Иванов (550688), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Для уменьшения зарастания окисью алюминия каналы выполняют нз графитовых электродов или путем обклейки шаблона при футеровке специальными графнтовыми пластинами. Для предупреждения образования порнсгости и исключения неметаллических включений алюминиевые сплавы подвергают дегазации и рафинированию в жидком состоянии. Для этих целей применяют продувку расплава хлором, обрабатывают гексахлорзтаном или хлористыми солями (хлористый цинк, хлористый марганец и хлористый алюминий).
Предварительно соли обезвоживают переплавкой и до использования хранят в электрошкафу при температуре 120 — 150'С. Для повышения механических свойств, особенно пластичности, алюминиевые сплавы, содержащие )5 '/о 3! с грубой структурой подвергают модифицированию (искусственное измельчение структуры). При литье по выплавляемым моделям, когда процесс кристаллизации замедлен из-за повышенной температуры формы (100 — 300 'С), получаются отливки с крупнокристаллической структурой и относительно низкими механическими свойствами.
В таких случаях рекомендуется модифицирование расплава введением в него небольшого количества натрия. Для этого используют хлористые и фтористые соли натрия. Сначала расплав рафинируют, а затем модифицируют. Опыт показал, что во время модифицирования двойным (34 34 ИаС! + 66 % ХаГ) или тройным (62,5 "/о ИаС1+ 25 /о МаР + + 12,5 3о КС!) модификатором расплав вновь насыщается газами и неметаллическими включениями. Во избежание этого, а также для ,ускорения и удешевлении процесса плавки применяют так называемый универсальный флюс, который одновременно рафинирует и модифицирует расплав. Универсальный флюс растворяет, переводит в прозрачный расплав 1,2 — 1,6 % (по массе) А!,О„адсорбирует 6 — 12 ~/ю А!.,О, н дегазирует расплав активнее хлористого цинка.
Так как заливку разных отливок производят при различных температурах, применяют три состава универсального флюса, приведенные в табл. 7.8. Рафинируют и модифицируют расплавы универсальным порошковым флюсом следующим образом. Соли, входящие в состав флюса, предварительно сушат при 200 — 250 "С в течение 3 ч. Высушенные соли смешивают в бегунах или в шаровой мельнице до получения 27О Таблица 7.8 Состав универсальных флюсов Температура, 'С Содержание, и Номер Флюса мнннмаиьиая модифициро- ваиия пиавие- нна 25 45 50 80 40 30 15 !5 1О 750 730 710 850 780 730 !О однородной смеси.
Готовый флюс, предварительно нагретый до 250— 300'С, вводят в количестве 0,75 — 1,0 % на струю расплава, подаваемого в разливочный ковш !при заполнении его). По истечении 2 — 4 мин после заполнения ковша расплав тщательно очищают и затем заливают в формы. Еще более эффективно действие универсального флюса в жидком состоянии. Для расплавления флюса применяют трехфазную дуговую печь с центральным нагревом солей !рис. 7.9). Рафинируют и модифицируют расплав жидким универсальным флюсом следующим образом.
В нагретый разливочный тигель на небольшой слой расплава мерной ложкой заливают жидкий фчюс в количестве 0,3 — 0,5 % массы расплава и заполняют тигель расплавом. При этом флюс всплывает. Проходя через весь расплав флюс взаимодействует с ним, дегазируя, рафинируя и модифицируя расплав. С момента заполнения тигля расплав выдерживают в течение 3 мин, после чего флюс снимают с зеркала расплава и последний разливают в формы. Плавка магниевых сплавов. Магний и его сплавы при нагреве на воздухе окисляются и загораются, поскольку окисная пленка магния рыхлая и не защищает его от дальнейшего окисления.
Поэтому плавку магниевых сплавов надо вести под защитой флюсов или с добавкой 0,01 — 0,02 % Ве. В цехах литья по выплавляемым моделям для плавки магниевых сплавов рекомендуется применять индукционные тигельные печи промьш!ленной частоты ИПМ (рис. 7. 10) с вставным стальным тиглем (см. табл.
7.7). Магниевые сплавы готовят в два приема: сначала предварительный сплав, в затем рабочий сплав. В раскаленном тигле расплавляют флюс ВИ-2 в количестве 1 — 2 % массы шихты, затем в него загружают чушковый магний, алюминий, лигатуру и расплавляют шихту. Расплав нагревают до 680 — 700'С и вводят в него легирующие низкоплавкие элементы !в зависимости от состава сплава).
Затем расплав доводят до температуры 700 — 720'С и рафинируют его флюсами с перемешиванием в течение 5 — 6 мин. С поверхности расплава снимают шлак и загрязненный флюс, наносят свежий флюс, повышают температуру расплава до 750 — 780'С и выдерживают при этой температуре 12— 15 мин, чтобы расплав отстоялся. После этого берут пробы на анализ 27! Рис. 1.0. Схема дуговой еаектропечн для плавки уннверсальноге флюса: 1 — трехфазный трансформатор 380/84; у — пгнт управленвя; у — шаны: ив графнтовые электРоды; 8 — вытяжной зонт; 6 — футеровка из шамотного кир. нича; 7 — каркас печи Рис. 1.10. Сиена индукционной тнгельиай печи промышленной частоты для плавки магниевых спаавов; 1 — стальной тнгслы у иидуктор химического состава, охлаждают расплав до 700 — 680'С н разливают в изложницы.
