Титов (550695), страница 79
Текст из файла (страница 79)
226). сл осл 'н Юо х 00 л~ бо бо х и 50 В- го 1О 3 в 4 Нч 5 а $ 5 ча 5аль си ВО м оаа оо 5,О 5,0 г,'о )'0 05 и б т б 5 б 5 Рис. 220ь Вертикально-нбелеван литниковая система со змеевидным стояком: Ш ая й 1 Рис. 227. Номограмма для расчета литннковых систем дая элюмиинеаых сплавов 1 — лвтввковая ее~на; т — прямой в змее. вндвый стояки; 3 — шлакауловитель; б — лятнвкавый канал, б — яаелевые пв.
тателв; б — ампер, 1 — отливка Свфонная литниковая система обеспечивает плавность заполнения формы металлом, но не создает условий для направленного затвердевания снизу вверх. Этот недостаток устраняется при вертикальной щелевой системе. Установлено, что для получения качественных отливок скорость движения сплава при заполнении формы не должна превышать 389 связующих стержневой смеси; обеспечивать направленное затвердевание отливки, тач 00 150 ем/с.
Поэтому для алюминиевых сплавов применяют расширяю. щиеся литниковые системы с соотношением Р,„.:Р,[Р„„=1:2:3; 1:2:4; 1:3:б. Для снижения скорости движения сплава в стояке их часто де. лают зигзагообразными, однако это увеличивает потери теплоты сплавом и снижает заполняемость формы. Для задержания шлака иногда используют фильтровальные сетки. Площадь сечения стояка для отливок из алюминиевых сплавов определяют по номограмме (рис.
227). По высоте (шкала 1) и массе отливки (шкала П1) находят точки, которые соединяют прямой линией, Эгу линию продолжают до пересечения со шкалой Лг, Точку пересечения соединяют прямой с точкой (средняя толгцииа отливки) на шкале П и эту прямую продолжают до пересечения со шкалой г'. Точка на шкале г' соответствует сечению стояка для данной отливки. $3. ПЛАВКА АЛЮМИНИЕВЪ|Х СПЛАВОВ И ЗАЛИВКА ФОРМ Алюминиевые сплавы легко окисляются при расплавлении, растворяют газы и вредные примеси. На поверхности расплавленного сплава образуется прочная окисная пленка, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Сплав может загрязняться окисью алюминия, не растворяющейся в расплавленном алюминии, ее можно удалить только рафинированием.
Алюминиевые сплавы ' интенсивно растворяют газы и главным образом водород, в результате в отливках образуется пористость. Поэтому для плавки алюминиевых сплавов очень важное значение имеют правильный подбор шихтовых материалов и выбор плавильного агрегата. Алюминиевые сплавы плавят в печах различных конструкций. В цехах мелкосерийного производства (до 30 т литья в месяц) применяют тигельные печи, работающие на мазуте, газе и электри. честве, или отражательные печи небольшой емкости; в цехах массового производства — газовые, мазутные или электрические отражательные печи, печи сопротивления и индукционные печи большой 'емкости (до 5 т). В связи с тем, что алюминиевые сплавы не рекомендуется пере гревать, так как они легко поглощают газы и окисляются, их не пла.
вят в пламенных и дуговых печах. Т и г е л ь н ы е п е ч и применяют, в основном, в цехах литья под давлением и в кокиль в качестве раздаточных печей, но они не- производительны и требуют большого расхода топлива. В этих печах устанавливают литые чугунные тигли емкостью 125 — 300 кг, Для предохранения тигля от растворения во время плавки и от насыщения алюминиевого сплава железом тигли изготовляют из чугуна или футеруют. Тигель после окраски отжигают при 500- 600 С в течение 3 — 5 ч. Стойкость чугунных тиглей 50 — 100 плавок Производительность тигельных печей 80 — !50 кг/ч, продолжи- ельность плавки в печи с тиглем емкостью 250 кг — 1,5 — 2,5 ч, Р всход мазута 11 — 20"о массы шихты. Для стационарных печей кроме чугунных применяют графитовые тигли емкостью 150 — 300 кг. Алюминиевые сплавы плавят также в э л е к т р о п е ч а х т и п а САН, в которых спираль находится над ванной.
Спирали изготовляют из сплава никеля с хромом или никеля с хролюм и железом (нихрома). Нихром лучших марок выдерживает нагрев до 1150' С в течение 6 — 8 месяцев. В печи делают две камеры для загрузки шихты (рис. 228). В камерах металл прогревается до оплавления нихромовыми нагрева-' тельными стержнями. Жидкий металл из камер стекает в металло- сборник, центральную часть печи, где он также подогревается. Рис. 228.
