वाल्व कास्टिंग प्रक्रिया का परिचय

वाल्व बॉडी की ढलाई वाल्व निर्माण प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और वाल्व ढलाई की गुणवत्ता वाल्व की गुणवत्ता निर्धारित करती है। नीचे वाल्व उद्योग में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कई ढलाई प्रक्रिया विधियों का परिचय दिया गया है:

सैंड कास्टिंग:

वाल्व उद्योग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली रेत कास्टिंग को विभिन्न बाइंडरों के अनुसार हरी रेत, सूखी रेत, पानी के गिलास रेत और फुरान राल स्व-सख्त रेत में विभाजित किया जा सकता है।

(1) ग्रीन सैंड एक मोल्डिंग प्रक्रिया है जिसमें बाइंडर के रूप में बेंटोनाइट का उपयोग किया जाता है।

इसकी विशेषताएं हैं:तैयार रेत के साँचे को सुखाने या सख्त करने की आवश्यकता नहीं होती है, रेत के साँचे में एक निश्चित गीली ताकत होती है, रेत के कोर और साँचे के खोल में अच्छी उपज होती है, जिससे कास्टिंग को साफ करना और हिलाना आसान हो जाता है। मोल्डिंग उत्पादन क्षमता अधिक होती है, उत्पादन चक्र छोटा होता है, सामग्री लागत कम होती है, और असेंबली लाइन उत्पादन को व्यवस्थित करना सुविधाजनक होता है।

इसके नुकसान हैं:कास्टिंग में छिद्र, रेत समावेशन और रेत आसंजन जैसे दोष होने की संभावना होती है, और कास्टिंग की गुणवत्ता, विशेष रूप से आंतरिक गुणवत्ता, आदर्श नहीं होती है।

स्टील कास्टिंग के लिए हरी रेत का अनुपात और प्रदर्शन तालिका:

(2) सूखी रेत एक ढलाई प्रक्रिया है जिसमें मिट्टी को एक बांधने वाले पदार्थ के रूप में इस्तेमाल किया जाता है। इसमें थोड़ा सा बेंटोनाइट मिलाने से इसकी गीली मज़बूती बढ़ सकती है।

इसकी विशेषताएं हैं:रेत के सांचे को सूखने की आवश्यकता होती है, इसमें हवा की पारगम्यता अच्छी होती है, रेत धोने, रेत चिपकने और छिद्रों जैसे दोषों का खतरा नहीं होता है, और कास्टिंग की अंतर्निहित गुणवत्ता अच्छी होती है।

इसके नुकसान हैं:इसके लिए रेत सुखाने वाले उपकरण की आवश्यकता होती है और उत्पादन चक्र लंबा होता है।

(3) वाटर ग्लास सैंड एक मॉडलिंग प्रक्रिया है जिसमें वाटर ग्लास को बाइंडर के रूप में उपयोग किया जाता है। इसकी विशेषताएँ इस प्रकार हैं: वाटर ग्लास में CO2 के संपर्क में आने पर स्वचालित रूप से सख्त होने का कार्य होता है, और मॉडलिंग और कोर निर्माण के लिए गैस सख्त विधि के विभिन्न लाभ हो सकते हैं, लेकिन मोल्ड शेल की कम सिकुड़न, कास्टिंग की रेत सफाई में कठिनाई, और पुरानी रेत के पुनर्जनन और पुनर्चक्रण की कम दर जैसी कमियाँ हैं।

जल ग्लास CO2 सख्त रेत का अनुपात और प्रदर्शन तालिका:

(4) फ्यूरान रेजिन स्व-सख्त रेत मोल्डिंग एक कास्टिंग प्रक्रिया है जिसमें फ्यूरान रेजिन को बाइंडर के रूप में उपयोग किया जाता है। मोल्डिंग रेत कमरे के तापमान पर क्योरिंग एजेंट की क्रिया के तहत बाइंडर की रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण जम जाती है। इसकी विशेषता यह है कि रेत के साँचे को सुखाने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे उत्पादन चक्र छोटा हो जाता है और ऊर्जा की बचत होती है। रेजिन मोल्डिंग रेत को आसानी से संघनित किया जा सकता है और इसमें अच्छे विघटन गुण होते हैं। कास्टिंग की मोल्डिंग रेत को साफ करना आसान होता है। कास्टिंग में उच्च आयामी सटीकता और अच्छी सतही फिनिश होती है, जो कास्टिंग की गुणवत्ता में काफी सुधार कर सकती है। इसके नुकसान हैं: कच्ची रेत के लिए उच्च गुणवत्ता की आवश्यकता, उत्पादन स्थल पर हल्की तीखी गंध और रेजिन की उच्च लागत।

