معرفة

1 الإنتاج والتصنيع

1.1 صناعة القوالب

لضمان جودة المنتج الثابتة أثناء التصنيع بالدفعات، يُعالَج هذا النموذج ويُتحكَّم فيه بتحكم رقمي كامل لضمان دقة عالية في التشغيل، مما يُعزِّز دقة واستقرار أبعاده. كما يُعرَّض النموذج للكشف عن البيانات ثلاثية الأبعاد لفحص شامل لجميع أبعاده وأشكاله، مما يضمن جودته ودقته. يُعدُّ هذا أمرًا بالغ الأهمية لتصنيع المسبوكات بالدفعات، ويُمكِّن من منع مشاكل جودة المسبوكات الناتجة عن أخطاء النموذج بفعالية. يُوضَّح النموذج ثلاثي الأبعاد في الشكل 9، وتُوضَّح بيانات الكشف ثلاثية الأبعاد في الشكل 10.

 

وفقًا لمتطلبات شكل وحجم غلاف الصمام، تم تصميم كتلة مناسبة لغلاف الصمام، واعتمدت طريقة تشكيل العينة الصلبة السفلية، وتجميع القلب العلوي، والقلب الرئيسي للتجويف الداخلي. أثناء عملية تشكيل العينة الصلبة السفلية، من الضروري ضمان استقرار الهيكل الأساسي لغلاف الصمام ودقة الأبعاد. الهيكل العلوي لغلاف الصمام معقد. يعتمد الجزء العلوي على طريقة تشكيل تجميع القلب بالكتل، مما يتيح تشكيل الهياكل المعقدة بمرونة أكبر، مع ضمان دقة الأبعاد والأشكال في آن واحد. تتطلب طريقة التشكيل هذه تحكمًا دقيقًا في أبعاد ومواضع كل مجموعة قلب لضمان تجميعها بدقة في الهيكل العلوي الكامل لغلاف الصمام.

1.2 صب

تُنفَّذ كل مرحلة من مراحل عملية التشكيل بدقة وفقًا لإجراءات التشغيل الخاصة بكل عملية. إضافةً إلى ذلك، يُعدّ تشكيل غلاف الصمام هذا صعبًا. لضمان دقة أبعاد غلاف الصمام أثناء الإنتاج بكميات كبيرة، يُجرى كشف ثلاثي الأبعاد لتجويف قالب الرمل أثناء التشكيل لضمان دقة أبعاد تجويف غلاف الصمام. بعد إدخال القلب، يكون التجويف الداخلي لغلاف الصمام ضيقًا، مما يعيق عملية الرصد. قبل الصب، يُستخدم منظار داخلي للتحقق من وجود أي رمل أو أي شوائب أخرى في أسفل تجويف غلاف الصمام لضمان نظافته. تُظهر الصورة الفعلية لإدخال القلب بعد إزالة القالب في الشكل 11.

 

 

1.3 المعالجة الحرارية

خلال مرحلة إزالة الصندوق ورجّ غلاف الصمام، وبسبب انخفاض درجة الحرارة، تكون قطعة العمل معرضة بشدة لخطر التشقق. لذلك، فور إزالة الصندوق، راقب عن كثب تغيرات درجة الحرارة في قاعدة الناهض، والمناطق السميكة والكبيرة، والمناطق رقيقة الجدران، ونفّذ عملية التشطيب الأولية على الفور. في الوقت نفسه، التزم بدقة بعملية المعالجة الحرارية المخصصة. لم تظهر أي شقوق في قطعة العمل طوال عملية المعالجة الحرارية. يخضع غلاف الصمام للعديد من عمليات المعالجة الحرارية، بما في ذلك التلدين بعد الصب، والمعالجة الحرارية عالية الأداء، والتلدين لتخفيف الإجهاد بعد اللحام. قبل التلدين بعد الصب، يلزم رجّ غلاف الصمام. نظرًا للاختلاف الكبير في سمك جدار غلاف الصمام وكونه مصنوعًا من فولاذ مارتنسيتي عالي الكروم، فإن التبريد إلى درجة حرارة معينة بعد الصب والصب سيؤدي إلى إنتاج مارتنسيت، مما يزيد من إجهاده التنظيمي بالإضافة إلى الإجهاد الحراري. أثناء عملية الهز، يجب التحكم بدقة في درجة الحرارة عند قاعدة الناهض، وفي المساحات السميكة والكبيرة، وفي المواضع رقيقة الجدران لتجنب التشقق. عادةً ما تستخدم المعالجة الحرارية عالية الأداء لغلاف الصمام التبريد بالتبريد الهوائي، متبوعًا بالتلطيف على درجة حرارة عالية. يمكن تقييم حساسية المادة للتشقق بالتبريد من خلال مكافئ كربوني محدد (Ceq)، وصيغة حساب هذا المكافئ الكربوني هي:

يمكن حساب أن مكافئ الكربون للمادة يبلغ حوالي 3.2% (دون احتساب عنصري الكوبالت والبروم)، وأن حساسية التشقق عالية جدًا. ومع الأخذ في الاعتبار تأثير عنصري الكوبالت والبروم، فإن حساسية مادة CB2 للتشقق تكون أكبر. من خلال التحكم الجيد في تجانس الإخماد والتبريد أثناء المعالجة الحرارية لأداء جسم الصمام، ودرجة حرارة التبريد النهائية والتطبيع، يمكن تجنب حدوث تشققات المعالجة الحرارية بفعالية. عند خضوع جسم الصمام لعملية التلدين لتخفيف الإجهاد بعد اللحام، يتوافق اختيار درجة حرارة التلدين ومدة التثبيت مع متطلبات عملية لحام المادة. لم تحدث أي تشققات طوال عملية المعالجة الحرارية بأكملها.

 

2. حالة جودة المنتج

بعد اجتياز عملية الصب، بما في ذلك التصميم، وصنع النماذج، والقولبة، والصهر، والصب، والحفظ الحراري، وفتح الصندوق، والرج، والتنظيف، والمعالجة الحرارية، والتشغيل الآلي، لم يُعثر على أي عيوب سطحية، مثل شوائب الخبث، أو المسامية، أو الشقوق، على سطح مصبوبات غلاف صمام تنظيم البخار الرئيسي. وفي الوقت نفسه، أُجريت اختبارات الجسيمات المغناطيسية (MT)، واختبارات الاختراق (PT)، والموجات فوق الصوتية (UT) على غلاف الصمام بالكامل وفقًا للمتطلبات الفنية، وكانت النتائج مُرضية. من بين هذه الاختبارات، لم يُعثر إلا على عيب أو عيبين طفيفين في كل غلاف صمام. وقد استوفت جميع أغلفة الصمامات متطلبات التصميم من حيث الأبعاد. وفي النهاية، استوفت أكثر من 1 غلاف صمام، مُنتجة على دفعات، المعايير المطلوبة بنجاح. تُظهر الصور المادية لأغلفة الصمامات في الشكل 2.

​​​​​​​

 

3 خاتمة

(1) فيما يتعلق بتغذية التصلب، وُضعت خطة عملية صب مناسبة. وبمساعدة برنامج محاكاة التصلب MAGMA، تم اعتماد طرق متنوعة، مثل تبريد الحديد البارد المقسم والمجزأ، وتغذية الناهض متعدد الطبقات، ونظام صب مفتوح كبير مزدوج الطبقات. وقد ساهم هذا في حل مشاكل المسامية وتراكم الخبث في غلاف الصمام بفعالية، كما كانت جودة المنتج ممتازة.

 

(2) من حيث منع الشقوق والسيطرة عليها، من خلال التحكم في عملية الصهر، وعملية الصب، وعملية القولبة وتكنولوجيا المعالجة الحرارية، تم حل مشكلة الشقوق في غلاف الصمام بشكل فعال.

 

(3) فيما يتعلق بالتحكم في الأبعاد والتصنيع بالدفعات، تم اختيار قيمة انكماش خطي تتناسب مع متطلبات الشركة من خلال محاكاة DOE في ظل ظروف حدودية مختلفة. اعتمد النموذج على تقنية التحكم العددي الحديثة، واستخدمت طريقة تشكيل التجميع الأساسي في عملية الصب. كما خضع النموذج وتجويف الصب لكشف بيانات ثلاثي الأبعاد. ضمنت طريقة التصنيع عالية الدقة هذه دقة أبعاد النموذج واستقرار جودة المنتج، مما أرسى أساسًا متينًا للتقدم السلس في عملية الصب بالدفعات.

 

في النهاية، تم التحقق من جدوى عملية الصب من خلال التصنيع على دفعات. تميزت كل أغلفة الصمامات بجودة جيدة بشكل عام، دون أي شوائب ظاهرة من الخبث، أو المسامية، أو التراكب البارد، أو عيوب التشقق على السطح. وقد استوفت الاختبارات غير الإتلافية، والتركيب الكيميائي، والخصائص الميكانيكية، جميعها المتطلبات الفنية. وتم بنجاح تصنيع 30 قطعة على دفعات في دورة إنتاج واحدة.

 

تتمتع شركة فيجور بخبرة تزيد عن 20 عامًا وفريق عمل محترف في عمليات الصب والتشكيل. إذا كان لدينا أي مساعدة أو لديكم منتجات تحتاجون إلى تطوير، فلا تترددوا في التواصل معنا على info@castings-forging.com