Hoe porositeitsdefecten bij centrifugaalgieten te voorkomen
Op het gebied van de moderne industriële productie, centrifugaal gieten wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van belangrijke componenten in omgevingen met hoge temperaturen, hoge druk en sterk corrosieve omstandigheden vanwege de voordelen van hoge dichtheid, uniforme structuur en uitstekende mechanische eigenschappen. Vooral bij hoogwaardige producten zoals hooggelegeerde buizen, onderdelen van warmtebehandelingsapparatuur, metallurgische rollen, enz. heeft centrifugaalgieten onvervangbare technische voordelen.
Een van de meest voorkomende en meest waakzame defecten in het centrifugale gietproces is echter porositeit. Porositeit heeft niet alleen invloed op de uiterlijke kwaliteit van het gietstuk, maar kan ook ernstige verslechtering van de mechanische eigenschappen veroorzaken en zelfs tot voortijdig defect raken. Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. zet zich al lang in voor de optimalisatie en kwaliteitscontrole van centrifugaalgiettechnologie, heeft een rijke praktische ervaring opgebouwd en vertrouwde op geavanceerde simulatie- en testapparatuur om het percentage porositeitsdefecten effectief te verminderen en de stabiele prestaties van producten onder complexe werkomstandigheden.
Korte analyse van de oorzaken van poriën
Het ontstaan van poriën bij centrifugaalgieten houdt voornamelijk verband met de volgende factoren:
Het gasgehalte van de smelt is te hoog: tijdens het smelt- en gietproces absorbeert het vloeibare metaal een grote hoeveelheid waterstof, zuurstof, stikstof enz., waardoor gesloten bellen ontstaan.
Ernstige turbulentie tijdens het gietproces: Onredelijke gietsnelheid en -modus zorgen ervoor dat het gas in het gesmolten metaal wordt gezogen en tijdens het afkoelen in het weefsel wordt opgesloten.
Slechte uitlaat van de mal: bij het ontwerp van de mal wordt geen rekening gehouden met ventilatie, wat resulteert in het vasthouden van gas in de mal.
Irrationele snelheidsregeling: Onvoldoende of overmatige middelpuntvliedende kracht kan de migratie en afvoer van gas naar het centrum belemmeren.
Vervluchtiging van legeringselementen of vorming van reactieve gassen: Bij hoge temperaturen kunnen sommige legeringselementen ontleden en gassen vrijgeven. Als dit niet onder controle wordt gehouden, worden gemakkelijk microporiën gevormd.
Oplossingen en technische paden van Wuxi Dongmingguan
Dongmingguan is al vele jaren nauw betrokken op het gebied van hoogwaardig centrifugaalgieten, vooral bij de vervaardiging van hooggelegeerde centrifugaalgietstukken zoals stralingsbuizen, hogetemperatuurovenrollen, papierproductierollen en roosterstaven van afvalverbrandingsinstallaties. Het heeft een volwassen en stabiel processysteem. Om het ontstaan van poriën effectief te voorkomen, heeft het bedrijf een complete reeks systematische oplossingen ontwikkeld, van grondstoffencontrole, procesontwerp, simulatieanalyse tot detectiefeedback:
1. Strikte grondstoffencontrole en smeltbeheer
Het bedrijf is uitgerust met direct afleesbare spectrometers en draagbare spectrometers om volledige procesdetectie van het gehalte aan gasgevoelige elementen (zoals H, O, S, enz.) in grondstoffen te implementeren. Tijdens het smeltproces wordt het gasgehalte in de smelt gecontroleerd door het gebruik van raffinagemiddelen en ontgassingsapparatuur (zoals vacuümontgassing of spoelen met inert gas) om het potentiële risico op poriën uit de bron te verminderen.
2. Intelligente gietprocessimulatie
Via het ANYCASTING gietprocessimulatiesysteem worden dynamische analyses en visuele modellering van de gesmolten metaalstroom, het gasmigratiepad en het uitlaatgebied van de matrijs uitgevoerd om turbulente gebieden, gebieden met stilstaand gas en potentiële gesloten gebieden voor het genereren van gasmassa vooraf te identificeren om gerichte verbeteringen te bereiken. Deze digitale voorspellingstechnologie maakt het procesontwerp wetenschappelijker en betrouwbaarder en de kans op poriën wordt aanzienlijk verminderd.
