Como fazer fundição de rotor de ferro dúctil de alta qualidade para soprador de raízes

A produção de rotores de ferro dúctil de alta qualidade para um soprador Roots requer atenção cuidadosa às propriedades do material, design do molde, processo de fundição e tratamento pós-fundição. O ferro dúctil é ideal para esta aplicação devido à sua força, resistência à fadiga e capacidade de absorver vibrações. Aqui está um guia abrangente para alcançar uma fundição de rotor de ferro dúctil de alta qualidade:

1. seleção material e preparação

· Escolha a composição da liga certa: Opte pelo ferro dúctil com uma matriz de alta ferrita-perlita para garantir resistência e resistência ao desgaste. As classes comuns incluem ASTM A536 60-40-18 ou 80-55-06, pois oferecem um equilíbrio entre resistência, tenacidade e usinabilidade.

· Fusão e Ligação: Use um ferro base de alta qualidade e adicione agentes nodulizing (como o magnésio) para formar a estrutura esférica de grafite característica do ferro dúctil. O controle preciso da temperatura é crítico aqui para evitar microestruturas indesejadas.

2. Molde Design

· Projeto do núcleo e da cavidade: Projete núcleos e cavidades com precisão para obter a geometria interna precisa e os perfis do rotor. Certifique-se de que há calado suficiente para fácil remoção sem danificar a forma do rotor.

· Sistema de Gating e Riser: Projete o sistema de gating para garantir o fluxo de metal uniforme e evitar turbulências, o que pode causar porosidade e defeitos. Use risers para alimentar o metal fundido à medida que esfria, evitando defeitos de encolhimento.

· Material do molde: Use areia com alta refratariedade e aglutinantes para materiais de núcleo e molde para suportar as altas temperaturas do ferro fundido. Além disso, aplique revestimentos dentro do molde para melhorar o acabamento da superfície e minimizar as inclusões de areia.

3. processo de fundição

· Pré-aquecimento e Derramamento: Pré-aqueça o molde para reduzir o choque térmico e obter resfriamento uniforme. Despeje o ferro fundido dúctil em uma temperatura ideal (em torno de 1.350 ° C a 1.450 ° C) para evitar defeitos como fechamentos a frio e garantir o enchimento completo do molde.

· Inoculação e Nodulização: inocular o ferro fundido com ferrossilício ou outros elementos antes de despejar para refinar a estrutura do grão, aumentando as propriedades mecânicas. Adicione magnésio em um ambiente controlado para estimular a formação de grafite esférico.

4. controle de refrigeração e solidificação

· Refrigeração uniforme: Certifique-se de que a taxa de resfriamento seja controlada e uniforme. O resfriamento rápido ou irregular pode causar defeitos como rachaduras ou empenamento. Use blocos de resfriamento quando necessário para promover a solidificação direcional.

· Minimizando as tensões internas: Evite o resfriamento rápido para evitar tensões internas. Isso é especialmente importante em componentes de rotor, onde a geometria precisa é essencial para o balanceamento.

5. Tratamento pós-fundição

· Tratamento térmico: Normalizar ou recozer os rotores fundidos para aliviar as tensões internas e melhorar a usinabilidade. Este processo também aumenta a tenacidade e refina a microestrutura.

· Explosão de tiro e limpeza de superfície: Remova qualquer areia ou escala da superfície por jateamento ou jato de areia. Isso também ajuda a obter um acabamento superficial mais limpo e uniforme.

· Usinagem: Máquina de fundição para as dimensões finais, garantindo perfis de rotor precisos e uma superfície lisa para um desempenho ideal.

6. controle de qualidade e inspeção

· Exame de microestrutura: Use microscopia ou outros métodos de teste para confirmar a presença de uma estrutura de grafite esferoidal, bem como a composição de matriz desejada (ferrita e perlita).

· Inspeção dimensional: Verifique as dimensões usando máquinas de medição coordenadas (CMM) para garantir que a fundição atenda às tolerâncias precisas necessárias para o equilíbrio e eficiência do rotor.

· Testes não destrutivos (NDT): Execute testes ultrassônicos ou radiográficos para detectar defeitos internos, como porosidade ou rachaduras.

7. balanceamento e teste final

· Balanceamento dinâmico: Uma vez usinado, equilibre o rotor dinamicamente para garantir uma operação suave e livre de vibração em altas velocidades.

· Teste de desempenho: Teste uma amostra dos rotores em um conjunto de soprador para confirmar seu desempenho, verificando os níveis de ruído, fluxo de ar e durabilidade sob condições operacionais.

Resumo

Alcançar fundições de rotor de ferro dúctil de alta qualidade para sopradores Roots envolve seleção precisa de liga, fundição controlada e inspeção de qualidade meticulosa para garantir desempenho e longevidade ideais. Cada etapa contribui para um produto final que é forte, resistente ao desgaste e capaz de lidar com altas tensões operacionais de forma eficiente.