Обсуждение компанией Great Wall Cast Steel вопросов повышения качества больших арок (рам)

　　Крупногабаритные прокатные станы (рамы) являются одним из основных продуктов компании Changcheng Cast Steel, составляя почти треть годового производства компании на протяжении почти 10 лет подряд. В настоящее время компания производит прокатные станы (рамы) общим весом менее 150 тонн. Благодаря многолетнему производству аналогичной продукции и постоянной оптимизации и совершенствованию процесса литья на основе анализа прошлых проблем качества, процесс литья крупногабаритных прокатных станов (рам) стал все более отработанным и стабильным. Этот стабильный процесс литья стал основой деятельности нашей компании, снижая объем работ по чистовой обработке после черновой обработки прокатных станов (рам). Это обеспечивает высокое качество продукции, сокращая сроки поставки и повышая удовлетворенность клиентов.

　　Прокатные станы (рамы) являются ключевыми компонентами прокатных станов в металлургической промышленности. Обычно они производятся парами, разделенными на рабочую и приводную стороны. К ним предъявляются высокие внутренние требования к качеству, в основном в двух случаях: когда весь прокатный стан (рама) требует 100% ультразвуковой дефектоскопии класса II; В другом варианте весь внешний слой внутренней полости требует ультразвуковой дефектоскопии класса II, в то время как остальные части требуют класса III. Конструкция рамы относительно проста, а материал не является специальным, в основном это ZG270-500 или ZG230-450. На ранних этапах производства наша компания часто сталкивалась с проблемами качества, связанными с чрезмерным ультразвуковым контролем, а позже — с песчаной пористостью на верхней поверхности. Однако, благодаря пониманию структуры изделия, оптимизации процесса и услугам по контролю качества на производстве, мы внедрили соответствующие корректировки и оптимизации процесса, постепенно преодолевая и решая эти проблемы качества. Мы постоянно улучшали качество рам. После черновой обработки ультразвуковой контроль (УЗК), магнитопорошковый контроль (МП) и капиллярный контроль (КК) привели к различной степени улучшения качества. Мы также закрепили ряд зрелых и эффективных мер, сформировав стабильный производственный процесс для рам внутри компании.

　　1. Выбор схемы литья. В зависимости от специфической структуры изделия (каркаса) существует три основные схемы литья для этого типа изделий: первая — это литье образца целиком, вторая — литье с полной сборкой стержня, и третья — литье образца частично с последующей сборкой стержня. Каждое литейное предприятие может выбрать схему литья, подходящую для его собственного производственного процесса. Основываясь на нашем многолетнем опыте производства арок (каркасов), мы используем третью схему литья, конкретная схема которой показана на рисунке 1.

　　2. Обеспечение качества в процессе литья: Конструкция рамы (машинной рамы) проста, и проблемы с качеством, как правило, не слишком серьезны. Однако все они представляют собой толстые и крупные детали. Толщина рамы (машинной рамы) весом 50 тонн и более обычно превышает 400 мм. Решение проблем с качеством в таких случаях довольно сложное. Требуется предварительный нагрев и последующая обработка для снятия напряжений, что увеличивает себестоимость производства. Поэтому мы должны стремиться минимизировать возникновение проблем с качеством этих толстых и крупных деталей. Основываясь на многолетнем опыте нашей компании в производстве рам (машинных рам), проблемы с качеством рам (машинных рам) в основном связаны с ультразвуковыми дефектами, дефектами верхней поверхности, трещинами и деформациями. Благодаря накопленному за годы производственного опыта и оптимизации процесса, качество нашей продукции становится все более гарантированным, а весь производственный цикл сокращается примерно на 5 дней.

　　(1) Проблемы с ультразвуковыми дефектами: Если присутствуют ультразвуковые дефекты, они обычно появляются в части между двумя стояками на колонне. С точки зрения процесса литья, колонна рамы (машинной рамы) представляет собой стержнеобразную конструкцию с коротким расстоянием подачи и медленным охлаждением. Если охлаждение концов между двумя стояками недостаточное, высока вероятность возникновения дефектов усадки. Даже если расстояние подачи достаточное, при недостаточной интенсивности охлаждения концов все равно возникнут ультразвуковые дефекты. Ключевым моментом, требующим внимания, является усиление охлаждения концов между стояками. Методы повышения охлаждения на концах стояков между колоннами арки (рамы) обычно включают внутренние охладители, внешние охладители (как показано на рисунке 2) или их комбинацию. При использовании внутренних охладителей необходимо учитывать размер круглого стального профиля и его надежное крепление, чтобы предотвратить разбрызгивание и смещение расплавленной стали. При использовании внешних охладителей необходимо учитывать толщину внешних охладителей и толщину песчаного покрытия. Недостаточная толщина внешних охладителей также может вызывать ультразвуковые дефекты. Исходя из многолетнего опыта нашей компании, толщина наружных охлаждающих элементов должна составлять не менее 80% от толщины колонны.