3. Optimaliseer de parameters voor gieten en snelheidscontrole
Bij het centrifugale gietproces is snelheidscontrole de belangrijkste schakel om poriën te vermijden. Dongmingguan past het snelheidsbereik (zoals 500-1500 tpm) aan op basis van verschillende productstructuren en materiaaleigenschappen, en stelt de optimale lineaire snelheidsverdeling in combinatie met de wanddikte en lengte van het gietstuk in om ervoor te zorgen dat het gesmolten metaal voldoende centrifugaalkracht genereert tijdens rotatie op hoge snelheid, waardoor lichte onzuiverheden en bellen effectief naar het binnenoppervlak of de centrale holte worden geduwd.
Bovendien vermindert het progressieve gietproces de botssnelheid van het vloeibare metaal in de mal, onderdrukt het de vorming van turbulentie en neemt het een schuine giet- of bodemgietmalstructuur aan om de vulstabiliteit te verbeteren en het fenomeen van luchtmeevoering verder te verminderen.
4. Fijn malontwerp en lay-out van het ventilatiesysteem
Tijdens de matrijsontwerpfase gebruikt het technische team van het bedrijf CAD/UG voor driedimensionale modellering, worden de uitlaatkanalen en ventilatiepluggaten redelijk ingesteld om ervoor te zorgen dat tijdens rotatie op hoge snelheid het overtollige gas in de matrijsholte soepel kan worden afgevoerd om te voorkomen dat stilstaand gas poriën vormt.
5. Strenge kwaliteitscontrole en feedback gesloten lus
De voltooide gietstukken ondergaan een reeks niet-destructieve testmethoden, zoals ultrasone foutdetectie, magnetische deeltjesfoutdetectie en luchtdichtheidstesten, gecombineerd met kristalfaseanalyse, 3D-scannen en geometrische vergelijking om de bron van defecten nauwkeurig te lokaliseren en een gesloten feedbackmechanisme voor procesgegevens te vormen. Dit proces verbetert niet alleen de productconsistentie, maar biedt ook een wetenschappelijke basis voor daaropvolgende procesverbeteringen.
Hoe inclusiedefecten bij centrifugaalgieten te voorkomen
In de moderne gietindustrie zijn insluitingsdefecten (insluitingen) een van de belangrijke factoren die de interne kwaliteit en serviceprestaties van metalen gietstukken beïnvloeden. Insluitsels verzwakken niet alleen de mechanische eigenschappen van het materiaal, maar kunnen ook veiligheidsrisico's veroorzaken, zoals scheuren, lekkage en vermoeidheidsbreuken. Vooral voor gietstukken in omgevingen met hoge temperaturen, hoge corrosie en hoge belasting is het van cruciaal belang om de vorming en distributie van insluitsels te beheersen. Als efficiënte gietmethode biedt centrifugaal gieten (Centrifugal Casting) met zijn unieke procesprincipes een structureel voordeel bij het vermijden van insluitsels.
Oorzaakanalyse van insluitsels in gietstukken
Inclusies komen voornamelijk voort uit de volgende aspecten:
Oxidatie-insluitingen en slakinsluitingen tijdens het smelten;
Vreemde stoffen die in de mal of het gietsysteem worden gebracht;
Deeltjes gegenereerd door de reactie van niet-metalen elementen in de legeringssamenstelling;
Slak- of vaste fasedeeltjes die niet effectief worden gescheiden tijdens het raffineren en gieten.
Zodra deze insluitsels in het gietstuk achterblijven, zullen ze de dichtheid, uniformiteit en vermoeiingssterkte aanzienlijk beïnvloeden. Daarom is effectieve controle van insluitsels in hoogwaardige toepassingsscenario's, zoals stralingsbuizen, ovenrollen, hogetemperatuurpijpleidingen en andere componenten, een van de belangrijkste indicatoren van de gietkwaliteit geworden.
Hoe inclusiedefecten bij centrifugaalgieten structureel kunnen worden vermeden
De centrifugaal gieten het proces zelf heeft de fysieke kenmerken van natuurlijke "verwijdering van insluitsels":
Centrifugaal scheidingseffect
In een snel roterende mal beweegt het gesmolten metaal snel naar de malwand onder invloed van de middelpuntvliedende kracht, terwijl de insluitsels en gassen met een lage dichtheid naar het midden of de bovenkant worden geworpen, waardoor ze 'fysiek worden verwijderd' en worden geconcentreerd in het midden van het gietstuk of het stijgbuisgebied. Hierdoor is het daadwerkelijke eindproductgebied (buiswand, huls, enz.) zuiver van structuur en extreem laag in onzuiverheid.
Dynamisch stollingsproces
Centrifugaalgieten realiseert laag voor laag een dynamisch stollingsproces “van buiten naar binnen”. De buitenlaag stolt eerst om een omhulsel te vormen, en insluitsels kunnen niet gemakkelijk in de stollaag worden gewikkeld. Tegelijkertijd is het ook gemakkelijker om zich in het latere gietstadium met de resterende smelt in het midden van het gietstuk te concentreren en door daaropvolgende verwerking te verwijderen.
