa kichwa cha silinda ya chuma.
● Kizuizi cha silinda na kichwa cha silinda ni uigizaji muhimu zaidi wa injini
● Umbo la tundu la ndani ni changamano, na mahitaji ya usahihi wa kipenyo na usafi wa tundu la ndani ni ya juu.
● Kundi kubwa
Ili kuhakikisha ufanisi wa uzalishaji na ubora wa bidhaa,
● Mchanga wa kijani (hasa Hydrostatic styling line) uzalishaji wa mstari wa mkutano hutumiwa kwa ujumla.
● Viini vya mchanga kwa ujumla hutumia sanduku baridi na mchakato wa mchanga uliopakwa resin (chini ya ganda), na baadhi ya chembe za mchanga hutumia mchakato wa kisanduku cha moto.
● Kutokana na umbo changamano wa msingi wa mchanga wa kizuizi cha silinda na utupaji wa kichwa, baadhi ya chembe za mchanga zina sehemu ndogo ya sehemu ya msalaba, sehemu nyembamba zaidi ya baadhi ya vitalu vya silinda na viini vya koti la maji la silinda ni 3-3.5mm tu, na mto wa mchanga ni mwembamba, msingi wa mchanga baada ya kutupwa umezungukwa na chuma cha kuyeyuka cha joto la juu kwa muda mrefu, ni vigumu kusafisha mchanga, na vifaa maalum vya kusafisha vinahitajika, nk. uzalishaji, ambayo ilisababisha mishipa na matatizo ya mchanga sticking katika castings koti la maji ya kuzuia silinda na kichwa silinda. Deformation ya msingi na matatizo ya msingi yaliyovunjika ni ya kawaida sana na ni vigumu kutatua.
Ili kutatua shida kama hizo, kuanzia karibu 2010, kampuni zingine zinazojulikana za utupaji injini za ndani, kama vile FAW, Weichai, Shangchai, Shanxi Xinke, nk, zilianza kutafiti na kujaribu utumiaji wa mchanga wa kauri kutengeneza vitalu vya silinda. makoti ya maji ya kichwa cha silinda, na vifungu vya mafuta. Viini vya mchanga vilivyo sawa huondoa vizuri au kupunguza kasoro kama vile upenyezaji wa tundu la ndani, kubandika mchanga, ubadilikaji wa msingi wa mchanga na chembe zilizovunjika.
Fuata picha zinafanywa na mchanga wa kauri na mchakato wa sanduku la baridi.
Tangu wakati huo, mchanga wa kauri mchanganyiko wa kusugua mchanga umekuzwa hatua kwa hatua katika sanduku baridi na michakato ya kisanduku cha moto, na kutumika kwa msingi wa koti la maji la silinda. Imekuwa katika uzalishaji thabiti kwa zaidi ya miaka 6. Matumizi ya sasa ya msingi wa mchanga wa sanduku la baridi ni: kulingana na sura na ukubwa wa msingi wa mchanga, kiasi cha mchanga wa kauri ulioongezwa ni 30% -50%, jumla ya resin iliyoongezwa ni 1.2% -1.8%, na nguvu ya mvutano ni 2.2-2.7 MPa. (Data ya majaribio ya sampuli ya maabara)
Muhtasari
Sehemu ya silinda na chuma cha kutupwa kwa kichwa huwa na miundo mingi nyembamba ya ndani, na halijoto ya kumwaga kwa ujumla ni kati ya 1440-1500°C. Sehemu yenye kuta nyembamba ya msingi wa mchanga huingizwa kwa urahisi chini ya hatua ya chuma iliyoyeyushwa ya halijoto ya juu, kama vile chuma kilichoyeyushwa kupenyeza kwenye msingi wa mchanga, au kutoa kiolesura cha kiolesura kuunda mchanga unaonata. Kinyume cha mchanga wa kauri ni zaidi ya 1800 ° C, wakati huo huo, msongamano wa kweli wa mchanga wa kauri ni wa juu kiasi, nishati ya kinetic ya chembe za mchanga wenye kipenyo sawa na kasi ni mara 1.28 ya chembe za mchanga wa silika wakati wa kupiga mchanga, ambayo inaweza. kuongeza wiani wa cores ya mchanga.
