Иванов (550688), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Кроме того, электронный нагрев позволяет создавать глубокий вакуум непосредственно над зеркалом ванны расплава для максимальной очистки его от вредных примесей, На рис. 7.14 показана схема гарниссажной электропечи с поворотной радиальной пушкой, что позволяет эффективно обогревать ванну в процессе поворота тигля для слива расплава в форму. Наряду с дальнейшими работами по внедрению электронно-лучевой плавки ведутся работы по плазменному нагреву. Для получения плазмы используют электрический разряд в среде газа.
Обычно плазму получают с помощью дугового разряда в плазменной горелке. Проходя в плазменной горелке через дуговой разряд, газ ионизируется и выходит из сопла с температурой в несколько тысяч граду сов. Полученную таким образом плазму применяют для гарниссажной плавки титана и других тугоплавких металлов. Плавка медных сплавов. Бронзу и другие медные сплавы при литье по выплавляемым моделям плавят в индукционных или дуговых электропечах малой емкости. Нагрев печи и плавка металла в дуговых электропечах производятся теплоизлучением от независимой электрической дуги, возникающей между двуми горизонтально расположенными графитовыми электродами.
Корпус печи обычно цилиндрический с горизонтальной осью. По оси размещены электроды, к которым подведен постоянный ток. Печи выполняют поворотными вокруг горизонтальной оси, что удобно как для слива расплава, так и для быстрого на- 275 грева его при плавке благодаря покачиванию вапиь1 и коптакту расплава с нагретыми стенками футеровки. Перед плавкой печь тщательно очищают и нагревают электрической дугой до 800 'С. Затем в нее загружают мелкий древесный уголь, применяемый в качестве покровного флюса, предохраняющего расплав от окисления. Уголь предварительно просушивают и прокаливают при температуре 600 'С.
Сначала в печь загружают исходную медь, расплавляют ее и раскисляют фосфористой медью, вводя половину навески раскислителя. Затем загружают возврат (литники, бракованные детали, стружку и сплески, лом), а также лигатуру. После расплавления всей шихты подогревают расплав до 1130 — 1190'С и вновь раскисляют фосфористой медью, вводя половину оставшейся части навески. Затем вводят слегка подогретые (до 120 — 150 'С) легирующие компоненты: цинк, олово, свинец и др. После введения каждого из них расплав тщательно перемешивают и вновь подогревают до 1130 — 1190'С. Готовый расплав подогревают до температуры 1180 — 1230'С, выдерживают в печи 5 — 8 мин, снимают, шлак и разливают, В разливочных ковшах расплав снова раскисляют, вводя оставшуюся часть навески фосфористой меди.
Фосфористую медь для раскисления дают с учетом допустимого содержания фосфора в сплаве: для оловянно-фосфористых брона из расчета 0,1 % Р, для оловянных брона, не содержащих фосфора, 0,04 — 0,05 '/о Р и для алюминиевых бронз 0,01 — 0,02 'а Р. При плавке алюминиевых брона в дуговой печи нельзя допускать перегрев расплава выше 1200 С. Во избежание окисления и повышенного угара алюминиевые бронзы плавят под слоем флюса, состоящего из битого стекла, буры, древесного угля, криолита и смеси солей (15 '4~ фтористого натрия и 85 /а хлористого натрия). Кроме того, расплав алюминиевых брона можно рафинировать введением хлористого марганца (до 0,4 '/о) или продувкой хлором.
Кроме дуговых печей для плавки бронз и латуней применяют индукционные печи повышенной частоты, такие же, как и для плавки стали. В этом случае во внутрь индуктора в большинстве случаев устанавливают графитовый тигель, в котором и производят плавку. Можно применять индукционные электропечи промышленной частоты с железным сердечником ИЛ0-0,75 (рис. 7.15), предназначенные для плавки латуней и других медных сплавов. Полезная емкость такой печи 750 кг металла. Принцип.
работы и конструкция электропечей ИЛ0-0,75 те же, что и у печей ИЛ-05. Отличаются они меньшим пусковым периодом (ие более 5 суток) и большей стойкостью футеровки (более 8000 плавок). Контроль химического состава, температуры расплава, технологическая проба. Химический состава сплава определяют анализом на в е основные элементы сплав и вредные примеси. В ходе плавки, когда нет уверенности в химическом составе используемых шихтовых материалов, или для проверки расчетного состава, прибегают к экспресс-анализу. В большинстве литейных цехов существуют лаборатории экспресс-анализа, где за 10 — 15 мин производят анализ сплава на элементы, нуждающиеся в корректи- 276 Рис.
7л6. Нидукииоииав екектропееь ило-0,76 даи паавки иедиык сплавов розке. В углеродистых сталях такими элементамн являются углерод, кремний н марганец; в жаропрочных никелевых сплавах — алюминий и титан; в алюминиевых сплавах — хром, марганец, магний, медь, железо. Пробы для экспресс-анализа берут после полного расплавления металла.
Перед тем как взять пробу, расплав тщательно перемешивают на всю глубину ванны. Пробу берут ошлакованной ложкой и заливают расплав в специальный кокиль для образцов. Диаметр стандартных образцов составляет 8 — 9 мм. На образцах ставят клеймо (номер плавки) и передают в лабораторию. При отборе пробы в нее не должен попадать шлак, присутствие которого может исказить данные о составе сплава. В экспресс-лаборатории содержание углерода и серы определяют методом химического анализа, а всех остальных элементов — методом спектрального анализа, который позволяет быстро по линиям спектра, излучаемого каждым элементом, определить концентрацию элемента в сравнении с эталоном.
