URRY

Причины горячих трещин в РАМЕ БОКОВОЙ

4 posts in this topic

ID: 1   Posted (edited)

Многие литейщики столкнулись и пытаются разобраться с причинами горячих (кристаллизационных) трещин в габаритных тонкостенных стальных отливках типа "РАМА БОКОВАЯ".

Поскольку данная отливка хорошо известна нескольким поколениям литейщиков, под ее производство построено несколько литейных заводов только в последние 5 лет и закуплены различные системы моделирования отливок (MAGMA, ПОЛИГОНсофт, LVMFlow, SOLIDCAST и др.), предлагаю на ее примере обсудить подходы с пониманию проблемы, постановку задачи, возможности моделирования и способы решения проблемы горячих трещин.

Характерное место возникновения трещины в отливке "РАМА БОКОВАЯ" - угол буксового проема.

Есть несколько мнений по поводу причин трещин (горячих) в буксовом проеме:

1. ЦНИИМ-инвест <noindex>считают</noindex>, что причины в неравномерном температурном поле. Трещины вызывают тепловые деформации, а податливость формы не при чем. Достаточно изменить подвод металла и причин для трещин не возникнет.

2. Трещины в буксовом проеме вызваны "некачественным" металлом с низкой трещиноустойчивостью. Это мнение многих "металлургов" и "литейщиков" на производствах.

Например, этому посвящена статья Кульбовский И.К., Тупатилов Е.А., Михайлов В.Н. О влиянии температуры заливки и химсостава стали 20ГЛ на образование горячих трещин в железнодорожных отливках в <noindex>ЛП №7-2010</noindex>

3. Трещины вызваны плохой податливостью формы. Отливка при затвердевании усаживается, некоторые части формы и стержня мешают. Возникают деформации, превышающие предельные и происходит зарождение и развитие трещины. Действительно на габарите буксового проема (примерно 2400 мм) полная усадка составляет около 50мм. Если она будет локализоваться в опасном месте - будет трещина. Конечно, в интервале кристаллизации и на пол-отливки усадка значительно меньше, но около 5...10 мм.

4. Причина трещин кроме локализации деформаций - развитие несплошностей, вызванное недостаточным питанием. Такое мнение высказано, например, в статье <noindex>"Прогнозирование кристаллизационных трещин в стальных отливках" О.М. Огородникова, С.В. Мартыненко, В.М. Грузман.</noindex>

Я склоняюсь к мнению, что причина трещин в РАМЕ кроме локализации деформаций - развитие несплошностей, вызванное недостаточным питанием.

Соответственно, мнение, как устранить дефект:

1. Уменьшить КЛР и общую линейную усадку материала отливки в существенных пределах не представляется возможным.

2. Существенно повлиять на скорости кристаллизации различных зон отливки сложно технологически. Установка внутренних и внешних холодильников, использование смесей с высокой теплоаккумулирующей способностью усложняют технологию и должны минимизироваться в массовом производстве.

3. В первую очередь необходимо устранить причину недостаточной компенсации усадки и ликвидировать макродефекты (раковины и пористость) в опасных зонах. Достигается технологическими напусками и установкой прибылей. При этом важно обеспечить минимальную достаточность питания, т.к. избыточный перегрев опять будет способствовать неравномерности температурного поля и локализации деформаций.

4. Уменьшить локализацию деформаций в опасной зоне за счет разнесения деформации из локального места на протяженную зону путем установки противоусадочных ребер. Кроме разнесения деформации, ребра (при соответствующей геометрии) работают как холодильники и способствуют образованию жесткого каркаса.

5. Снизить напряжения и увеличить прочность опасного места за счет разгрузки и переноса нагрузки на технологические удаляемые перемычки, которые будут затвердевать раньше и брать на себя значительную часть нагрузки, разгружая опасное место.

6. Максимально увеличить податливость формы и стержней в момент возникновения и развития горячей трещины. На это влияет характеристика разупрочнения материала при деструкции (тип связующего и его минимальное количество), геометрия стержней с максимальным опустошением, время снятия вакуума при ВПФ и др.

7. Некоторого снижения температурных деформаций можно добиться изменением подвода металла с целью вообще уменьшить перегрев и обеспечить более равномерное затвердевание.

8. Металл всегда необходим "хороший".

Такой комплексный подход был ранее предложен <noindex>здесь</noindex>.

Какие подходы были опробованы на различных предприятиях и какие результаты?

Какие методики расчетов и программное обеспечение использовалось?