Faida hizi ni sababu kwa nini matumizi ya mchanga wa kauri yanaweza kutatua tatizo la kukwama kwa mchanga kwenye cavity ya ndani ya castings ya kichwa cha silinda.
Jacket ya maji, sehemu za ulaji na kutolea nje za kuzuia silinda na kichwa cha silinda mara nyingi huwa na kasoro za mishipa. Idadi kubwa ya tafiti na mazoea ya kutupwa yameonyesha kuwa sababu ya mizizi ya kasoro za mishipa kwenye uso wa kutupwa ni mabadiliko ya awamu ya upanuzi wa mchanga wa silika, ambayo husababisha mkazo wa mafuta husababisha nyufa kwenye uso wa msingi wa mchanga, ambayo husababisha chuma kilichoyeyuka. kupenya ndani ya nyufa, tabia ya mishipa ni kubwa zaidi hasa katika mchakato wa sanduku la baridi. Kwa kweli, kiwango cha upanuzi wa joto wa mchanga wa silika ni juu ya 1.5%, wakati kiwango cha upanuzi wa joto la mchanga wa kauri ni 0.13% tu (inayo joto kwa 1000 ° C kwa dakika 10). Uwezekano wa kupasuka ni mdogo sana ambapo juu ya uso wa msingi wa mchanga kutokana na matatizo ya upanuzi wa joto. Matumizi ya mchanga wa kauri katika msingi wa mchanga wa kuzuia silinda na kichwa cha silinda kwa sasa ni suluhisho rahisi na la ufanisi kwa tatizo la mishipa.
Ngumu, thin-walled, kwa muda mrefu na nyembamba silinda kichwa maji koti mchanga cores na silinda mafuta channel mchanga cores zinahitaji nguvu ya juu (ikiwa ni pamoja na nguvu joto la juu) na ushupavu, na wakati huo huo haja ya kudhibiti kizazi gesi ya mchanga msingi. Kijadi, mchakato wa mchanga uliofunikwa hutumiwa zaidi. Matumizi ya mchanga wa kauri hupunguza kiasi cha resin na kufikia athari za nguvu za juu na kizazi cha chini cha gesi. Kutokana na uboreshaji unaoendelea wa utendaji wa resin na mchanga mbichi, mchakato wa sanduku baridi umezidi kuchukua nafasi ya mchakato wa mchanga uliofunikwa katika miaka ya hivi karibuni, kuboresha sana ufanisi wa uzalishaji na kuboresha mazingira ya uzalishaji.
2. Maombi ya mchanga wa kauri kutatua tatizo la deformation ya msingi wa mchanga wa bomba la kutolea nje
Aina nyingi za kutolea nje hufanya kazi chini ya hali ya juu ya joto la kubadilisha kwa muda mrefu, na upinzani wa oxidation wa vifaa kwenye joto la juu huathiri moja kwa moja maisha ya huduma ya aina nyingi za kutolea nje. Katika miaka ya hivi karibuni, nchi imeendelea kuboresha viwango vya utoaji wa moshi wa magari, na matumizi ya teknolojia ya kichocheo na teknolojia ya turbocharging imeongeza kwa kiasi kikubwa joto la kufanya kazi la aina mbalimbali za kutolea nje, kufikia zaidi ya 750 °C. Kwa uboreshaji zaidi wa utendaji wa injini, joto la kufanya kazi la aina nyingi za kutolea nje pia litaongezeka. Kwa sasa, chuma cha kutupwa kinachostahimili joto hutumiwa kwa ujumla, kama vile ZG 40Cr22Ni10Si2 (JB/T 13044), nk., chenye joto linalostahimili joto la 950°C-1100°C.
