閥門廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥、電力及其他行業(yè)。根據(jù)使用工況、輸送系統(tǒng)工藝要求及輸送介質(zhì)的不同，閥門的材質(zhì)及規(guī)格型號也不一樣，種類十分繁多。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝技術(shù)的不斷進步，對閥門的質(zhì)量要求也越來越高。閥門因其結(jié)構(gòu)的特殊性，在鑄造過程中會產(chǎn)生各種各樣的鑄造缺陷，比如氣孔、縮孔、縮松等質(zhì)量缺陷，較終導(dǎo)致閥門出現(xiàn)滲漏。根據(jù)統(tǒng)計，閥門出現(xiàn)滲漏的原因，大部分是由鑄造過程中產(chǎn)生的縮孔、縮松兩種鑄造缺陷導(dǎo)致的。小閥門兒今天針對閥門在鑄造過程中產(chǎn)生的縮孔、縮松等質(zhì)量缺陷，和大家一起分析其形成原因，并探討其防止措施，以及如何提高閥門鑄件產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。
追根究底鑄鋼件閥門滲漏的原因有很多種，而縮孔、縮松等缺陷是造成閥門滲漏的主要原因。在鑄造生產(chǎn)過程中，形成的一些鑄造缺陷，導(dǎo)致閥門在使用過程中產(chǎn)生滲漏，影響其正常使用。研究閥門在鑄造工序中產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的原因，并探討其防止措施，提高其鑄造質(zhì)量，滿足行業(yè)的生產(chǎn)工藝需要。
1 產(chǎn)生縮孔、縮松及氣孔缺陷的原因
我們都知道，鑄件澆注后鋼水在鑄型內(nèi)的冷卻過程中，要經(jīng)過三個階段的收縮：第一階段是液態(tài)收縮，隨著鑄型內(nèi)鋼水溫度的降低，鋼水在形核結(jié)晶之前產(chǎn)生的收縮；第二階段是凝固收縮，鋼水形核結(jié)晶后到完全凝固之前產(chǎn)生的收縮；第三階段是固態(tài)收縮，鋼水完全凝固后，隨著鑄件溫度降低形成的體收縮。經(jīng)研究分析，鑄件的縮孔、縮松缺陷主要是在鑄件的凝固收縮過程中形成的。當鑄造工藝中，澆注系統(tǒng)及補縮冒口設(shè)置不合理，不能對鑄件的熱節(jié)及時補縮時，就會在鑄件的熱節(jié)處形成縮孔或縮松對于閥門來說，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，熱節(jié)點較多，同時熱節(jié)點不利于冒口的設(shè)置，所以縮孔、縮松是閥門較容易產(chǎn)生的鑄造缺陷。
在鑄件的凝固過程中，液態(tài)收縮的程度與澆注溫度有關(guān)系，澆注溫度越高，鋼水體積膨脹越大，反之收縮越大。通常情況下，在確保充型的前提下，要盡量降低澆注溫度。而凝固收縮主要是受合金成分的影響。例如，在其余成分相同的情況之下，如果碳和硅的含量越大，那么收縮就會越小，而當錳和硫的含量比較大時，收縮量也會比較大。固態(tài)收縮是鑄件完全凝固后，隨著溫度的降低而產(chǎn)生的收縮，對于縮孔、縮松鑄造缺陷的出現(xiàn)沒有影響。經(jīng)研究，鑄件的縮孔、縮松鑄造缺陷主要在凝固收縮階段形成的。
2 縮孔、縮松缺陷容易產(chǎn)生的部位
鑄件較后冷卻部位，通常是鑄件的熱節(jié)點，是較容易出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷的地方。對于閥門來說，位于閥體鑄件凸臺以及鑄體法蘭盤和管體連接處的熱結(jié)部位，由于這些部位散熱條件較差，當較終凝固時出現(xiàn)缺陷。需要
3 防止措施
在追根究底鑄鋼件閥門滲漏的原因后，我們已經(jīng)得知其主要原因，但要想徹底解決閥門在鑄造過程中出現(xiàn)縮孔、縮松等質(zhì)量缺陷的問題，首先就需要從鑄造工藝設(shè)計著手，選定鑄造工藝方案，優(yōu)化鑄造工藝設(shè)計。具體解決措施有以下幾種方法：
3.1 優(yōu)化冒口設(shè)計
原鑄造工藝方法中：設(shè)計的冒口是采用明冒口，澆注后加高效發(fā)熱保溫覆蓋劑。由于冒口根部較博，導(dǎo)致鋼水沒有補縮通道，影響了正常補縮，導(dǎo)致澆注的閥門鑄件仍然出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷。冒口的優(yōu)化設(shè)計，仍然是在閥門的法蘭盤上設(shè)置冒口，且優(yōu)先選用高效發(fā)熱保溫冒口。澆注后，冒口燃燒發(fā)出大量的熱，對冒口內(nèi)的鋼水進行二次加熱，促進順序凝固，加大冒口對鑄件的補縮能力。將法蘭盤上存在的縮孔、縮松缺陷引入冒口中，解決閥門存在的質(zhì)量缺陷問題。
3.2 鑄造冷鐵的選用
鑄型下型中，在閥門的法蘭盤、凸臺上以及閥體中部設(shè)置外冷鐵，縮短冒口的有效補縮距離，避免在閥體中部產(chǎn)生縮松區(qū)，影響閥門質(zhì)量。
3.3 貼邊的設(shè)計
鑄型上型中，在保溫冒口下的法蘭盤上設(shè)置貼邊，加強鑄件的順序凝固，同時保證冒口內(nèi)的鋼水有補縮通道對閥門的熱節(jié)進行有效補縮。
3.4 內(nèi)澆道位置的優(yōu)化
內(nèi)澆口的位置對于鑄件缺陷的產(chǎn)生具有十分大的影響。對于閥門來說，應(yīng)在法蘭盤和凸臺上都開設(shè)內(nèi)澆道，且內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在下型上，澆注過程中保證鑄件平穩(wěn)充型，避免沖砂和夾渣缺陷的產(chǎn)生。
3.5 澆注工藝的優(yōu)化
澆注工藝涉及的參數(shù)主要是澆注溫度、澆筑時間、澆注速度以及除渣、引氣操作要求等。澆注溫度低，會形成澆不滿、冷隔缺陷，澆注溫度過高會產(chǎn)生粘砂缺陷，所以澆注過程中必須嚴格按照工藝要求控制澆注溫度和澆注速度以及除渣引氣操作要求，避免出現(xiàn)其他鑄造缺陷。
通過采取以上這些措施，基本解決了閥門鑄件的縮孔、縮松問題，閥門產(chǎn)品的質(zhì)量得到顯著的提高。
經(jīng)過分析追根究底鑄鋼件閥門滲漏的原因，小閥門兒給大家總結(jié)了下鑄鋼件閥體有兩個部位比較容易出現(xiàn)縮孔、縮松的缺陷：法蘭盤和閥體連接處，閥體凸臺處。而針對這些缺陷采取了相應(yīng)的防止措施，具體包括：優(yōu)化鑄件澆冒口設(shè)計、冷鐵的選用、澆注工藝的規(guī)范化等。除此以外，為了防止出現(xiàn)縮孔、縮松以及其他鑄造缺陷，生產(chǎn)過程中，必須嚴格執(zhí)行生產(chǎn)工藝，這樣才能提高閥門鑄件產(chǎn)品的整體質(zhì)量。
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