Печь сопротивления яля плавки алюминиевых сплавов: т' — камера дла Вагруакн нптктм; а — металлоеборкнк, а — нагревателн; а — летка; а — привод наклона печи Емкость печей, применяемых в литейных печах, 1 — 3 т, пять плавок в сутки, угар металла невысокий (1 ого), расход электроэнергии в печи емкостью 1,5 — 2 т 550 кВт ч)т. Индукционные печи с железным сердечи и к о м для плавки алюминиевых сплавов изготовляют емкостью от 30 — 60 кг до 6 — Зт. В них сплав во время плавки не соприкасается с газами печи. Угар металла составляет 0,5 — 0,8%, а при переплавке стружки около 5',о.
Расход электроэнергии 380 — 450 кВт ч вместо 530 †6 кВт ч при плавке в печи сопротивления. Плавка алюминиевых сплавов. В качестве шихтовых материалов для приготовления алюминиевых сплавов применяют первичные металлы, первичные сплавы, лигатуры, а также отходы собственного производства (литники, прибыли, брак).
Для примера ниже описана плавка сплава АЛ2. В шихту этого ~плаза входят силумин в чушках, алюминий первичных сплавов, лигатуры алюминий — кремний с содержанием 12 — 15',о 51; до 35 — 50',о отходов собственного производства; до 15'о чушек пере"лаза из стружки собственного производства. Шихта должна быть "истой, сухой, без загрязнения маслом, мазутом, землей и др. Ших- 1За 891 товые материалы перед присадкой в расплавленный металл под . гревают до 100 — 150' С. Плавку сплава ЛЛ2 рекомендуется вести на чушках готового силумина, а при отсутствии его — с применением лигатуры алюмн. ний — кремний. Тщательно просушенный н прокаленный тигел перед загрузкой шихты нагревают до 600 — 700' С.
Затем в него за. гружают отходы собственного производства, после расплавления которых загружают чушки паспортного силумина нли алюминия (при плавке на лигатуре). Затем вводят лигатуру алюминий — крем. ний и сплав тшательно перемешивают. Температуру доводят до 680 — 700' С и рафинируют сплав сухими хлористыми солями, Р а ф и н и р о в а и и е х л о р и с т ы и и с о л я м и. !( рафи. пирующим солям, легко разлагающимся при нагреве, относятся соли: ХпС!м МпС!.„С,С!„А!С1, н др. Рафинирующее действие солей основано на их реакции с алюминием ЗМеС!з+ 2А1 = 2А!С)з+ ЗМе, в результате которой выделяется газообразный хлористый алюминий, а восстановленный цинк нлн марганец переходит в расплав. Перед рафинированием соли необходимо тщательно подготовить, так как они имеют повышенную гнгроскопнчность, особенно хлорпстый цинк. Хлористый цинк необходимо переплавить при 380— 400' С и размолоть, а хлористый марганец просушить при этой же температуре в течение 4 — 6 ч.
' Соли следует хранить в термостате или сушильном шкафу пря 120 — 150' С, При рафинировании 0,1 — 0,2 "О соли (от массы шихты) вводят расплав с помощью колокольчика. Рафинирование сплава считают законченным после окончания бурления. Для устранения сильного бурления и окисления соль можно вводить в два приема. После рафинирования сплав выдерживают в течение 5 — 8 мпн, так как в этот период всплывают оставшиеся в расплаве пузырьки газов и окисиых плен. Гексахлорэтан С С1„применяемый в качестве рафинируюшей соли, имеет преимущества по сравнению с хлористым цинком и марганцем: он негпгроскопичен, при взаимодействии с расплавленным алюминием обладает большой газотворной способностью: ЗС,С!, + 2Л! -+- ЗС,С!, + 2А1С!,.
Газообразный тетрахлорэтилен С,С!, выделяется в виде крупных, быстровсплывающпх пузырьков, что затрудняет диффузию в него водорода из расплава и снижает эффект рафинирования по сравпе. нию с хлором. Поэтому вводят в сплав 0,5 — 1,Оой гексахлорэтана от массы шихты в несколько приемов. Температура рафинирования 730 — 750' С. Рафинирование флюсами.
Флюсы, покрываюшие ванну сплава, защищают его от воздействия атмосферы печи, способ. ствуют очищению сплава от окисных включений и дегазируют его. 392 В качестве флюсов применяют хлористый натрий и калий в соотно» ,иенпн 1: 1, Они образуют легкоплавкую эвтектику., Покровные флюсы в количестве 2 — 3',о массы шпхты засыпают иа поверхность чушек сразу после загрузки их в печь, По мере испарения флюса его периодически добавляют. Покровно.рафинируюшие флюсы в количестве 0,5 — 1,0 "о массы шихты засыпают на поверхность расплава.
Затем на его поверхность насыпают фтористый натрий для сгущения флюса, флюс снимают и сплав разливают. В а к у у м и р о в а н и е с п л а в о в. Сущность этого способа заключается в том, что с понижением давления растворимость водорода в сплаве уменьшается, Водород в сплаве, находящийся в ионизированном или атомарном состоянии, переходит в молекулярное состояние; образуются пузырьки, которые всплывают на поверхность.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