Sehemu ya ndani ya sehemu nyingi za kutolea nje inahitajika kwa ujumla kuwa huru kutokana na nyufa, kuziba kwa baridi, mashimo ya kupungua, kuingizwa kwa slag, nk ambayo huathiri utendaji, na ukali wa cavity ya ndani unahitajika kuwa si zaidi ya Ra25. Wakati huo huo, kuna kanuni kali na wazi juu ya kupotoka kwa unene wa ukuta wa bomba. Kwa muda mrefu, shida ya unene wa ukuta usio na usawa na kupotoka kupita kiasi kwa ukuta wa bomba la kutolea nje kumekumba sehemu nyingi za kutolea nje.
Kiwanda cha kwanza kilitumia chembechembe za mchanga zilizopakwa kwa mchanga wa silika ili kutoa misombo mingi ya chuma inayostahimili joto. Kutokana na joto la juu la kumwaga (1470-1550 ° C), chembe za mchanga ziliharibika kwa urahisi, na kusababisha matukio ya nje ya kuvumiliana katika unene wa ukuta wa bomba. Ingawa mchanga wa silika umetibiwa na mabadiliko ya awamu ya joto la juu, kutokana na ushawishi wa mambo mbalimbali, bado hauwezi kushinda deformation ya msingi wa mchanga kwenye joto la juu, na kusababisha kutofautiana kwa unene wa ukuta wa bomba. , na katika hali mbaya, itafutwa. Ili kuboresha nguvu ya msingi wa mchanga na kudhibiti kizazi cha gesi ya msingi wa mchanga, iliamuliwa kutumia mchanga wa kauri uliofunikwa na mchanga. Wakati kiasi cha resin kilichoongezwa kilikuwa chini ya 36% kuliko ile ya mchanga wa silika uliofunikwa na mchanga, nguvu ya kupiga joto ya chumba na nguvu ya kupiga mafuta iliongezeka kwa 51%, 67%, na kiasi cha uzalishaji wa gesi hupunguzwa kwa 20%, ambayo inakidhi mahitaji ya mchakato wa nguvu ya juu na uzalishaji mdogo wa gesi.
Kiwanda kinatumia chembe za mchanga wa silika na chembe za mchanga za kauri kwa ajili ya kutupwa kwa wakati mmoja, baada ya kusafisha castings, hufanya ukaguzi wa anatomiki.
Ikiwa msingi unafanywa kwa mchanga wa silika uliofunikwa na mchanga, castings ina unene wa ukuta usio na usawa na ukuta nyembamba, na ukuta wa ukuta ni 3.0-6.2 mm; wakati msingi unafanywa kwa mchanga wa kauri uliofunikwa na mchanga, unene wa ukuta wa kutupwa ni sare, na ukuta wa ukuta ni 4.4-4.6 mm. kama picha inayofuata
Mchanga wa silika uliofunikwa na mchanga
Mchanga wa kauri uliopakwa mchanga
Mchanga wa kauri uliofunikwa na mchanga hutumiwa kutengeneza cores, ambayo huondoa kuvunjika kwa msingi wa mchanga, inapunguza deformation ya msingi wa mchanga, inaboresha sana usahihi wa dimensional ya njia ya mtiririko wa cavity ya kutolea nje ya njia nyingi za kutolea nje, na kupunguza kukwama kwa mchanga kwenye cavity ya ndani, kuboresha ubora wa mifereji ya maji. castings na kumaliza kiwango cha bidhaa na kupata faida kubwa za kiuchumi.
3. Matumizi ya mchanga wa kauri katika nyumba ya turbocharger
Halijoto ya kufanya kazi kwenye mwisho wa turbocharger kwa ujumla huzidi 600°C, na nyingine hata kufikia juu kama 950-1050°C. Nyenzo za shell zinahitajika kuwa sugu kwa joto la juu na kuwa na utendaji mzuri wa kutupa. Muundo wa shell ni ngumu zaidi, unene wa ukuta ni nyembamba na sare, na cavity ya ndani ni safi, nk. Kwa sasa, nyumba ya turbocharger kwa ujumla imeundwa kwa chuma kinachostahimili joto (kama vile 1.4837 na 1.4849 ya kiwango cha Ujerumani cha DIN EN 10295), na chuma kinachostahimili joto pia hutumiwa (kama vile kiwango cha Ujerumani GGG SiMo, Marekani. kiwango cha juu cha nikeli austenitic nodular chuma D5S, nk).