फ्यूरान रेजिन नो-बेक रेत मिश्रण का अनुपात और मिश्रण प्रक्रिया:

फ्यूरान रेजिन स्व-सख्त रेत मिश्रण प्रक्रिया: रेजिन स्व-सख्त रेत बनाने के लिए सतत रेत मिक्सर का उपयोग करना सबसे अच्छा है। कच्ची रेत, रेजिन, क्योरिंग एजेंट आदि को क्रम से मिलाकर जल्दी से मिलाया जाता है। इसे किसी भी समय मिलाकर इस्तेमाल किया जा सकता है।

राल रेत को मिलाते समय विभिन्न कच्चे माल को मिलाने का क्रम इस प्रकार है:

कच्ची रेत + क्योरिंग एजेंट (पी-टोलुईनसल्फोनिक एसिड जलीय घोल) - (120 ~ 180S) - राल + सिलेन - (60 ~ 90S) - रेत उत्पादन

(5) विशिष्ट रेत कास्टिंग उत्पादन प्रक्रिया:

परिशुद्धता कास्टिंग:

हाल के वर्षों में, वाल्व निर्माताओं ने कास्टिंग की उपस्थिति गुणवत्ता और आयामी सटीकता पर अधिक से अधिक ध्यान दिया है। क्योंकि अच्छी उपस्थिति बाजार की बुनियादी आवश्यकता है, यह मशीनिंग के पहले चरण के लिए स्थिति मानदंड भी है।

वाल्व उद्योग में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सटीक कास्टिंग निवेश कास्टिंग है, जिसका संक्षिप्त परिचय इस प्रकार है:

(1) समाधान कास्टिंग की दो प्रक्रिया विधियाँ:

① कम तापमान वाले मोम-आधारित मोल्ड सामग्री (स्टीयरिक एसिड + पैराफिन), कम दबाव वाले मोम इंजेक्शन, पानी के ग्लास खोल, गर्म पानी के डीवैक्सिंग, वायुमंडलीय पिघलने और डालने की प्रक्रिया का उपयोग करके, मुख्य रूप से सामान्य गुणवत्ता आवश्यकताओं के साथ कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु स्टील कास्टिंग के लिए उपयोग किया जाता है, कास्टिंग की आयामी सटीकता राष्ट्रीय मानक CT7 ~ 9 तक पहुंच सकती है।

② मध्यम तापमान राल आधारित मोल्ड सामग्री, उच्च दबाव मोम इंजेक्शन, सिलिका सोल मोल्ड खोल, भाप डीवैक्सिंग, तेजी से वायुमंडलीय या वैक्यूम पिघलने कास्टिंग प्रक्रिया का उपयोग करके, कास्टिंग की आयामी सटीकता सीटी 4-6 परिशुद्धता कास्टिंग तक पहुंच सकती है।

(2) निवेश कास्टिंग की विशिष्ट प्रक्रिया प्रवाह:

(3) निवेश कास्टिंग की विशेषताएं:

1 कास्टिंग में उच्च आयामी सटीकता, चिकनी सतह और अच्छी उपस्थिति गुणवत्ता है।

2 जटिल संरचनाओं और आकृतियों वाले भागों को ढालना संभव है, जिन्हें अन्य प्रक्रियाओं से संसाधित करना कठिन है।

③ कास्टिंग सामग्री सीमित नहीं हैं, विभिन्न मिश्र धातु सामग्री जैसे: कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, मिश्र धातु इस्पात, एल्यूमीनियम मिश्र धातु, उच्च तापमान मिश्र धातु, और कीमती धातुएं, विशेष रूप से मिश्र धातु सामग्री जो फोर्ज, वेल्ड और कटौती करना मुश्किल है।

④ अच्छा उत्पादन लचीलापन और मजबूत अनुकूलनशीलता। इसे बड़ी मात्रा में उत्पादित किया जा सकता है, और यह एकल-टुकड़ा या छोटे बैच उत्पादन के लिए भी उपयुक्त है।

