Quais são as precauções para o processo de resfriamento e solidificação das peças fundidas do impulsor de redemoinho

Como os componentes principais de máquinas rotativas de alta velocidade, Castings de impulsor de redemoinho têm estruturas geométricas complexas, alta dificuldade de elenco e requisitos extremamente altos para densidade organizacional e propriedades mecânicas. Em todo o processo de fundição, os estágios de resfriamento e solidificação desempenham um papel decisivo. O controle razoável da taxa de resfriamento e do caminho de solidificação pode efetivamente evitar defeitos comuns de fundição, como encolhimento, rachaduras quentes e organização grossa.

A influência do processo de resfriamento e solidificação na qualidade de fundição
Os estágios de resfriamento e solidificação determinam diretamente o processo de formação da organização metálica. A taxa de resfriamento inadequada pode levar a grãos grossos, dendritos excessivamente longos e organização irregular. O caminho de solidificação desordenado ou o canal de encolhimento obstruído é propenso a defeitos de encolhimento e encolhimento. Para peças fundidas do impulsor de redemoinho com estrutura complexa e espessura desigual da parede, é particularmente necessário controlar o equilíbrio geral de resfriamento e o gradiente de temperatura local.

Controle a solidificação seqüencial para garantir um encolhimento eficaz
A parte do cubo do impulsor do vórtice é geralmente a área mais espessa da fundição, com grande capacidade de calor, resfriamento lento e nós quentes fáceis de formar. Se o encolhimento efetivo não for realizado, o encolhimento central ocorrerá nesta parte. Um sistema de riser bem projetado é a base para alcançar a solidificação seqüencial. As seguintes medidas são recomendadas:
Organize um riser isolante na junção do cubo e da raiz da lâmina para manter o canal de alimentação de encolhimento desobstruído;
Otimize através do software Riser Hot Node Simulation Análise para garantir que o metal fundido sempre solidifique da extremidade distante ao riser;
Adicione um riser de drenagem para orientar o metal fundido de alta temperatura à área que precisa ser alimentada primeiro para reduzir a frouxidão interna.

Use chillers para ajustar a velocidade de resfriamento local
A distribuição da velocidade de solidificação das peças fundidas do impulsor do vórtice é extremamente desigual devido a lâminas finas e cubos grossos. Para controlar o equilíbrio de resfriamento, a tecnologia do chiller pode ser usada para ajustar o gradiente de temperatura local:
Coloque os chillers de cobre ou ferro fundido ao redor do cubo e sob o nó quente para aumentar a taxa de resfriamento e diminuir o tempo de solidificação;
Evite usar chillers na área da lâmina de paredes finas para evitar rachaduras térmicas causadas por resfriamento excessivo;
Controle a direção do fluxo de calor através da espessura, tamanho e layout do chiller para obter solidificação isotérmica regional.

Controle a curva de resfriamento geral para evitar a concentração de estresse térmico
A taxa de resfriamento desigual não apenas afeta a formação da microestrutura, mas também pode causar concentração de tensão térmica devido ao gradiente de temperatura excessivo, causando rachaduras. Atenção especial deve ser dada à curva geral de refrigeração durante o elenco:
Projete razoavelmente o material do molde e a espessura para garantir a dissipação uniforme do calor na cavidade;
Na fundição de precisão, a concha de cerâmica pode ser pré -aquecida localmente ou uma camada de isolamento pode ser definida para controlar a diferença de temperatura entre o interior e o exterior da concha;
Para peças fundidas grandes, é recomendável usar o resfriamento de resfriamento segmentado ou o forno controlado por temperatura para evitar choques térmicos e deformação estrutural.

Refine a análise do nó térmico para evitar possíveis áreas de defeito
A distribuição de nós térmicos e riscos potenciais de encolhimento pode ser identificada intuitivamente através da simulação do processo de solidificação. Recomenda -se usar ferramentas de simulação numérica para análise preliminar:
Use software de simulação como Procast e Magmasoft para desenhar um diagrama equivalente de campo de temperatura e taxa de solidificação;
Limpe a localização da "última zona de solidificação" e concentre -se na análise se existe um caminho completo de compensação de encolhimento;
Otimize o tamanho do riser, o layout do chiller e a estrutura do sistema de vazamento de acordo com os resultados da simulação para melhorar a qualidade geral da solidificação.

Controlar a estrutura cristalina e otimizar propriedades mecânicas
O processo de resfriamento afeta diretamente a estrutura de grãos e as propriedades mecânicas do metal. Os materiais comuns para impelidores de vórtice, como aço inoxidável e aço duplex, são sensíveis à velocidade de resfriamento. As seguintes medidas de controle organizacional devem ser tomadas:
Use a tecnologia de solidificação direcional para orientar os cristais colunares para crescer ao longo da direção do estresse principal e melhorar a força da fadiga;
Controle a taxa de resfriamento dentro de um intervalo razoável para impedir o grosso da fase precipitada durante a transformação de austenita em ferrita;
Para materiais de alto desempenho, apresente apropriadamente refinarias ou elementos de rastreamento para promover o refinamento de grãos.