Van toepassing op schoon legeringssysteem
De 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.
Dongmingguan's inclusiecontrolemaatregelen: dubbele garantie op technologiebeheer
Als professionele fabrikant met een jaarlijkse gietcapaciteit van 5.000 ton, neemt Wuxi Dongmingguan het volledige procesbeheer over in de insluitingscontrole:
1. Beheers het genereren van inclusie vanaf de bron
Grondstoffen worden geïnspecteerd bij binnenkomst in de fabriek, en spectrometers met directe aflezing en draagbare spectrometers worden gebruikt om de zuiverheid van metaal te detecteren;
Een strikte voorbehandeling vóór het smelten, en verschillende legeringselementen worden geoptimaliseerd volgens de ANYCASTING-simulatieresultaten;
Controle van procescontrole vóór de oven en slakverwijdering, zoals gestandaardiseerd gebruik van slakadsorbentia en vloeimiddelen;
De temperatuur vóór de oven en de metallurgische reactietijd worden nauwkeurig gecontroleerd om oververhitting of verbranding van metaal te voorkomen.
2. Procesontwerp zorgt voor de externe afvoer van insluitsels
De design of centrifugal casting molds fully considers the combination of inclusion collection area and riser system;
Controleer de rotatiesnelheid en de stroomsnelheid om de metaalstroom te optimaliseren en turbulentie te verminderen;
Verwarm de vorm vóór gebruik voor op de ingestelde temperatuur om te voorkomen dat er slak in zit als gevolg van koud metaal;
Gesloten beheer tijdens het gietproces om externe stofvervuiling te voorkomen.
3. Multidimensionale detectiemethoden garanderen de zuiverheid van het eindproduct
Dongmingguan is uitgerust met een aantal hoogwaardige detectieapparatuur:
Ultrasone foutdetector kan insluitsels en hun verspreidingsdiepte detecteren;
Magnetische deeltjesfoutdetector identificeert kleine niet-metalen vreemde stoffen;
3D-laserscanner GEOMAGIC-vergelijkingsanalysesysteem kan een zeer nauwkeurige vergelijking van de productgrootte en het ontwerpmodel realiseren en helpen bij het ontdekken van interne weefselafwijkingen;
Kristalfase-analysator evalueert de zuiverheid van de microstructuur;
Alle testgegevens worden gearchiveerd en beheerd via een digitaal systeem om traceerbaarheid van volledige kwaliteit te bereiken.
Welke soorten onderdelen zijn geschikt voor centrifugaalgieten?
Op het gebied van de moderne metaalproductie is centrifugaalgieten een efficiënt en kwalitatief hoogstaand metaalvormingsproces. Vanwege het unieke procesmechanisme en de uitstekende kwaliteit van het eindproduct speelt het een onvervangbare rol in veel hoogwaardige industriële sectoren. Bij dit proces worden met hoge snelheid roterende mallen gebruikt om vloeibaar metaal gelijkmatig over de malwand te verdelen onder invloed van de middelpuntvliedende kracht, waardoor hoogwaardige gietstukken worden geproduceerd met een uniforme wanddikte, een dichte structuur en onzuiverheden die in het midden zijn geconcentreerd of zijn uitgesloten. Vergeleken met traditioneel statisch gieten heeft centrifugaalgieten aanzienlijke voordelen op het gebied van structurele sterkte, interne kwaliteit en levensduur van het eindproduct.
Als een professioneel bedrijf voor het gieten van speciale metalen, zet Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. zich al lang in voor onderzoek, ontwikkeling en productie van centrifugale gietproducten van hittebestendige, slijtvaste en corrosiebestendige legeringen. Vertrouwend op zijn superieure geografische ligging aan de oever van het Taihu-meer en sterke technische kracht, blijft het het toepassingsgebied van centrifugaalgietstukken uitbreiden om te voldoen aan de uiteenlopende behoeften van binnenlandse en buitenlandse klanten aan hoogwaardige onderdelen.
Welke soorten onderdelen zijn geschikt voor centrifugaalgieten?
Centrifugaalgieten is het beste bij het produceren van onderdelen met symmetrische holle structuren, hoge eisen aan de axiale sterkte en weerstand tegen corrosie bij hoge temperaturen en hoge druk. Volgens de productie-ervaring van Dongmingguan kunnen toepasselijke onderdelen grofweg als volgt worden geclassificeerd:
1. Onderdelen van warmtebehandelingsapparatuur voor hoge temperaturen
Dese 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.