⑤ निवेश कास्टिंग की भी कुछ सीमाएँ हैं, जैसे: बोझिल प्रक्रिया प्रवाह और लंबा उत्पादन चक्र। सीमित कास्टिंग तकनीकों के कारण, दबाव-असर वाली पतली-खोल वाल्व कास्टिंग के लिए इसका उपयोग करते समय इसकी दबाव-सहन क्षमता बहुत अधिक नहीं हो सकती है।

कास्टिंग दोषों का विश्लेषण

किसी भी कास्टिंग में आंतरिक दोष होंगे। इन दोषों का अस्तित्व कास्टिंग की आंतरिक गुणवत्ता के लिए बड़े छिपे हुए खतरे लाएगा, और उत्पादन प्रक्रिया में इन दोषों को दूर करने के लिए वेल्डिंग की मरम्मत भी उत्पादन प्रक्रिया पर भारी बोझ लाएगी। विशेष रूप से, वाल्व पतली-खोल वाली कास्टिंग होती हैं जो दबाव और तापमान का सामना कर सकती हैं, और उनकी आंतरिक संरचना की सघनता बहुत महत्वपूर्ण है। इसलिए, कास्टिंग के आंतरिक दोष कास्टिंग की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाला निर्णायक कारक बन जाते हैं।

वाल्व कास्टिंग के आंतरिक दोषों में मुख्य रूप से छिद्र, स्लैग समावेशन, सिकुड़न छिद्र और दरारें शामिल हैं।

(1) छिद्र:छिद्र गैस द्वारा निर्मित होते हैं, छिद्रों की सतह चिकनी होती है, और वे कास्टिंग की सतह के अंदर या पास उत्पन्न होते हैं, और उनका आकार ज्यादातर गोल या आयताकार होता है।

छिद्र उत्पन्न करने वाली गैस के मुख्य स्रोत हैं:

1 धातु में घुले नाइट्रोजन और हाइड्रोजन ढलाई के ठोसीकरण के दौरान धातु में समाहित हो जाते हैं, जिससे धात्विक चमक के साथ बंद गोलाकार या अंडाकार आंतरिक दीवारें बन जाती हैं।

2 मोल्डिंग सामग्री में नमी या अस्थिर पदार्थ गर्म होने के कारण गैस में बदल जाएंगे, जिससे गहरे भूरे रंग की आंतरिक दीवारों के साथ छिद्र बन जाएंगे।

③ धातु को डालने की प्रक्रिया के दौरान, अस्थिर प्रवाह के कारण, छिद्र बनाने के लिए हवा शामिल होती है।

रंध्र दोष की रोकथाम विधि:

1 गलाने में, जंग लगे धातु के कच्चे माल का उपयोग यथासंभव कम या बिल्कुल नहीं किया जाना चाहिए, और औजारों और करछुलों को पकाया और सुखाया जाना चाहिए।

2 पिघले हुए स्टील को उच्च तापमान पर डालना चाहिए और कम तापमान पर डालना चाहिए, और गैस के तैरने की सुविधा के लिए पिघले हुए स्टील को ठीक से शांत किया जाना चाहिए।

③ डालने वाले रिसर की प्रक्रिया डिजाइन को गैस फंसने से बचने के लिए पिघले हुए स्टील के दबाव सिर को बढ़ाना चाहिए, और उचित निकास के लिए एक कृत्रिम गैस पथ स्थापित करना चाहिए।

④मोल्डिंग सामग्री को पानी की मात्रा और गैस की मात्रा को नियंत्रित करना चाहिए, हवा की पारगम्यता में वृद्धि करनी चाहिए, और रेत मोल्ड और रेत कोर को जितना संभव हो सके बेक और सूखा होना चाहिए।

(2) संकोचन गुहा (ढीला):यह एक सुसंगत या असंगत गोलाकार या अनियमित गुहा (कैविटी) होती है जो ढलाई के अंदर (विशेषकर हॉट स्पॉट पर) होती है, जिसकी भीतरी सतह खुरदरी और रंग गहरा होता है। मोटे क्रिस्टल कण, जो अधिकतर डेंड्राइट के रूप में होते हैं, एक या एक से अधिक स्थानों पर एकत्रित होते हैं और हाइड्रोलिक परीक्षण के दौरान रिसाव के लिए प्रवण होते हैं।

