Антиплагиат (1208318), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Накрыв тигельтеплоизоляционной крышкой, включается водяное охлаждение. Некоторыемодели печей не запустятся, если не будет необходимого подвода воды.Процесс плавки шихты в тигельной индукционной плавильной печиначинается с её включения и выхода на рабочий режим. В случае если наустановке присутствует регулятор мощности, то перед включением необходимоотрегулировать его в минимальное положение. После включения плавноподнять мощность до рабочей соответствующей загруженному материалу.После того, как присадочный материал расплавился, мощность необходимоснизить до четверти от рабочей.
Это делается для поддержания металла в17расплавленном состоянии. Перед разливом металла регулятор мощностиставится на минимум.1.2 Подготовка изношенной детали перед восстановлениемПравильная подготовка детали к заливке обеспечивает прочное сцеплениеего с присадочным материалом. Чтобы получить высокую прочность сцеплениязаливаемого металла с основой, восстанавливаемую деталь подвергаютспециальной обработке. Для этого первым делом её отправляют на участокочистки.Прежде всего, восстанавливаемая поверхность должна быть очищена отгрязи, коррозии, окислов, старой краски и т.д. Для этого деталь подвергаетсямеханической очистке.
Этот способ основан на воздействии твёрдого тела наобъект очистки для разрушения и снятия слоя загрязнения. С этой цельюиспользуются щётки, шаберы, скребки, наждачную бумагу. Механизироватьпроцесс такой очистки можно путём использования вибростенда, это позволитувеличить производительность труда [20].Немалое применение получила и абразивная очистка. Она используется дляочистки поверхностей восстанавливаемых деталей с помощью самогодешевого абразивного материала – песка.
Пескоструйная камера позволяетэффективно и безопасно очищать различные поверхности от загрязнений,удалять следы коррозии и старые покрытия. При такой обработке с поверхностидетали «смывается» и жировая плёнка. Процесс основывается на подаче поддавлением воздушно-песчаной взвеси, её направляют на жестко закрепленнуюобрабатываемую поверхность восстанавливаемой детали. Обработка металлапроисходит за счет кинетической энергии ускоренных воздушным потокоммельчайших абразивных частиц – песчинок. А «режущий» инструмент –пылевое облако – имеет возможность подбираться к труднодоступным местам.После механической или абразивной обработки деталь поступает на18химическую очистку.
Химическая очистка подразумевает все способы удаленияокалины и ржавчины посредством травления (кислотами, пастами илищелочами) или с помощью преобразователей ржавчины. Очистка травлениемпредназначена для удаления с поверхности восстанавливаемого металлаокалины и ржавчины. При технологии очистки травлением предварительнообезжиренная деталь погружается в ванну с травящим раствором, далеепромывается в проточной воде, обрабатывается щётками, чтобы удалить остаткиокалины и образовавшийся шлам, нейтрализуются в ванне с раствором щелочии промывается теплой водой. В результате травления в серной кислотепроисходит быстрое растворение железа, но медленное окислов, поэтомуокислы отстают от поверхности в результате растворения находящегося подними слоя железа.
Лучше всего растворяет окислы железа соляная кислота, ноглубже проникает в поры металла, вследствие чего ее трудно нейтрализовать.Со временем остатки кислоты могут вызвать коррозию металла [19].После того, как деталь прошла химическую обработку, её направляют наобмывку в моечную машину. Существуют стационарные и передвижныемашины различных конструкций, имеющие одну, две или три камеры.Оборудование для мойки бывает тупикового и проходного типов. Промывкадетали производится нагретыми до 70–90°С моющими растворами, такими каклабомит, деталан, фаворит и другими, направляемыми на деталь под давлениемчерез, специальные сопла.
После мойки детали промывают горячей водой исушат струей горячего (60–70 °С) воздуха.Пройдя все виды обработки, восстанавливаемая деталь направляется надефектоскопию. После обнаружения всех дефектов, подлежащихвосстановлению, деталь очищается.Пройдя все подготовительные процессы, восстанавливаемая детальпокрытая слоем флюса отправляется на оплавление в установку индукционногонагрева.