Nyumba ya turbocharger ya injini ya 1.8 T, nyenzo: 1.4837, yaani GX40CrNiSi 25-12, muundo mkuu wa kemikali (%): C: 0.3-0.5, Si: 1-2.5, Cr: 24-27, Mo: Max 0.5, Ni: 11 -14, kumwaga joto 1560 ℃. Aloi ina kiwango cha juu cha kuyeyuka, kiwango kikubwa cha kupungua, tabia kali ya moto ya moto, na ugumu wa juu wa kutupa. Muundo wa metallografia wa kutupwa una mahitaji madhubuti juu ya mabaki ya carbides na inclusions zisizo za metali, na pia kuna kanuni maalum za kasoro za kutupa. Ili kuhakikisha ubora na ufanisi wa uzalishaji wa uigizaji, mchakato wa ukingo unachukua utupaji wa msingi na chembe za mchanga zilizofunikwa na filamu (na kisanduku baridi na chembe za kisanduku cha moto). Hapo awali, mchanga wa kusugua wa AFS50 ulitumiwa, na kisha mchanga wa silika uliochomwa ulitumiwa, lakini matatizo kama vile kukwama kwa mchanga, burrs, nyufa za joto, na matundu kwenye cavity ya ndani yalionekana kwa viwango tofauti.
Kwa msingi wa utafiti na upimaji, kiwanda kiliamua kutumia mchanga wa kauri. Awali kununuliwa kumaliza coated mchanga (100% kauri mchanga), na kisha kununuliwa kuzaliwa upya na vifaa vya mipako, na kuendelea optimized mchakato wakati wa mchakato wa uzalishaji, kutumia mchanga kauri na scrubbing mchanga kuchanganya mchanga mbichi. Kwa sasa, mchanga uliofunikwa unatekelezwa takriban kulingana na jedwali lifuatalo:
| Mchakato wa mchanga wa kauri uliofunikwa na mchanga kwa makazi ya turbocharger | ||||
| Ukubwa wa Mchanga | Kiwango cha mchanga wa kauri % | Ongezeko la resin% | Nguvu ya kupinda MPa | Pato la gesi ml/g |
| AFS50 | 30-50 | 1.6-1.9 | 6.5-8 | ≤12 |
Katika miaka michache iliyopita, mchakato wa uzalishaji wa mmea huu umekuwa ukiendelea kwa utulivu, ubora wa castings ni nzuri, na faida za kiuchumi na mazingira ni za ajabu. Muhtasari ni kama ifuatavyo:
a. Kutumia mchanga wa kauri, au kutumia mchanganyiko wa mchanga wa kauri na mchanga wa silika kutengeneza cores, huondoa kasoro kama vile kushikamana kwa mchanga, kung'aa, kuweka mishipa, na kupasuka kwa mafuta kwa kutupwa, na kutambua uzalishaji thabiti na mzuri;
b. Utoaji wa msingi, ufanisi wa juu wa uzalishaji, uwiano mdogo wa mchanga-chuma (kwa ujumla si zaidi ya 2: 1), matumizi ya mchanga mbichi kidogo, na gharama ndogo;
c. Umwagaji wa msingi unafaa kwa urejelezaji na utayarishaji upya wa mchanga wa taka, na urekebishaji wa mafuta hupitishwa kwa usawa kwa kuzaliwa upya. Utendaji wa mchanga uliozalishwa upya umefikia kiwango cha mchanga mpya kwa mchanga wa kusugua, ambao umepata athari ya kupunguza gharama ya ununuzi wa mchanga mbichi na kupunguza utupaji wa taka ngumu;
d. Ni muhimu mara kwa mara kuangalia maudhui ya mchanga wa kauri katika mchanga uliotengenezwa upya ili kuamua kiasi cha mchanga mpya wa kauri ulioongezwa;
e. Mchanga wa kauri una umbo la duara, unyevu mzuri, na umaalumu mkubwa. Inapochanganywa na mchanga wa silika, ni rahisi kusababisha kutengwa. Ikiwa ni lazima, mchakato wa risasi wa mchanga unahitaji kubadilishwa;
f. Wakati wa kufunika filamu, jaribu kutumia resin ya juu ya phenolic, na utumie viongeza mbalimbali kwa tahadhari.
