Կերամիկական ավազի կիրառումը շարժիչի ձուլվածքների մասում

Կերամիկական ավազի քիմիական բաղադրությունը հիմնականում Al2O3 և SiO2 է, իսկ կերամիկական ավազի հանքային փուլը հիմնականում կորունդային և մուլլիտի փուլ է, ինչպես նաև փոքր քանակությամբ ամորֆ փուլ: Կերամիկական ավազի հրակայունությունը սովորաբար ավելի մեծ է, քան 1800°C, և դա բարձր կարծրության ալյումին-սիլիկոն հրակայուն նյութ է:

Կերամիկական ավազի բնութագրերը

● Բարձր հրակայունություն;
● Ջերմային ընդարձակման փոքր գործակից;
● Բարձր ջերմային հաղորդունակություն;
● Մոտավոր գնդաձև ձև, փոքր անկյան գործոն, լավ հեղուկություն և կոմպակտ ունակություն;
● Հարթ մակերես, առանց ճաքերի, առանց հարվածների;
● Չեզոք նյութ, հարմար է տարբեր մետաղական նյութերի ձուլման համար;
● Մասնիկներն ունեն բարձր ամրություն և հեշտությամբ չեն կոտրվում;
● Մասնիկների չափի շրջանակը լայն է, և խառնուրդը կարող է հարմարեցվել ըստ գործընթացի պահանջների:

Կերամիկական ավազի կիրառումը շարժիչի ձուլվածքներում

1. Օգտագործեք կերամիկական ավազ՝ չուգունի գլան գլխի երակների, ավազի կպչման, կոտրված միջուկի և ավազի միջուկի դեֆորմացիան լուծելու համար։
● Մխոցների բլոկը և բալոնի գլուխը շարժիչի ամենակարևոր ձուլվածքներն են
● Ներքին խոռոչի ձևը բարդ է, իսկ չափերի ճշգրտության և ներքին խոռոչի մաքրության պահանջները՝ բարձր
● Մեծ խմբաքանակ

Արտադրության արդյունավետությունը և արտադրանքի որակը ապահովելու համար.
● Կանաչ ավազի (հիմնականում հիդրոստատիկ ոճավորման գիծ) հավաքման գծի արտադրությունը հիմնականում օգտագործվում է:
● Ավազի միջուկները սովորաբար օգտագործում են սառը տուփի և խեժով պատված ավազի (կեղևի միջուկ) գործընթաց, իսկ որոշ ավազի միջուկներ օգտագործում են տաք տուփի գործընթաց:
● Մխոցների բլոկի ավազի միջուկի և գլխի ձուլման բարդ ձևի պատճառով որոշ ավազի միջուկներ ունեն փոքր խաչմերուկի տարածք, որոշ բալոնների բլոկների և բալոնների գլխի ջրաշղթայի միջուկների ամենաբարակ մասը կազմում է ընդամենը 3-3,5 մմ, և ավազի ելքը նեղ է, ձուլելուց հետո ավազի միջուկը երկար ժամանակ շրջապատված է բարձր ջերմաստիճանի հալած երկաթով, դժվար է մաքրել ավազը, անհրաժեշտ է հատուկ մաքրող սարքավորում և այլն։ Նախկինում ամբողջ սիլիցիումի ավազը օգտագործվում էր ձուլման մեջ։ արտադրություն, որն առաջացրել է երակների և ավազի կպչունության հետ կապված խնդիրներ գլանների բլոկի և բալոնի գլխի ջրային բաճկոնների ձուլվածքներում: Միջուկի դեֆորմացիան և կոտրված հիմնական խնդիրները շատ տարածված են և դժվար լուծելի:

Նման խնդիրները լուծելու համար մոտ 2010 թվականից սկսած, որոշ հայտնի հայրենական շարժիչների ձուլման ընկերություններ, ինչպիսիք են FAW, Weichai, Shangchai, Shanxi Xinke և այլն, սկսեցին ուսումնասիրել և փորձարկել կերամիկական ավազի կիրառումը բալոնային բլոկներ արտադրելու համար, գլան գլխի ջրի բաճկոններ և նավթի անցումներ: Հավասար ավազի միջուկները արդյունավետորեն վերացնում կամ նվազեցնում են այնպիսի թերությունները, ինչպիսիք են ներքին խոռոչի սինթրումը, ավազի կպչումը, ավազի միջուկի դեֆորմացիան և կոտրված միջուկները:

Հետևեք նկարները պատրաստված են կերամիկական ավազով սառը տուփի գործընթացով:

Այդ ժամանակից ի վեր, կերամիկական ավազի խառը մաքրող ավազը աստիճանաբար խթանվել է սառը տուփի և տաք տուփի գործընթացներում և կիրառվում է բալոնների գլխի ջրի բաճկոնի միջուկների վրա: Այն կայուն արտադրության մեջ է ավելի քան 6 տարի։ Սառը տուփի ավազի միջուկի ներկայիս օգտագործումը հետևյալն է. ըստ ավազի միջուկի ձևի և չափի՝ ավելացված կերամիկական ավազի քանակը կազմում է 30%-50%, խեժի ընդհանուր քանակը՝ 1,2%-1,8%, իսկ առաձգական ուժը 2,2-2,7 ՄՊա է: (Լաբորատոր նմուշի փորձարկման տվյալներ)

Ամփոփում
Մխոցների բլոկի և գլխի չուգունի մասերը պարունակում են բազմաթիվ նեղ ներքին խոռոչի կառուցվածքներ, և հորդառատ ջերմաստիճանը հիմնականում 1440-1500°C է: Ավազի միջուկի բարակ պատերով հատվածը հեշտությամբ թրծվում է բարձր ջերմաստիճանի հալած երկաթի ազդեցության տակ, օրինակ՝ հալած երկաթը ներթափանցում է ավազի միջուկ, կամ առաջացնում է միջերեսային ռեակցիա՝ ձևավորելով կպչուն ավազ: Կերամիկական ավազի հրակայունությունը 1800°C-ից մեծ է, մինչդեռ կերամիկական ավազի իրական խտությունը համեմատաբար բարձր է, նույն տրամագծով և արագությամբ ավազի մասնիկների կինետիկ էներգիան 1,28 անգամ գերազանցում է սիլիցիումի ավազի մասնիկներին ավազ կրակելիս, ինչը կարող է. բարձրացնել ավազի միջուկների խտությունը.
Այս առավելություններն են պատճառները, թե ինչու կերամիկական ավազի օգտագործումը կարող է լուծել բալոնների գլխի ձուլվածքների ներքին խոռոչում ավազի կպչման խնդիրը։

Ջրային բաճկոնը, մխոցի բլոկի և մխոցի գլխի ընդունման և արտանետման մասերը հաճախ ունենում են երակային թերություններ: Մեծ թվով հետազոտություններ և ձուլման պրակտիկաներ ցույց են տվել, որ ձուլման մակերևույթի վրա երակային արատների հիմնական պատճառը սիլիցիումի ավազի փուլափոխության ընդլայնումն է, որն առաջացնում է ջերմային սթրես, ինչը հանգեցնում է ավազի միջուկի մակերեսի ճաքերի, ինչը առաջացնում է հալված երկաթ։ ճաքերի մեջ ներթափանցելու համար երակների հակումն ավելի մեծ է հատկապես սառը տուփի գործընթացում։ Իրականում, սիլիցիումի ավազի ջերմային ընդարձակման արագությունը հասնում է 1,5%-ի, մինչդեռ կերամիկական ավազի ջերմային ընդարձակման արագությունը կազմում է ընդամենը 0,13% (տաքացվում է 1000°C-ում 10 րոպե): Ջերմային ընդարձակման սթրեսի պատճառով ավազի միջուկի մակերեսին ճեղքելու հավանականությունը շատ փոքր է: Կերամիկական ավազի օգտագործումը գլանների բլոկի և բալոնի գլխի ավազի միջուկում ներկայումս հանդիսանում է երակային խնդրի պարզ և արդյունավետ լուծում:

Բարդ, բարակ պատերով, երկար և նեղ բալոնային գլխի ջրային բաճկոնով ավազի միջուկները և բալոնային յուղի ալիքի ավազի միջուկները պահանջում են բարձր ամրություն (ներառյալ բարձր ջերմաստիճանի ուժը) և ամրություն, և միևնույն ժամանակ անհրաժեշտ է վերահսկել միջուկի ավազի գազի առաջացումը: Ավանդաբար, հիմնականում օգտագործվում է ծածկված ավազի գործընթացը: Կերամիկական ավազի օգտագործումը նվազեցնում է խեժի քանակը և հասնում է բարձր ուժի և ցածր գազի առաջացման էֆեկտի: Խեժի և չմշակված ավազի կատարողականի շարունակական բարելավման շնորհիվ սառը տուփի գործընթացը վերջին տարիներին ավելի ու ավելի է փոխարինել ծածկված ավազի գործընթացի մի մասը՝ զգալիորեն բարելավելով արտադրության արդյունավետությունը և բարելավելով արտադրական միջավայրը:

2. Կերամիկական ավազի կիրառում արտանետվող խողովակի ավազի միջուկի դեֆորմացման խնդիրը լուծելու համար

Արտանետվող կոլեկտորները երկար ժամանակ աշխատում են բարձր ջերմաստիճանի փոփոխական պայմաններում, և բարձր ջերմաստիճանում նյութերի օքսիդացման դիմադրությունն ուղղակիորեն ազդում է արտանետվող կոլեկտորների ծառայության ժամկետի վրա: Վերջին տարիներին երկիրը շարունակաբար կատարելագործել է ավտոմեքենաների արտանետումների արտանետումների ստանդարտները, իսկ կատալիտիկ տեխնոլոգիայի և տուրբո լիցքավորման տեխնոլոգիայի կիրառումը զգալիորեն բարձրացրել է արտանետվող բազմակի աշխատանքային ջերմաստիճանը՝ հասնելով 750 °C-ից բարձր: Շարժիչի աշխատանքի հետագա բարելավմամբ կբարձրանա նաև արտանետվող բազմակի աշխատանքային ջերմաստիճանը: Ներկայումս սովորաբար օգտագործվում է ջերմակայուն ձուլածո պողպատ, օրինակ՝ ZG 40Cr22Ni10Si2 (JB/T 13044) և այլն, 950°C-1100°C ջերմակայուն ջերմաստիճանով։

Արտանետվող կոլեկտորի ներքին խոռոչը, որպես կանոն, պետք է զերծ լինի ճաքերից, սառը փակումներից, կծկվող խոռոչներից, խարամների ներդիրներից և այլն, որոնք ազդում են աշխատանքի վրա, իսկ ներքին խոռոչի կոշտությունը պետք է լինի Ra25-ից ոչ ավելի: Միևնույն ժամանակ, խողովակի պատի հաստության շեղման վերաբերյալ կան խիստ և հստակ կանոններ։ Երկար ժամանակ է, որ անհավասար պատի հաստության և արտանետվող կոլեկտորային խողովակի պատի չափից ավելի շեղման խնդիրը տանջում է արտանետվող կոլեկտորային շատ ձուլարաններին:

Ձուլարանն առաջին անգամ օգտագործեց սիլիցիումի ավազով պատված ավազի միջուկներ՝ ջերմակայուն պողպատից արտանետվող կոլեկտորներ արտադրելու համար: Բարձր հորդառատ ջերմաստիճանի պատճառով (1470-1550°C) ավազի միջուկները հեշտությամբ դեֆորմացվում էին, ինչի հետևանքով խողովակի պատերի հաստության մեջ առաջանում էին հանդուրժողականությունից դուրս երևույթներ: Չնայած սիլիցիումի ավազը մշակվել է բարձր ջերմաստիճանի փուլային փոփոխությամբ, տարբեր գործոնների ազդեցության պատճառով այն դեռևս չի կարող հաղթահարել ավազի միջուկի դեֆորմացիան բարձր ջերմաստիճանում, ինչը հանգեցնում է խողովակի պատի հաստության լայն շրջանակի տատանումների: , իսկ ծանր դեպքերում այն կջարդվի։ Ավազի միջուկի ամրությունը բարելավելու և ավազի միջուկի գազի առաջացումը վերահսկելու համար որոշվեց օգտագործել կերամիկական ավազով պատված ավազ: Երբ ավելացված խեժի քանակը 36%-ով ցածր է եղել, քան սիլիցիումի ավազով պատված ավազին, սենյակային ջերմաստիճանի ճկման ուժը և ջերմային ճկման ուժն աճել են 51%-ով, 67%-ով, իսկ գազի առաջացման քանակը կրճատվել է 20%-ով, ինչը համապատասխանում է պահանջներին։ բարձր հզորության և ցածր գազի արտադրության գործընթացի պահանջները:

Գործարանը միաժամանակ ձուլման համար օգտագործում է սիլիցիումի ավազապատ ավազի միջուկներ և կերամիկական ավազապատ ավազի միջուկներ, ձուլվածքները մաքրելուց հետո կատարում են անատոմիական ստուգումներ։
Եթե միջուկը պատրաստված է սիլիցիումի ավազով պատված ավազից, ապա ձուլվածքները ունեն անհավասար պատի հաստություն և բարակ պատ, իսկ պատի հաստությունը 3,0-6,2 մմ է; երբ միջուկը պատրաստված է կերամիկական ավազով պատված ավազից, ձուլման պատի հաստությունը միատարր է, իսկ պատի հաստությունը՝ 4,4-4,6 մմ։ ինչպես հետևյալ նկարը

Սիլիցիումի ավազով պատված ավազ

Կերամիկական ավազով պատված ավազ

Կերամիկական ավազով պատված ավազը օգտագործվում է միջուկներ պատրաստելու համար, որը վերացնում է ավազի միջուկի կոտրվածքը, նվազեցնում է ավազի միջուկի դեֆորմացիան, մեծապես բարելավում է արտանետվող բազմազանության ներքին խոռոչի հոսքի ալիքի չափային ճշգրտությունը և նվազեցնում է ավազի կպչումը ներքին խոռոչում՝ բարելավելով որակը: ձուլման և պատրաստի արտադրանքի մակարդակը և հասավ զգալի տնտեսական օգուտների:

3. Կերամիկական ավազի կիրառում տուրբո լիցքավորիչի պատյանում

Տուրբո լիցքավորիչի կեղևի տուրբինի վերջում աշխատանքային ջերմաստիճանը սովորաբար գերազանցում է 600°C-ը, իսկ ոմանք նույնիսկ հասնում են մինչև 950-1050°C: Կեղևի նյութը պետք է դիմացկուն լինի բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ և ունենա ձուլման լավ կատարում: Կեղևի կառուցվածքն ավելի կոմպակտ է, պատի հաստությունը՝ բարակ և միատեսակ, իսկ ներքին խոռոչը՝ մաքուր և այլն, չափազանց պահանջկոտ է։ Ներկայումս տուրբո լիցքավորիչի պատյանն ընդհանուր առմամբ պատրաստված է ջերմակայուն պողպատից ձուլվածքից (օրինակ՝ 1,4837 և 1,4849 գերմանական DIN EN 10295 ստանդարտի), ինչպես նաև օգտագործվում է ջերմակայուն ճկուն երկաթ (օրինակ՝ գերմանական GGG SiMo ստանդարտը, ամերիկյան։ ստանդարտ բարձր նիկելի պարունակությամբ ավստենիտիկ հանգուցային երկաթ D5S և այլն):

Շարժիչի 1,8 T շարժիչի տուրբո լիցքավորիչի պատյան, նյութը՝ 1,4837, մասնավորապես՝ GX40CrNiSi 25-12, հիմնական քիմիական բաղադրությունը (%)՝ C՝ 0,3-0,5, Si՝ 1-2,5, Cr՝ 24-27, Mo՝ Max 0,5, Ni՝ 11։ -14, հորդառատ ջերմաստիճանը 1560 ℃: Համաձուլվածքն ունի բարձր հալման կետ, մեծ կծկման արագություն, ուժեղ տաք ճեղքման միտում և ձուլման բարձր դժվարություն: Ձուլման մետալոգրաֆիական կառուցվածքը խիստ պահանջներ ունի մնացորդային կարբիդների և ոչ մետաղական ներդիրների նկատմամբ, ինչպես նաև կան հատուկ կանոններ ձուլման թերությունների վերաբերյալ: Ձուլման որակը և արտադրության արդյունավետությունն ապահովելու համար ձուլման գործընթացն ընդունում է միջուկի ձուլումը թաղանթապատ ավազի կեղևի միջուկներով (և որոշ սառը տուփի և տաք տուփի միջուկներով): Սկզբում օգտագործվել է AFS50 մաքրող ավազ, այնուհետև օգտագործվել է բոված սիլիցիումի ավազ, սակայն խնդիրներ, ինչպիսիք են ավազի կպչունությունը, փորվածքները, ջերմային ճեղքերը և ներքին խոռոչի ծակոտիները տարբեր աստիճանի են ի հայտ եկել:

Հետազոտությունների և փորձարկումների հիման վրա գործարանը որոշել է օգտագործել կերամիկական ավազ։ Սկզբում գնել է պատրաստի ծածկված ավազ (100% կերամիկական ավազ), այնուհետև գնել է վերականգնման և ծածկույթի սարքավորումներ և շարունակաբար օպտիմիզացրել է գործընթացը արտադրության գործընթացում, օգտագործել կերամիկական ավազ և մաքրող ավազ՝ չմշակված ավազը խառնելու համար: Ներկայումս պատված ավազը մոտավորապես իրականացվում է հետևյալ աղյուսակի համաձայն.

Կերամիկական ավազով պատված ավազի պրոցես տուրբո լիցքավորիչի պատյանների համար
Ավազի չափ	Կերամիկական ավազի տոկոսադրույքը %	Խեժի ավելացում %	Ճկման ուժ MPa	Գազի ելքը մլ/գ
AFS50	30-50 թթ	1.6-1.9	6,5-8	≤12

Վերջին մի քանի տարիների ընթացքում այս գործարանի արտադրական գործընթացը կայուն է ընթանում, ձուլման որակը լավ է, իսկ տնտեսական և բնապահպանական օգուտները՝ ուշագրավ։ Ամփոփումը հետևյալն է.
ա. Օգտագործելով կերամիկական ավազ կամ միջուկներ պատրաստելու համար կերամիկական ավազի և սիլիցիումի ավազի խառնուրդի օգտագործումը, վերացնում է այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են ավազի կպչունությունը, սինթրումը, երակները և ձուլվածքների ջերմային ճեղքերը, և իրականացվում է կայուն և արդյունավետ արտադրություն.
բ. Հիմնական ձուլում, արտադրության բարձր արդյունավետություն, ցածր ավազ-երկաթի հարաբերակցություն (ընդհանուր առմամբ ոչ ավելի, քան 2:1), ավելի քիչ հում ավազի սպառում և ավելի ցածր ծախսեր.
գ. Միջուկի թափումը նպաստում է թափոնների ավազի ընդհանուր վերամշակմանը և վերականգնմանը, իսկ ջերմային ռեկուլտիվացումը միատեսակ է ընդունվում վերականգնման համար: Վերածրված ավազի արդյունավետությունը հասել է ավազի մաքրման համար նոր ավազի մակարդակին, ինչը հասել է հում ավազի գնման արժեքի նվազեցման և պինդ թափոնների արտահոսքի նվազեցմանը.
դ. Անհրաժեշտ է հաճախակի ստուգել կերամիկական ավազի պարունակությունը վերականգնված ավազի մեջ՝ որոշելու նոր ավելացված կերամիկական ավազի քանակը.
ե. Կերամիկական ավազն ունի կլոր ձև, լավ հեղուկություն և մեծ առանձնահատկություն: Երբ խառնվում է սիլիցիումի ավազի հետ, հեշտ է առաջացնել տարանջատում: Անհրաժեշտության դեպքում անհրաժեշտ է կարգավորել ավազի նկարահանման գործընթացը.
զ. Թաղանթը ծածկելիս փորձեք օգտագործել բարձրորակ ֆենոլային խեժ, զգուշությամբ օգտագործեք տարբեր հավելումներ։