Это необходимо для получения высокой прочности сцепления19заливаемого металла с основой.Индукционный нагрев позволяет нагревать металл и проводящиеэлектричество заготовки при помощи электромагнитного поля. За созданиеэтого поля в катушке отвечает индуктор. Электромагнитное поле может бытьразличной частоты (среднечастотное, высокочастотное и сверхчастотное) [9].Для осуществления оплавления детали в установке индукционного нагрева,она помещается в водоохлаждаемый футерованный индуктор. В сквозноминдукторе холодные заготовки подаются в индуктор с одной стороны и выходятнагретыми с другой. Существует несколько приводов механизма подачи детали:электромеханический, пневматический и гидравлический.Для обеспечения в результате процесса высокого КПД, зазор междуиндуктором и нагреваемой деталью принято делать 3–5 мм.
Для осуществленияэффективности нагрева, т. е для высокого электрического КПД, необходимопроизводить правильное соотношение размеров индуктора и нагреваемого тела,частоты тока и магнитной проницаемости, удельного сопротивления металла.В индукционных литейных установках вокруг индуктора, вследствиепропускания через него переменного тока с помощью генератора, возникаетпеременное магнитное поле. Переменный магнитный поток, которыйпронизывает находящуюся внутри индуктора восстанавливаемую деталь,вызывает появление в ней индуктированного тока. Плотность такого токазависит от удельного сопротивления, магнитной проницаемости нагреваемойдетали, геометрических размеров, а также от частоты магнитного потока.Индукционный ток разогревает установку в соответствии с законом ДжоуляЛенца, в котором описывается, что « Количество теплоты, выделяемое в единицувремени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведениюквадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка» [9].
74При большой частоте вихревые токи распределяются по поверхности20детали, в результате их плотность резко увеличивается, при приближении кцентру детали – уменьшаются.Вихревые токи на высокой частоте вытесняют магнитным полемповерхностные слои заготовки, в результате чего их плотность увеличивается идеталь разогревается. За счёт теплопроводности нижерасположенные слоиметалла прогреваются. Только в поверхностном слое заготовки выделяетсяболее 85% тепла.На рисунке 1.2 показана схема нагрева заготовки в индукторе.Рисунок 1.2 – Схема нагрева заготовки в индукторе21Нагрев детали начинается прежде в тонком поверхностном слое, которыйравен глубине проникновения тока в холодный металл.
При потере магнитныхсвойств этим слоем, глубина проникновения тока увеличивается, а слойрасположенный глубже нагревается. Увеличение температуры в первомповерхностном нагретом слое замедляется. Когда свои магнитные свойстватеряет и второй слой, то нагреваться начинает и третий. Так происходятпоследующие процессы нагрева слоёв [9].При нагреве в стали протекают сложные процессы, которые и определяютсвойства после термической обработки. При сильном нагреве металла можетпроизойти его окисление, и сталь потеряет механическую прочность. Этоявление называют пережогом. А пережог – это неисправимый брак.Длительные выдержки при высоких температурах снижаютсодержание углерода на поверхности стали вплоть до образования чистогоферрита.
Такое явление считается обезуглераживанием. Оно крайне нежелательно, так как снижает твердость, износоустойчивость, усталостнуюпрочность.С точки зрения режимов нагрева все стали следует разделить на шестьгрупп: малоуглеродистые стали (кипящие), спокойные углеродистые стали ссодержанием углерода до 0,3%, стали с содержанием углерода 0,3–0,5%,углеродистые стали с содержанием углерода 0,5–0,75%, высокоуглеродистые илегированные стали с содержанием углерода 0,75%, высоколегированные испециальные стали, нагрев которых осуществляется по особомутехнологическому режиму, отвечающему требованиям теплофизическихсвойств.После того, как восстанавливаемая поверхность детали прошлапредварительное оплавление в установке индукционного нагрева, ее извлекаютиз индуктора клещами и она отправляется в заранее приготовленную для нееспециальную литейную форму, обеспечивающую расположение наплавляемой22поверхности под углом 85° по отношению к направлению уровня металла вформе, которую заполняют жидким металлом.1.3 Подготовка литейной формыДля восстановления деталей методом заливки жидким металлом применяютзаливку в стержнях.