　　.

　　(2) Поверхностные дефекты: Основными поверхностными дефектами арки (рамы) являются песчаные поры и включения. Конструктивно верхняя поверхность арки (рамы) представляет собой большую плоскость. Большой объем расплавленной стали, заполняющей форму в процессе литья, в сочетании с длительным временем литья приводит к длительному обжигу верхней поверхности и высокой вероятности потери песка. Во-первых, необходимо гарантировать прочность песчаной формы в лицевой коробке (крышке стержня); во-вторых, необходимо обеспечить прочность и стойкость к эрозии литниковых блоков, гарантируя, что поверхность литника останется неповрежденной после литья и эрозии; наконец, следует принять дополнительные меры для уменьшения поверхностных дефектов, такие как добавление пескоуловительных пластин в местах, подверженных образованию песчаных пор или включений; и добавление наклонных выступов к всем стоякам для облегчения вымывания дефектов и увеличения расстояния подачи стояка.

　　(3) Трещины: Трещины в арке (раме) в основном появляются на нижней поверхности и в закругленных углах некоторых выступов. Анализ показывает, что все эти трещины являются горячими. В нашем первоначальном процессе использовались только внешние охладители между стояками. После обработки изделий ультразвуковой или магнитопорошковый контроль выявил прерывистые трещины в центре нижней поверхности. Эти трещины были неглубокими, около 30 мм в глубину, и все их необходимо было удалить. Путем проб и ошибок в нашем текущем процессе используются сегментированные внешние охладители по всей нижней поверхности рамы (как показано на рисунке 3). Это устраняет трещины на нижней поверхности, а также позволяет уменьшить размер стояков, повышая выход продукции. Устранение трещин в закругленных углах достигается за счет стандартного технологического процесса с использованием противотрещинных ребер.

　　(4) Проблема деформации. Деформация арки (рамы) — это деформация в продольном направлении. Длина небольших арок (рам) составляет четыре или пять метров, большинство — от шести до десяти метров, а те, что весят более 150 тонн, все имеют длину более десяти метров. Припуск на механическую обработку для таких длинных отливок составляет всего 30 мм, поэтому деформацию необходимо контролировать в пределах 10 мм, чтобы арка (рама) имела припуск на черновую и чистовую обработку, соответствующие требованиям к механической обработке. Меры по предотвращению деформации следует рассматривать с нескольких точек зрения. Во-первых, при проектировании следует учитывать твердую песчаную основу для обеспечения прочности грунта или, как указано в (3), нижняя плоскость должна быть полностью оборудована внешними охладителями для обеспечения прочности плоскости. Во-вторых, при предварительной резке стояка в отливочном состоянии колонны арки (рамы) необходимо выравнивать, чтобы уменьшить деформацию, вызванную длительным временем резки и неравномерным нагревом. В-третьих, при официальной резке стояка после термообработки колонны арки (рамы) все еще необходимо выравнивать так же, как и при резке в литейном состоянии. Только приняв меры в этих аспектах, можно эффективно контролировать деформацию по всей длине арки (рамы), обеспечивая наличие соответствующих припусков на механическую обработку как на верхней, так и на нижней поверхностях арки (рамы).

　　3. Заключение. Конструкция арки (рамы) проста, а процесс литья не сложен. Хотя проблемы качества, с которыми сталкиваются разные литейные заводы, могут различаться, основные принципы остаются теми же. Благодаря постоянной оптимизации технологических планов и умелому анализу и обобщению опыта, качество продукции улучшится, что приведет к снижению производственных затрат для компании. В конечном итоге, удовлетворение потребностей клиентов в отношении сроков поставки имеет решающее значение для достижения удовлетворенности клиентов.