4. Կերամիկական ավազի կիրառում շարժիչի ալյումինե համաձուլվածքի բալոնների գլխում

Ավտոմեքենաների հզորությունը բարելավելու, վառելիքի սպառումը նվազեցնելու, արտանետումների աղտոտվածությունը նվազեցնելու և շրջակա միջավայրը պաշտպանելու համար թեթև ավտոմեքենաները ավտոմոբիլային արդյունաբերության զարգացման միտումն են: Ներկայումս ավտոմոբիլային շարժիչների (ներառյալ դիզելային շարժիչների) ձուլվածքները, ինչպիսիք են բալոնների բլոկները և բալոնների գլուխները, հիմնականում ձուլվում են ալյումինե համաձուլվածքներով, իսկ բալոնների բլոկների և բալոնների գլխիկների ձուլման գործընթացը, երբ օգտագործվում են ավազի միջուկներ, մետաղական կաղապարի ձգողականության ձուլում և ցածր ճնշում: ձուլման (LPDC) առավել ներկայացուցչական.

Ավազի միջուկը, պատված ավազը և ալյումինե համաձուլվածքի բալոնների բլոկի և գլխի ձուլման գործընթացը ավելի տարածված են, հարմար են բարձր ճշգրտության և լայնածավալ արտադրության բնութագրերի համար: Կերամիկական ավազի օգտագործման մեթոդը նման է չուգունի գլան գլխի արտադրությանը: Ցածր հորդման ջերմաստիճանի և ալյումինի համաձուլվածքի փոքր տեսակարար կշռի պատճառով սովորաբար օգտագործվում է ցածր ամրության միջուկային ավազ, օրինակ՝ սառը տուփի ավազի միջուկը գործարանում, ավելացված խեժի քանակը կազմում է 0,5-0,6%, իսկ առաձգական ուժը՝ 0,8-1,2 ՄՊա: Պահանջվում է առանցքային ավազ Ունի լավ փլուզում: Կերամիկական ավազի օգտագործումը նվազեցնում է ավելացված խեժի քանակը և մեծապես բարելավում է ավազի միջուկի փլուզումը:

Վերջին տարիներին արտադրական միջավայրը բարելավելու և ձուլվածքների որակը բարելավելու նպատակով ավելի ու ավելի շատ են անօրգանական կապակցիչների հետազոտություններն ու կիրառությունները (այդ թվում՝ մոդիֆիկացված ջրային ապակի, ֆոսֆատ կապակցիչներ և այլն): Ստորև բերված նկարը գործարանի ձուլման վայրն է, որն օգտագործվում է կերամիկական ավազի անօրգանական կապակցիչ միջուկի ալյումինե համաձուլվածքի բալոնի գլխիկով:

Գործարանը միջուկը պատրաստելու համար օգտագործում է կերամիկական ավազի անօրգանական կապակցիչ, իսկ ավելացված կապի քանակը կազմում է 1,8~2,2%: Կերամիկական ավազի լավ հեղուկության շնորհիվ ավազի միջուկը խիտ է, մակերեսը ամբողջական և հարթ է, և միևնույն ժամանակ, գազի առաջացման քանակը փոքր է, այն մեծապես բարելավում է ձուլվածքների ելքը, բարելավում է միջուկի ավազի փլուզումը։ , բարելավում է արտադրական միջավայրը և դառնում կանաչ արտադրության մոդել։

Կերամիկական ավազի կիրառումը շարժիչների ձուլման արդյունաբերության մեջ բարելավել է արտադրության արդյունավետությունը, բարելավել աշխատանքային միջավայրը, լուծել ձուլման թերությունները և հասել էական տնտեսական օգուտների և լավ բնապահպանական օգուտների:

Շարժիչային ձուլման արդյունաբերությունը պետք է շարունակի մեծացնել միջուկային ավազի վերականգնումը, հետագայում բարելավել կերամիկական ավազի օգտագործման արդյունավետությունը և նվազեցնել կոշտ թափոնների արտանետումները:

Օգտագործման էֆեկտի և օգտագործման շրջանակի տեսանկյունից կերամիկական ավազը ներկայումս ձուլման հատուկ ավազ է, որն ունի լավագույն համապարփակ կատարողականություն և ամենամեծ սպառումը շարժիչների ձուլման արդյունաբերության մեջ:

Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-27-2023