Βασικές αρχές του χύτευσης πετρελαίου με λιπαντικό αέρα

Η ολοκληρωμένη επίδραση της χύτευσης με λίπανση αέρα-λαδιού στην ποιότητα του προϊόντος

1. Από την οπτική γωνία της μεταφοράς θερμότητας, η ανάλυση του μηχανισμού της ποιότητας της επιφάνειας δείχνει ότι η χύτευση με λίπανση αέρα-λαδιού επιτυγχάνει ακριβή έλεγχο της πρωτογενούς ψύξης στον κρυσταλλωτή. Στην παραδοσιακή χύτευση DC, το τήγμα έρχεται σε άμεση επαφή και στερεοποιείται στο εσωτερικό τοίχωμα του κρυσταλλωτή, και η θερμότητα διαχέεται γρήγορα μέσω του τοιχώματος του κρυσταλλωτή. Το αρχικό στερεοποιημένο κέλυφος είναι παχύ και δημιουργεί ένα κενό αέρα μεταξύ αυτού και του τοιχώματος του κρυσταλλωτή, οδηγώντας σε ασταθή μεταφορά θερμότητας, επαναλαμβανόμενες διακυμάνσεις της επιφανειακής θερμοκρασίας, διαχωρισμό και τραχιές επιφάνειες. Στη χύτευση με ολίσθηση λαδιού και αερίου, η παρουσία ενός στρώματος μαξιλαριού αέρα ελαχιστοποιεί την πρωτογενή ψύξη, και το αρχικό στερεοποιημένο κέλυφος είναι λεπτό και δεν έρχεται σε επαφή με το τοίχωμα του κρυσταλλωτή, εξαλείφοντας τα επιφανειακά ελαττώματα που προκαλούνται από μηχανική τριβή και ανομοιόμορφη μεταφορά θερμότητας. Η σταθερότητα της παροχής λαδιού και αερίου είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της ποιότητας της επιφάνειας. Υπερβολική παροχή λαδιού μπορεί να προκαλέσει καύση υπολειμματικού λιπαντικού λαδιού, σχηματίζοντας μαύρα στίγματα ή προσκόλληση καπνού στην επιφάνεια του πλινθώματος. Ανεπαρκής παροχή καυσίμου θα οδηγήσει σε ατελή μεμβράνη λαδιού και αερίου, προκαλώντας τοπική επαφή μεταξύ του αρχικού στερεοποιημένου κελύφους και του δακτυλίου γραφίτη, οδηγώντας σε παραμόρφωση ή πάχυνση του διαχωρισμού. Επομένως, η τεχνολογία ακριβούς ελέγχου παλμικής παροχής λαδιού διασφαλίζει ομοιόμορφη λίπανση κάθε γύρου πλινθώματος σε όλο το μήκος του. 2. Βελτίωση του υποδόριου ιστού. Ο υποδόριος ιστός είναι το "γονίδιο" που καθορίζει την ποιότητα της επιφάνειας των επόμενων προϊόντων εξώθησης. Το πάχος του στρώματος διαχωρισμού στη χύτευση με ολίσθηση λαδιού και αερίου είναι μόνο περίπου το ένα τρίτο σε σύγκριση με τη συνηθισμένη χύτευση με θερμή κορυφή - το πάχος του στρώματος διαχωρισμού σε πλινθώματα με διάμετρο μικρότερη από 200mm είναι μικρότερο από 0,17mm, σε πλινθώματα με διάμετρο 200-300mm είναι μικρότερο από 0,27mm, και σε πλινθώματα με διάμετρο άνω των 300mm είναι μικρότερο από 0,33mm. Ο σχηματισμός αυτού του εξαιρετικά λεπτού στρώματος διαχωρισμού οφείλεται στο μονωτικό αποτέλεσμα της μεμβράνης λαδιού και αερίου, η οποία μειώνει την κλίση θερμοκρασίας στο αρχικό στερεοποιημένο κέλυφος και μειώνει την κινητήρια δύναμη για τη μετανάστευση ευτηκτικών φάσεων χαμηλού σημείου τήξης κατά μήκος των δενδριτών προς την επιφάνεια. Για κράματα αλουμινίου σειράς 6 (σειρά Al Mg Si), η αραίωση του στρώματος διαχωρισμού