सिकुड़न गुहा (ढीलापन) का कारण:आयतन संकोचन तब होता है जब धातु द्रव अवस्था से ठोस अवस्था में जम जाती है। यदि इस समय पिघले हुए इस्पात की पर्याप्त पूर्ति नहीं होती है, तो संकोचन गुहा अवश्यंभावी रूप से उत्पन्न होगी। इस्पात ढलाई की संकोचन गुहा मूलतः अनुक्रमिक ठोसीकरण प्रक्रिया के अनुचित नियंत्रण के कारण होती है। इसके कारणों में गलत राइज़र सेटिंग्स, पिघले हुए इस्पात का अत्यधिक उच्च ढालना तापमान और धातु का अत्यधिक संकोचन शामिल हो सकते हैं।

सिकुड़न गुहाओं (ढीलेपन) को रोकने के तरीके:1 पिघले हुए स्टील के क्रमिक जमने के लिए कास्टिंग की डालने की प्रणाली को वैज्ञानिक रूप से डिज़ाइन करें, और जो हिस्से पहले जमते हैं उन्हें पिघले हुए स्टील से फिर से भरना चाहिए। 2 क्रमिक जमना सुनिश्चित करने के लिए राइजर, सब्सिडी, आंतरिक और बाहरी ठंडे लोहे को सही और उचित रूप से सेट करें। 3 पिघले हुए स्टील को डालते समय, राइजर से ऊपर का इंजेक्शन पिघले हुए स्टील और फीडिंग के तापमान को सुनिश्चित करने और सिकुड़न गुहाओं की घटना को कम करने के लिए फायदेमंद होता है। 4 डालने की गति के संदर्भ में, कम गति वाली डालना उच्च गति वाली डालने की तुलना में क्रमिक जमने के लिए अधिक अनुकूल है। 5 डालने का तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए। पिघले हुए स्टील को उच्च तापमान पर भट्ठी से बाहर निकाला जाता है और बेहोश करने के बाद डाला जाता है, जो सिकुड़न गुहाओं को कम करने के लिए फायदेमंद है।

(3) रेत समावेशन (स्लैग):रेत समावेशन (स्लैग), जिन्हें आमतौर पर ब्लिस्टर कहा जाता है, ढलाई के अंदर दिखाई देने वाले असंतत गोलाकार या अनियमित छिद्र होते हैं। ये छिद्र ढलाई रेत या स्टील स्लैग के साथ मिश्रित होते हैं, जिनका आकार अनियमित होता है और उनमें एकत्रित हो जाते हैं। ये छिद्र एक या एक से अधिक स्थानों पर, अक्सर ऊपरी भाग पर अधिक होते हैं।

रेत (स्लैग) समावेशन के कारण:स्लैग समावेशन, गलाने या डालने की प्रक्रिया के दौरान पिघले हुए स्टील के साथ-साथ अलग-अलग स्टील स्लैग के कास्टिंग में प्रवेश करने के कारण होता है। रेत समावेशन, मोल्डिंग के दौरान मोल्ड कैविटी की अपर्याप्त जकड़न के कारण होता है। जब पिघला हुआ स्टील मोल्ड कैविटी में डाला जाता है, तो मोल्डिंग रेत पिघले हुए स्टील द्वारा बहकर कास्टिंग के अंदर प्रवेश कर जाती है। इसके अलावा, ट्रिमिंग और बॉक्स क्लोजिंग के दौरान अनुचित संचालन, और रेत के बाहर गिरने की घटना भी रेत समावेशन के कारण हैं।

रेत समावेशन (स्लैग) को रोकने के तरीके:1 जब पिघले हुए स्टील को गलाया जाता है, तो निकास और लावा को यथासंभव पूरी तरह से समाप्त किया जाना चाहिए। 2 पिघले हुए स्टील डालने वाले बैग को पलटने की कोशिश न करें, लेकिन पिघले हुए स्टील के ऊपर के स्लैग को पिघले हुए स्टील के साथ कास्टिंग गुहा में प्रवेश करने से रोकने के लिए एक टीपॉट बैग या नीचे डालने वाले बैग का उपयोग करें। 3 पिघले हुए स्टील को डालते समय, पिघले हुए स्टील के साथ स्लैग को मोल्ड गुहा में प्रवेश करने से रोकने के लिए उपाय किए जाने चाहिए। 4 रेत समावेशन की संभावना को कम करने के लिए, मॉडलिंग करते समय रेत के सांचे की जकड़न सुनिश्चित करें, ट्रिमिंग करते समय रेत न खोने के लिए सावधान रहें, और बॉक्स को बंद करने से पहले मोल्ड गुहा को साफ करें।