Наиболее распространенный способ получения отливок вразовых литейных формах [23].Для изготовления литейной песчаной формы применяют опоки. Опока —это ящик без дна и крышки. Форму собирают из двух или нескольких опок,которые соединяются между собой штырями 1 через ушки 5, расположенные набоковых стенках. Для того чтобы формовочная смесь не выпадала, опокаснабжена ребрами 3 и буртиками 4, которые расположены у плоскости разъемаопок.На рисунке 1.3 изображено устройство опоки.Рисунок 1.3 – Устройство опоки: 1 – штырь; 2 – ручки; 3 – ребра; 4 – буртики; 5 – ушкиПрименяются в основном металлические опоки — из чугуна, стали или23алюминия.
Деревянные опоки используют в тех редких случаях, когданеобходимо срочно изготовить небольшое количество отливок [17].На рисунке 1.4 изображена литейная форма.Рисунок 1.4 – Литейная форма: 1 – штырь; 2,13 – металлические рамки; 3 – литниковаясистема; 4 – литейная полость; 5 – вентиляционные каналы; 6,12 – стержневые знаки; 7 –стержень; 8,11 – верхняя и нижняя полуформы; 9 – выступы; 10 – 77 модельВерхняя и нижняя полуформы центрируются при соединении с 40 помощьюштырей.
Полость, образованная полуформами и стержнем, непосредственноомываемая расплавом во время его заливания, называется рабочейповерхностью формы, а наружные слои их, соприкасающиеся с расплавом,—рабочими слоями. Для заливки расплава в литейную полость формы делаютлитниковые каналы, называемые литниковой системой [11]. 40Литниковая система — это совокупность каналов, через которыерасплавленный металл попадает в полость формы.
Она должна обеспечитьправильное распределение металла в полости формы, не допустивпроникновения инородных тел (шлака, огнеупора), разрушения формы, а такжезавихрения и разбрызгивания металла. Литниковая система, кроме того, должнаспособствовать созданию такого 4 теплового режима в форме и отливке, при 424котором в процессе затвердевания и охлаждения металла не развивались быдефекты усадочного происхождения. Литниковая система состоит изследующих основных элементов ( 4 рисунок 1.5): литниковая чаша (воронка),стояк, 4 шлакоуловитель, литники (питатели) [23].
4Рисунок 1.5 – Литниковая система: 1 – литниковая 4 чаша; 2 – стояк; 3 – шлакоуловитель; 4– литник ( питатели)Литниковая чаша направляет металл, заливаемый из ковша, в литниковуюсистему, гасит энергию струи, поддерживает постоянный уровень металла призаполнении формы. 4Способ подвода литников оказывает очень большое влияние на характерзатвердевания отливки. Через литник протекает весь расплав, заполняющийформу, из-за чего форма около литников разогревается и охлаждение изатвердевание металла в этой области замедляются. Это может послужитьпричиной развития усадочных пустот в тех зонах отливки, которыезатвердевают последними. Заливка металла снизу неблагоприятно сказываетсяна затвердевании. Последовательное и направленное затвердевание отливки безобразования усадочных пустот наиболее легко достигается при заливке сверху.Однако условия заполнения при этом совершенно неудовлетворительны. Вотпочему в каждом конкретном случае приходится искать компромиссное25решение, такую конструкцию литниковой системы, которая бы позволилаудовлетворить первостепенные требования [11].Различают несколько характерных способов подвода литников.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