Экспресс-анализ требует затраты некоторого времени, поэтому в случае плавки небольшого количества металла он не производится. Для контроля качества сплава в ходе плавки производят также ряд испытаний технологических проб. Чаще всего берут пробу на раскисление и отсутствие газов в сплаве. В этом случае в цилиндрическую форму пз стержневой смеси или в чугунный стакан ошлакованной ложкой наливают расплав.
Если сплав плохо раскислен и содержит много газов, он застывает неспокойно, искрит, увеличивается в объеме (крастет») и застывает с выпуклым ноздристым мениском. В разрезе такой пробы имеются пустоты. Хорошо раскнсленный и не 277 7.5, ЗАЛИВКА ФОРМ Заливка форм из ковша.
При литье по выплавляемым моделям для заливки форм применяют ковши емкостью, не более 100 кг. При емкости ковша до 30 кг формы заливают вручную. При ковшах большей емкости применяют различные приспособления. Дчя заливки цветных сплавов используют графитовые тигли, а для заливки сталей и тугоплавких сплавов — стальные футерованные ковши.
Применяют открытые и чайниковые ковши. Стальной сварной кожух ковша набивается футеровкой следующих составов, % по массе: Состав 1 Магнезит, просеянный через сито 02 Глина огнеупорная, просеянная через сито , .. . , .. .. . , 6 Борная кислота .....,, . 2 Вода с жидким стеклом (плотностью 1,78 — 1,25), более 100 % 8 Состав П Глина огнеупорная Пылевидный кварц . Песок кварцевый . Бориая кислота Вода более 100% . 12 10 76 2 8 Футеруют ковши по шаблонам. Процесс футеровки ковша аналогичен процессу футеровки индукционной печи, После суточной просушки ковши прокаливают газовой горелкой или в электрической печи при температуре 800 — 900 'С в течение 1 — 2 ч.
В случае необходимости дозирования металла применяют мерные ковши (табл. 7.10). Для заливки форм вручную применяют обычные ковшовые носилки, на одной стороне которых находится шарнир. Это простое приспособление гарантирует удобство работы заливщика. 278 насыщенный газами сплав застывает в пробе спокойно, дает нормаль. ную усадку (вогнутый мениск). Проба в разрезе у хорошо раскисленйого металла плотная. Для контроля температуры расплава применяют оптические пирометры с исчезающей нитью ОППИР-45 (пиропто) и термопары погружения. Для тугоплавких сплавов чаще применяют оптические пирометры. Оптический пнрометр представляет собой лампу накаливания с питанием от гальванической батареи. При наведении обт.ектива прибора на расплавленный металл через окуляр видна нить лампы. Если на фоне расплава нить имеет более темный цвет, это означает, что температура расплава вьш1е требуемой.
Более яркий цвет нити означает, что температура расплава ниже требуемой. Когда вершина нити исчезает на фоне расплава — температуры их равны. Накал нити регулируют реостатом. Одновременно отградуиронаиный по температуре гальванометр указывает температуру расплава. Более точно температуру измеряют термопарами погружения хромель-алюмелевыми дчя температур до 900'С, платина-платино. родиевыми до 1100'С и вольфрамо-молибденозыми до 1800'С. Все термопары погружения для тугоплавких сплавов надо защищать от действия расплава кварцевыми наконечниками.
тай иц т.п» Для заливки форм из ковшей вместимостью более 30 кг применяют электромеханические подвески различных типов, перемещаемые по монорельсовым или бирельсовым путям. Из ковша заливают формы, находящиеся на конвейере. Заливка форм в вакууме производится двумя способами: поворотом печи вокруг сливного носка в форму, установленную внизу; через сливной носок тигля в форму, установленную на печи под уг- Раамерм .ковшей Вмести. мссть асима, дма Верхний дмаметр, Зиссти мм Диаметр дма, мм лом 90 ' к сливному носку, совместным поворотом печи с формой. При~ первом способе заливки весь шлак из печи попадает в форму.
Кроме того, под давлением падающей струи возможно разрушение формы. В результате такой заливки бывает большой брак отливок по засорам. При втором способе заливки падающей струи нет и брак отливок по засору значительно меньше. Центробежная заливка форм. Прогрессивный способ центробежной заливки, облегчает заполнение тонких кромок деталеч, снижает расход металла на ЛПС и способствует получению более плотного металла, а значит и более прочной отливки.
Пентробежная заливка В настоящее время применяется редко при литье по выплавляемым моделям машиностроительных деталей из-за малой прочности форм, но широко используется в ювелирном и зубопротезном литье. Центробежная заливка форм особенно целесообразна при получении крупных отливок, имеющих форму тел вращения и тонкие кромки на периферии отчивки (цельнолитые сопловые аппараты, осевые роторы турбин и др.). Лля этой цели созданы вакуумные установки полунепрерывного действия с плавильным тиглем емкостью 150 л и вращающимся столом, на который устанавливают горячие формы. Механизм вращения, находящийся вне печи, после расплавления металла и вакуумирования формы приводит вертикальную ось во вращение вместе со столом и формой.
В это время тигель наклоняется и расплав через шлюзовое отверстие заливается в форму. Аналогично осуществляквт центробежную заливку нз вакуумных гарниссажных установках для литья титановых сплавов. ГЛАВА 8 ВЫБИВКА, ОЧИСТКА И ТЕРМООБРАБОТКА ОТЛИВОК 8ЗК ОХЛАЖДЕНИЕ ЗАЛИТЫХ ФОРМ И ВЫБИВКА ОТЛИВОК После заливки формы охлаждают естественным путем — на воздухе — или принудительно — обдувкой холодным воздухом, душированием водой.
Естественное охлаждение происходит весьма медленно. Например, средняя скорость охлаждения стальных отливок, залитых в форму с опорным иаполнителем при 900'С, составляет -6 'С/мин. Та же форма, но без наполннтеля, охлаждается со скоростью 30 'С/мин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