σημαίνει ότι η επιφάνεια του προφίλ εξώθησης είναι λιγότερο επιρρεπής σε διαφορές χρώματος και ελαττώματα ραβδώσεων, και η ανοδιωμένη μεμβράνη είναι πιο ομοιόμορφη και συνεπής. Για κράματα αλουμινίου υψηλής αντοχής σειράς 2 (σειρά Al Cu) και σειράς 7 (σειρά Al Zn Mg Cu), η αραίωση του στρώματος διαχωρισμού μειώνει την τάση για συγκέντρωση επιφανειακών τάσεων, κάτι που είναι επωφελές για την επακόλουθη θερμική επεξεργασία και την ψυχρή εργασία. 3. Η βελτίωση της εσωτερικής μεταλλουργικής ποιότητας περιλαμβάνει κυρίως πτυχές όπως η δομή κόκκων, η πορώδης, η περιεκτικότητα σε εγκλείσματα και η ομοιομορφία της χημικής σύνθεσης. Η χύτευση με ολίσθηση λαδιού και αερίου έχει δείξει σημαντικά πλεονεκτήματα σε αυτές τις πτυχές. Πρώτον, η βελτιστοποίηση της μεθόδου ψύξης - μετατοπίζοντας την εστίαση από τη διάχυση θερμότητας από το τοίχωμα του κρυσταλλωτή στην άμεση ψύξη με νερό - επιταχύνει τον ρυθμό στερεοποίησης, λεπταίνει το μέγεθος των κόκκων και μειώνει την κλίση της δομής από τον πυρήνα προς τις άκρες. Δεύτερον, η ρηχότητα της υγρής κοιλότητας είναι επωφελής για την ομοιόμορφη συρρίκνωση του υγρού μετάλλου, μειώνοντας την πιθανότητα ελαττωμάτων κεντρικής συρρίκνωσης. Και πάλι, με την αυστηρή εφαρμογή στεγανωτικού υλικού ανθεκτικού σε υψηλές θερμοκρασίες στις περιοχές επαφής μεταξύ του δακτυλίου γραφίτη και του σώματος του κρυσταλλωτή και της πλάκας προσαρμογής, είναι δυνατόν να αποτραπεί πλήρως η διαφυγή αερίου από την επιφάνεια επαφής στην υγρή κοιλότητα, εξαλείφοντας τα ελαττώματα οξειδίων και πορωδών εντός του πλινθώματος που προκαλούνται από την παρασυρόμενη αέρια. Για πεδία με ακραίες απαιτήσεις για εσωτερική ποιότητα, όπως κράματα αλουμινίου αεροπορικού τύπου και κράματα αλουμινίου για δομικά εξαρτήματα αυτοκινήτων, η χύτευση με ολίσθηση λαδιού και αερίου σε συνδυασμό με επακόλουθες τεχνολογίες επεξεργασίας σε φούρνο, όπως η εκκαθάριση αερίων και η διήθηση, μπορεί να παράγει υψηλής ποιότητας ράβδους αλουμινίου με υψηλή εσωτερική πυκνότητα, χαμηλή περιεκτικότητα σε αέρια και ελάχιστα μη μεταλλικά εγκλείσματα. 4. Η προσαρμοστικότητα κραμάτων Η τεχνολογία χύτευσης με λίπανση αέρα-λαδιού έχει ευρύ φάσμα προσαρμοστικότητας σε συστήματα κραμάτων και μπορεί να εφαρμοστεί στη χύτευση στρογγυλών ράβδων διαφόρων κραμάτων αλουμινίου από 1XXX έως 8XXX. Μεταξύ αυτών, η εφαρμογή κραμάτων παραμόρφωσης σειράς 6 (6063, 6061, 6082, κ.λπ.) είναι η πιο ώριμη και εκτεταμένη, επειδή τα κράματα σειράς 6 έχουν μέτριο εύρος θερμοκρασίας κρυστάλλωσης και καλή ρευστότητα, και μπορούν να επιτύχουν εξαιρετική επιφανειακή και εσωτερική ποιότητα υπό συνθήκες χύτευσης με ολίσθηση λαδιού και αερίου. Για κράματα αλουμινίου αεροπορικού τύπου σειράς 2 (2024, 2A12, κ.λπ.) και σειράς 7 (7075, 7050, κ.