Тигель очищают от остатков флюса, шлака и других загрязнений и подготовляют к следующей плавке. Рабочий сплав в тнгельной печи готовят так же, как предварительный сплав, только в шихту для рабочего сплава кроме чушковых свежих металлов и лигатур загружают отходы данного сплава. После нагрева расплав модифицируют углеродсодержащнми материалами (мел, мрамор, магнезия) и рафинируют флюсом ВИ-2, затем охлаждают до температуры заливки н разливают в формы. Прн этом сливают не весь расплав, 10 — 15 00 остается в тигле и его сливают в изложницы. Тигель очищают и готовят к следующей плавке. Плавка титановых сплавов. Вследствие большого сродства титана к кислороду и образования нитридов титана при нагреве его в воздушной среде плавка титана и его сплавов возможна только в вакууме илн в среде нейтральных газов.
Для литья по выплавляемым моделям наибольшее распространение находят дуговые гарниссажные электропечи с расходуемым электродом (рис. 7.11). Графнтовый тигель 2, в котором происходит плавка, охлаждается водой, протекающей в медной обойме 5. Температуру внутренней поверхности тигля регулируют с таким расчетом, 272 Рис. 7.11. наема илавки в дуговой гариис- сам ей алекгроиеки с ра«кодуеммм алек- тродом чтобы на стенках тигля в течение всего процесса плавки оставался нерасплавленным слой титанового сплава толщиной 10 — 15 мм, так называемый гарниссаж 3. Гарниссаж препятствует непосредственному контакту тигля с ванной расплава б, полученной от расплавления расходуемого электрода 1, и, таким образом, предохраняет сплав ог насыщения углеродом.
В табл. 7Я приведены технические характеристики электропечей для плавки титановых сплавов. Одна из печей (ОКБ-йбб) с поворот. ным тиглем для заливки расплава в форму представлена на рис. 7,12. Для заливки тонкостенных отливок в плавильно-залцвочных камерах устанавливают центробежные установки. Таблица 7.9 Техническая характеристика дуговых вакуумяых гарниссажнмх алентропечей ОКВ.1007 ОКБ-1079 ОКВ-900 Параметр 250 25 000 38 — 40 0,65 25; 60 14 000 28 — 32 0,13 Емкость плавильной ванны, кг Постоянный ток, А Напряжение, В Остаточное давление, Па Максимальные размеры электрода, мм: длина диаметр Число устанавливаемых электродов Максимальные размеры формы, мм: длина (диаметр) ширина высота Число установленпых форм Скорость плавки, кгlмин Удельный расход электроэнергии, кВт ч/кг Длительность цикла, ч Расход охлаждающей воды, мв10 Габаритные размеры печи, мм: длина ширина высота Масса печи, т 100 !4 000 34 0,13 485 460 650 300 1 500 310 1 800 800 1200 4 !Π— !5 2,5 800 500 1 5 — 8 7,4 600 600 600 1 3 — 6 2,3 6,5 2; 2,5 25 7 400 2 800 5 275 176 0,2 40 !1 350 6 750 5 175 42 12 000 7 560 6 800 50 273 РагУагии лагу ууи РИС.
7пде ДУГОВая ГаРННССаПнаа ЕпоатРОПЕЧЬ ОКБ.ддз Плавка в электродуговых гарниссажных печах с расходуемым электродом имеет и недостатки — затруднен перегрев расплава и переплав отходов, невозможно выдерживать расплав в печи и др. В связи с этим ведутся работы по применению других источников теплоты для вакуумных гарниссажных печей. Для этих целей исполь Рнс. 7.!д. электронно-лучевая четнреяпунгечная гарннссанквя установка Рнс. 1.11, Стена гарннссажной электро-печя с поворотной равяавьной «ушной: ! — повоженне прн плавке; Ы вЂ” положенне прн вавявке; ! — ваектронно-яучевая пушка; 2 — ввектроннмй вуч; 6— мернмй тнгень; 6 — расплав; 6 — форма; 6 — ось поворота зуют аксиальные и радиальные электронные пушки. На их базе созданы гарниссажные установки для плавки титана и других тугоплавких ме- 4 м таллов.
На рис. 7.13 показана электронно-лучевая гарниссаж ная промышленная установка дчя литья тугоплавких металлов, в которой находятся четыре аксиальные пушки мощностью 120 кВт каждая. Емкость тигля для плавки титана б л. Печь снабжена системой дистанционного наблюдения и управления процессом. В отличие от дуговой плавки с расходуемым электродом электронно-лучевой нагрев позволяет расплавлять кусковой шихтовый материал, в том числе и отходы применяемых сплавов, легировать сплав введением легирующих компонентов в твердую шихту или в расплав в хбде плавки. При этом представляется возможным выдерживать расплав в течение любого времени и перегревать его до необходимой температуры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