Edited by URRY

Share this post


Link to post
Share on other sites


ID: 2   Posted (edited)

Многие литейщики столкнулись и пытаются разобраться с причинами горячих (кристаллизационных) трещин в габаритных тонкостенных стальных отливках типа "РАМА БОКОВАЯ".

[...] в последние 5 лет и закуплены различные системы моделирования отливок (MAGMA, ПОЛИГОНсофт, LVMFlow, SOLIDCAST и др.), [...].

Определенно, закупка перечисленного ПО не может иметь никакого отношения к этой проблеме т.к:

SOLIDCAST - не считает напряжения

ПОЛИГОНсофт - не считал напряжениядо 2010 года, а нынче не учитывает при расчете сдерживающее влиянее формы

LVMFlow - при расчете напряжений не учитывает форму

MAGMA - не знаю. Но учитывая, что это тоже КР-КО система там наверняка или нет учета формы или это малопригодно в смысле расчета напряжений.

Таким образом не совсем понятно откуда берутся разсуждения авторов локализации деформаций и пр. Если эти выводы происходят из анализа температурных полей, это слишком туманно.

Edited by director

Share this post


Link to post
Share on other sites

Текущее состояние теории разрушений таково, что никакая программа не может надежно маркировать трещины.

Если обсуждать балки и рамы грузовых вагонов, то лучше всего проблему знает Сергей Витальевич Мартыненко - начальник КБ литейной оснастки Уралвагонзавода.

Ходовая тележка - разработка КБ вагонов Уралвагонзавода.

Приаттачена наша статья о трещинах в раме боковой.

Уралвагонзавод.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тему, однако, затеяли. Кто ж вам раскроет свои наработки в данном направлении: сходы, связанные с изломали и т.д. раскрытие информации даст фору конкурентам (можете смеяться) Уралвагон - один из наиболее частых фигурантов в авариях. Разработка тележки - заслуга не только урала!!!, но сейчас не об этом....

Причин действительно много, тут и металл и форма и технология (подвод, питание) и люди :).

касаемо моделирования рамы в целом имеется ряд, скажем так, обзорных статей на тему.....

<noindex>https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&a....41934586,d.bGE</noindex>

<noindex>https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&a...bGE&cad=rja</noindex>

<noindex>https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&a....41934586,d.bGE</noindex>

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • Елена
      Китайцем виднее, кто у них Отец. А вот интересно, сколько стоит доставка тонны груза  например к устью реки Лена (море Лаптевых) обычным способом? Илон Маск сажает на платформу первую ступень, а при запуске например с Тополя (отслужившего свой срок на благо Родины) нужно развернуть и аккуратненько посадить в заданную точку последнюю (точнее сам груз-контейнер).
    • vl_cnc
      Батарейку уже заменили. Можно подробнее про инициализацию и восстановление с бэкапа? Есть пошаговые описания процедур? Не хочется сделать хуже)
    • MotorManiac
      Так и в солиде-флоусиме вы это сможете сделать, и даже потом задать частицы, если известен их фракционный состав.
    • a_schelyaev
      Да, сможете. Более того, я думаю, что именно в такой постановке - двухкомпонентное течение - задача решаема практически во всех коммерческих кодах.
    • karachun
      Ну и где результаты? С чем сравнивать расчеты?
    • mestnyi
      Не в той ветке форума задаете вопрос. Ждать ответа можно о-о-о-о-о-о-чень долго.    
    • Anat2015
      Бывают такие ленивые разработчики, а в старых устройствах частенько программно-аппаратных ресурсов не хватает, чтобы какое-то лишнее сообщение на экран вывести. Удачи в работе.
    • Ferumxrom
      Нет к сожалению не капролон и даже не фторопласт, с этими разобрался быстро однопёрыми фрезами на ура, чистота идеал, а тут заказали детали из блоксополимера материал крайне неприятный + сож нет возможности использовать ( остаются следы ), с воздухом идёт нормально, но деталей партия большая хотел посмотреть в Imashining, что он предложит. Кстати на канал твой подписался, много полезного, по инструменту пообщался бы. Удачи и почаще видосики хотелось бы видеть, особенно по инструменту.
    • frei
      Инвентор сейчас весьма быстр в 3Д моделировании.
    • andrey2147
      Для параметров надо было L52, раз автор пытался вбить L50 ( то-ли люфт, то-ли корректоры) надо в книжке читать про синтаксис L50 и вбивать по новой то-ли с начала то-ли с середины.