λπ.), λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε στοιχεία κράματος, του ευρέος εύρους θερμοκρασίας κρυστάλλωσης και της υψηλής τάσης προς ρωγμές θερμότητας, οι απαιτήσεις ελέγχου για τις παραμέτρους της διαδικασίας χύτευσης είναι πιο αυστηρές. Ωστόσο, η τεχνολογία χύτευσης με ολίσθηση λαδιού και αερίου επιδεικνύει επίσης πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, η τεχνολογία ARC της Wagstaff έχει βελτιστοποιηθεί ειδικά για στρογγυλές ράβδους αεροπορικών κραμάτων μεγάλης διαμέτρου άνω των 520mm. Για κράματα σειράς 5 (σειρά Al Mg), η χύτευση με ολίσθηση λαδιού και αερίου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την επιφανειακή οξείδωση και το διαχωρισμό κατά τη διαδικασία χύτευσης κραμάτων υψηλής περιεκτικότητας σε μαγνήσιο. 5. Σε σύγκριση με προηγμένα επίπεδα στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, η τεχνολογία χύτευσης AirSlip της Wagstaff αντιπροσωπεύει το υψηλότερο επίπεδο στον τομέα αυτό διεθνώς. Οι στρογγυλές ράβδοι που παράγονται με αυτήν την τεχνολογία είναι γνωστές για τα υψηλά πρότυπα ποιότητάς τους, με εξαιρετικά χαρακτηριστικά όπως λεία επιφάνεια, λεπτό κέλυφος και ομοιόμορφη δομή κόκκων, και έχουν γίνει συνώνυμες με τα παγκόσμια πρότυπα ποιότητας για στρογγυλές ράβδους αλουμινίου για εξώθηση. Από την εισαγωγή αυτής της τεχνολογίας στις αρχές του 21ου αιώνα, το επίπεδο του εγχώριου εξοπλισμού έχει βελτιωθεί σημαντικά μέσω συνεχούς πέψης, απορρόφησης και ανεξάρτητης καινοτομίας. Τα τελευταία χρόνια, εγχώριες επιχειρήσεις έχουν πραγματοποιήσει πολλαπλές καινοτομίες στη δομή και τη στεγανοποίηση των κρυσταλλωτών ολίσθησης λαδιού και αερίου: σχεδιάζοντας αυλακώσεις στεγανοποίησης στην επιφάνεια επαφής μεταξύ της δακτυλιοειδούς πλάκας προσαρμογής και του δακτυλίου στεγανοποίησης της διαδρομής αερίου, βελτιστοποιώντας τη δομή της πλάκας προσαρμογής και αποφεύγοντας τη θραύση των δακτυλίων γραφίτη κατά την εγκατάσταση. Χρησιμοποιώντας στεγανωτικό υλικό ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες με ομοιόμορφο πάχος και κατάλληλο ύψος για επεξεργασία στεγανοποίησης, η διαφυγή αερίου εξαλείφεται πλήρως. Έχει επίσης αναπτυχθεί εγχώρια μια τεχνική λύση για διπλό δακτύλιο γραφίτη διαχωρισμένης παροχής λαδιού και αερίου, βελτιστοποιώντας περαιτέρω το αποτέλεσμα ανάμιξης λαδιού και αερίου και τη διάρκεια ζωής. Επί του παρόντος, ένας μεγάλος αριθμός προηγμένων υδραυλικών ημι-συνεχών μηχανών χύτευσης έχουν κατασκευαστεί στην εγχώρια βιομηχανία επεξεργασίας αλουμινίου, με διαφορετικές έννοιες σχεδιασμού υδραυλικών συστημάτων αλλά όλο και πιο ώριμες. Με την αυξανόμενη ζήτηση για προϊόντα ειδικών κραμάτων στη χώρα, πώς να αφομοιωθεί σταδιακά και να απορροφηθεί το υδραυλικό σύστημα εισαγόμενων μηχανών χύτευσης και να ξεπεραστεί η εξάρτηση από τις εισαγωγές έχει γίνει ένα σημαντικό ζήτημα στη βελτίωση του συστήματος εξοπλισμού επεξεργασίας αλουμινίου.