В процессах литья окисленный шлак, расплавленный шлак и песчаные включения в расплавленном металле являются основными причинами дефектов литья, таких как застревание шлака, протечки и ухудшение механических свойств. Благодаря двухслойному фильтрующему механизму и согласованной конструкции литниковой системы, керамические пенофильтры эффективно повышают чистоту расплавленного металла и уменьшают образование дефектов. Они широко применяются в производстве высокопрочного чугуна, серого чугуна и других отливок.

I. Механизм фильтрации и адаптация процесса

Очистка керамических пенофильтров осуществляется в два этапа: механическое просеивание и фильтрация осадка. Механическое просеивание основано на использовании взаимосвязанных внутренних пор для непосредственного улавливания частиц включений и агломератов примесей, размер которых превышает размер пор. По мере накопления примесей на входной поверхности фильтра постепенно образуется фильтрующий осадок, способный улавливать мелкие окисленные включения, размер которых меньше размера пор, что обеспечивает глубокую очистку расплавленного металла.

Данный фильтрующий компонент совместим с основными процессами формования, включая горизонтальное и вертикальное формование с использованием глиняного песка. Для линий горизонтального формования необходимо предусмотреть рациональный зазор при установке и угол наклона фильтра, чтобы предотвратить соскабливание и высыпание песка во время производства. Для линий вертикального формования используется литниковая система, работающая по принципу «сначала закрыто, затем открыто», в сочетании с нижними литниками и вентиляционными конструкциями полости пресс-формы. Это стабилизирует скорость потока расплавленного металла и снижает риски эрозии песка, повторного окисления расплавленного железа и пористости, гарантируя тем самым стабильную эффективность фильтрации.

II. Примеры применения в инженерии

Пример 1: Отливка из стали RUT450 весом 400 кг — Эффективное удаление шлака и сбалансированное заполнение формы для крупногабаритных отливок.

Вес отливки составляет 400 кг, а в литниковом канале установлен керамический пенофильтр с плотностью 15 ppi, имеющий симметричную двухсекционную конструкцию. Литье больших объемов предполагает высокий поток расплавленного металла. Такая схема эффективно перехватывает расплавленный шлак, образующийся во время плавки и заливки, уравновешивает поток расплавленного металла с обеих сторон, устраняет турбулентность, вызванную слишком быстрым односторонним заполнением, стабилизирует процесс заполнения, снижает риск образования шлаковых включений в отливках с большим профилем и обеспечивает однородную микроструктуру в целом.

Пример 2: Корпус оси из высокопрочного чугуна весом 240 кг — сбалансированная фильтрация и подача включений для отливок.

Корпуса осей — это критически важные для безопасности литые детали, работающие под большими нагрузками и предъявляющие строгие требования к внутренней чистоте и плотности. В этом корпусе оси из высокопрочного чугуна весом 240 кг симметрично расположен керамический пенофильтр с плотностью 10 ppi, соединенный с литниковой системой с боковыми литниковыми каналами. Фильтр удаляет мелкие включения из расплавленного металла, предотвращая образование внутренних шлаковых дефектов. При этом вся литниковая система обеспечивает стабильный поток и подачу, оптимизирует процесс затвердевания отливок, снижает усадочную пористость и соответствует высоким стандартам прочности и надежности для компонентов, работающих под большими нагрузками.

Пример 3: Корпус HT300 — Модификация процесса для отливок с высоким процентом брака

При первоначальном процессе производства спиральных корпусов из стали HT300 основными проблемами были повторно окисленный шлак и мелкие песчаные включения, что приводило к проценту брака шлаковых включений более 30%. Массовый отход отливок значительно увеличивал производственные затраты. После внедрения высокопористых керамических пенофильтров для оптимизации процесса, мелкие окисленные частицы шлака и взвешенный песок эффективно улавливаются, что позволяет контролировать дефекты в виде включений на источнике. После модификации процент брака шлаковых включений в отливках снизился ниже 1,0%, что значительно сократило количество отходов материала и доработок, а также существенно повысило стабильность процесса.

Фильтры из керамической пены на основе карбида кремния подходят для фильтрации расплавленного металла при рабочих температурах до 1500℃. При температуре расплавленного металла выше 1450℃ несущая способность фильтра снижается. На этапе проектирования процесса необходимо предусмотреть достаточные запасы прочности и провести проверку в ходе мелкосерийного опытного производства. При хранении и транспортировке изделия необходимо обеспечить ударопрочность и влагозащиту. Перед установкой изделия необходимо повторно проверить его размеры, а плавающий песок в полостях пресс-формы следует удалить, чтобы избежать просачивания расплавленного металла из-за отклонения размеров и предотвратить сбой в фильтрации.

Литейная промышленность продолжает развиваться в направлении высокоточной обработки. Очистка расплавленного металла, как ключевой процесс контроля качества отливок, приобретает все большее значение. Керамические пенофильтры Xinda обладают стабильной способностью улавливать примеси и адаптируются к производственным требованиям при отливках различного веса и материала. Опираясь на богатый опыт в области подбора технологических процессов, Xinda предлагает надежные решения для литейных предприятий, позволяющие устранять дефекты, связанные с включениями, и стабилизировать качество продукции.

Этот контент можно дополнительно доработать, превратив его в полноценный пресс-релиз на английском языке для официальных сайтов. Режим выполнения рабочих задач может помочь оптимизировать выбор слов, скорректировать ритм предложений и дополнить предложенные иллюстрации. Хотите ли вы им воспользоваться?