Typische producten:
Stralende buizen
Ovenbodemrollen
Transportrollen
Warmtebehandelingsarmaturen, hangers, enz.
Wuxi Dongmingguan heeft centrifugaal gegoten stralingsbuizen en ovenrollen in batches geleverd aan vele bekende binnenlandse en buitenlandse fabrikanten van warmtebehandelingsapparatuur (zoals Epson, Aixie Lin, Fengdong). Bij daadwerkelijk gebruik hebben ze een lange levensduur en uitstekende stabiliteit bij hoge temperaturen getoond, waardoor ze met succes veel geïmporteerde soortgelijke producten hebben vervangen.
2. Rollen voor de metallurgie en de staalwalsindustrie
Walsen in metallurgische apparatuur worden doorgaans onderworpen aan complexe mechanische belastingen en thermische cycli, en stellen extreem hoge eisen aan structurele sterkte en weerstand tegen thermische scheuren. Centrifugaal gieten kan niet alleen zorgen voor een uniforme structuur en geen krimpscheuren, maar ook de prestaties en kosteneffectiviteit van rollen verder verbeteren door het ontwerp van binnen- en buitenlegeringen.
Typische producten:
Koudwalsen verwarmingsovenrollen
Warmwalsen aandrukrollen
Transportrollen, richtrollen, enz.
De 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. Slijtvaste/corrosiebestendige pijpleidingproducten
Voor pijpleidingen in sectoren zoals de aardolie-, chemische, papier- en milieubescherming, die lange tijd corrosieve media of media met hoge temperaturen moeten transporteren, is het moeilijk om met traditioneel gieten aan hun levensduurvereisten te voldoen. Het centrifugale gietproces kan een dichte buiswandstructuur, een defectvrije structuur en geen zandgaten en poriën op de binnenwand bereiken, waardoor de corrosie- en drukweerstand van buisfittingen aanzienlijk wordt verbeterd.
Typische producten:
Hoogzwavelige, vrijsnijdende, centrifugaalgegoten buizen
Hittebestendige buizen met een hoog chroom- en nikkelgehalte
Hooggelegeerde corrosiebestendige buizen op nikkel- of ijzerbasis
Pulprollen, transportrollen, zinkbuizen
Dongmingguan kan verschillende centrifugaal gegoten pijpproducten produceren met buitendiameters variërend van 50 mm tot 1000 mm en lengtes tot 4000 mm, en kan de legeringssamenstelling, warmtebehandeling en mechanische verwerking geïntegreerde diensten aanpassen aan de eisen van de klant, waardoor multi-scenario-oplossingen worden geboden voor de petrochemische en energie-industrie.
4. Holle roterende delen met hoge belasting
Zoals motorcilindervoeringen, slijtvaste bussen, lagerbussen, enz., stellen deze onderdelen doorgaans hoge eisen aan maatnauwkeurigheid, slijtvastheid en concentriciteit van binnen- en buitencirkels. Centrifugaal gieten kan de coaxialiteit van onderdelen aanzienlijk verbeteren en de verwerkingscapaciteiten verminderen, en is een kosteneffectieve keuze voor massaproductie van dergelijke structurele onderdelen.
Voordelen van centrifugaalgieten in Wuxi Dongmingguan
Sterke procesmogelijkheden: jaarlijkse gietcapaciteit van 5.000 ton, met een verscheidenheid aan matrijsspecificaties en snelheidsregelingsmogelijkheden, om te voldoen aan de centrifugaalgietbehoeften van verschillende maten en materialen.
Gespecialiseerde materialen: door de focus op hittebestendige, slijtvaste en corrosiebestendige legeringssystemen kan het nauwkeurig afstemmen op verschillende gebruiksscenario's onder hoge omstandigheden.
Complete uitrusting: Uitgerust met warmtebehandelingsapparatuur zoals gloeiovens en normalisatieovens, evenals volledige procesverwerkingsapparatuur zoals draaibanken, freesmachines en boormachines, om een geïntegreerde levering te bereiken, van gieten tot eindproducten.
Toonaangevende kwaliteitscontrole: complete testapparatuur, inclusief direct afleesspectrometers, kristalfase-analysatoren, 3D-scanners, ultrasone foutdetectoren, magnetische deeltjesfoutdetectoren, enz., om klanten volledige kwaliteitsborging van het proces te bieden.
Geavanceerde softwareondersteuning: introductie van softwareplatforms zoals ANYCASTING gesimuleerd gieten en ABAQUS stresssimulatie om de procesbeheersbaarheid te verbeteren en de kosten van vallen en opstaan te verminderen.
Centrifugaal gieten