(4) दरारें:ढलाई में अधिकांश दरारें गर्म दरारें होती हैं, जिनका आकार अनियमित होता है, वे भेदक होती हैं या नहीं होती हैं, निरंतर होती हैं या रुक-रुक कर होती हैं, तथा दरारों पर धातु का रंग गहरा होता है या उसकी सतह पर ऑक्सीकरण होता है।

दरारों के कारण, अर्थात् उच्च तापमान तनाव और तरल फिल्म विरूपण।

उच्च-तापीय प्रतिबल, उच्च तापमान पर पिघले हुए इस्पात के सिकुड़ने और विरूपण से उत्पन्न प्रतिबल है। जब इस तापमान पर प्रतिबल धातु की सामर्थ्य या प्लास्टिक विरूपण सीमा से अधिक हो जाता है, तो दरारें उत्पन्न होंगी। द्रव फिल्म विरूपण, पिघले हुए इस्पात के जमने और क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टल कणों के बीच एक द्रव फिल्म का निर्माण है। जमने और क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया के साथ, द्रव फिल्म विकृत हो जाती है। जब विरूपण की मात्रा और विरूपण की गति एक निश्चित सीमा से अधिक हो जाती है, तो दरारें उत्पन्न होती हैं। तापीय दरारों का तापमान लगभग 1200 ~ 1450 ℃ होता है।

दरारों को प्रभावित करने वाले कारक:

1 स्टील में एस और पी तत्व दरारों के लिए हानिकारक कारक हैं, और लोहे के साथ उनके यूटेक्टिक्स उच्च तापमान पर कास्ट स्टील की ताकत और प्लास्टिसिटी को कम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप दरारें होती हैं।

② स्टील में स्लैग का समावेशन और पृथक्करण तनाव सांद्रता को बढ़ाता है, जिससे गर्म दरार की प्रवृत्ति बढ़ जाती है।

③ स्टील प्रकार का रैखिक संकोचन गुणांक जितना अधिक होगा, गर्म दरार की प्रवृत्ति उतनी ही अधिक होगी।

④ स्टील प्रकार की तापीय चालकता जितनी अधिक होगी, सतह का तनाव उतना ही अधिक होगा, उच्च तापमान यांत्रिक गुण बेहतर होंगे, और गर्म दरार की प्रवृत्ति उतनी ही कम होगी।

⑤ कास्टिंग का संरचनात्मक डिजाइन विनिर्माण क्षमता में खराब है, जैसे कि बहुत छोटे गोल कोने, बड़ी दीवार मोटाई असमानता, और गंभीर तनाव एकाग्रता, जो दरारें पैदा करेगा।

⑥ रेत मोल्ड की कॉम्पैक्टनेस बहुत अधिक है, और कोर की खराब उपज कास्टिंग के संकोचन में बाधा डालती है और दरारों की प्रवृत्ति को बढ़ाती है।

⑦अन्य, जैसे कि राइजर की अनुचित व्यवस्था, कास्टिंग का बहुत तेजी से ठंडा होना, राइजर को काटने और गर्मी उपचार के कारण अत्यधिक तनाव, आदि भी दरारें की पीढ़ी को प्रभावित करेंगे।

उपरोक्त दरारों के कारणों और प्रभावित करने वाले कारकों के अनुसार, दरार दोषों की घटना को कम करने और उनसे बचने के लिए संबंधित उपाय किए जा सकते हैं।

कास्टिंग दोषों के कारणों के उपरोक्त विश्लेषण के आधार पर, मौजूदा समस्याओं का पता लगाने और इसी सुधार के उपाय करने से, हम कास्टिंग दोषों का समाधान पा सकते हैं, जो कास्टिंग गुणवत्ता में सुधार के लिए अनुकूल है।