4. Utumiaji wa mchanga wa kauri katika kichwa cha silinda ya aloi ya aloi ya injini
Ili kuboresha nguvu za magari, kupunguza matumizi ya mafuta, kupunguza uchafuzi wa kutolea nje, na kulinda mazingira, magari mepesi ndio mwelekeo wa maendeleo ya tasnia ya magari. Kwa sasa, injini za magari (ikiwa ni pamoja na injini ya dizeli), kama vile vitalu vya silinda na vichwa vya silinda, kwa ujumla hutupwa na aloi za alumini, na mchakato wa utupaji wa vitalu vya silinda na vichwa vya silinda, wakati wa kutumia chembe za mchanga, utupaji wa mvuto wa ukungu wa chuma na shinikizo la chini. casting (LPDC) ndio wawakilishi wengi.
Msingi wa mchanga, mchanga uliofunikwa na mchakato wa sanduku la baridi la kuzuia silinda ya aloi ya alumini na castings ya kichwa ni ya kawaida zaidi, yanafaa kwa usahihi wa juu na sifa za uzalishaji wa kiasi kikubwa. Njia ya kutumia mchanga wa kauri ni sawa na uzalishaji wa kichwa cha silinda ya chuma cha kutupwa. Kwa sababu ya joto la chini la kumwaga na mvuto mdogo wa aloi ya alumini, kwa ujumla mchanga wa msingi wa nguvu ya chini hutumiwa, kama vile msingi wa mchanga wa sanduku la baridi katika kiwanda, kiasi cha resin kilichoongezwa ni 0.5-0.6%, na nguvu ya kuvuta ni MPa 0.8-1.2. Mchanga wa msingi unahitajika Una mkunjo mzuri. Matumizi ya mchanga wa kauri hupunguza kiasi cha resin iliyoongezwa na inaboresha sana kuanguka kwa msingi wa mchanga.
Katika miaka ya hivi karibuni, ili kuboresha mazingira ya uzalishaji na kuboresha ubora wa castings, kuna tafiti zaidi na zaidi na matumizi ya binders isokaboni (ikiwa ni pamoja na glasi ya maji iliyorekebishwa, vifunga vya phosphate, nk). Picha iliyo hapa chini ni tovuti ya utengenezaji wa kiwanda kinachotumia kichwa cha silinda ya aloi ya mchanga wa aloi ya msingi ya mchanga wa kauri.
Kiwanda kinatumia kifungashio cha mchanga wa kauri kutengeneza msingi, na kiasi cha binder kilichoongezwa ni 1.8~2.2%. Kutokana na fluidity nzuri ya mchanga wa kauri, msingi wa mchanga ni mnene, uso ni kamili na laini, na wakati huo huo, kiasi cha kizazi cha gesi ni kidogo, inaboresha sana mavuno ya castings, inaboresha kuanguka kwa mchanga wa msingi. , inaboresha mazingira ya uzalishaji, na kuwa mfano wa uzalishaji wa kijani.
Utumiaji wa mchanga wa kauri katika tasnia ya urushaji injini umeboresha ufanisi wa uzalishaji, kuboresha mazingira ya kazi, kutatua kasoro za utupaji, na kupata faida kubwa za kiuchumi na faida nzuri za mazingira.
Sekta ya uanzilishi wa injini inapaswa kuendelea kuongeza kuzaliwa upya kwa mchanga wa msingi, kuboresha zaidi ufanisi wa matumizi ya mchanga wa kauri, na kupunguza uzalishaji wa taka ngumu.
Kutoka kwa mtazamo wa athari ya matumizi na upeo wa matumizi, mchanga wa kauri kwa sasa ni mchanga maalum wa kutupa na utendaji bora wa kina na matumizi makubwa zaidi katika sekta ya akitoa injini.
Muda wa posta: Mar-27-2023
