Файл: Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов.pdf

весе себестоимости полуфабрикатов из алюминиевых сплавов составляет 76%. В табл. 39 приведены сравни­ тельные показатели работы печей при плавке алюминие­ вых сплавов.

В современном машиностроении для изготовления де­ талей широко применяют многокомпонентные сплавы, содержащие труднорастворимые добавки. Приготовление таких сплавов связано со значительными трудностями, так как легирующие добавки медленно растворяются и плохо смешиваются с основным металлом. Для интенси­ фикации процесса растворения применяют перегрев жид­ кого металла, а для перемешивания — различные меха­ нические мешалки либо электромагнитные устройства типа статоров и катушек индуктивности. Однако повыше­ ние температуры приводит к насыщению металла газами и увеличению угара, а механические мешалки не обеспе­ чивают необходимой однородности химического состава сплава по объему в связи с несовершенством создавае­ мых ими гидродинамических потоков, и, кроме того, при перемешивании металл засоряется материалом мешалок. Статоры и катушки индуктивности обеспечивают бескон-

110

тактную циркуляцию металла, но емкости должны быть оборудованы обогревателями для компенсациии тепло­ вых потерь.

В Институте проблем литья АН УССР разработана оригинальная магнитодинамическая установка, обеспе­ чивающая индукционный нагрев металла п перемешива­ ние его в этой же емкости с помощью электромагнитных сил. Установка (рис. 37) состоит из ванны 1, сообщаю­ щейся с тремя каналами 2, трансформаторов 3 с обмот­ ками возбуждения 4, расположенными в окнах каналов, и электромагнита 5 с обмотками возбуждения 4', в 'зазо­ ре которого расположено место пересечения каналов.

При включении обмоток трансформаторов в жидком ме­

Дополнительное -включение обмоток электромагнита при­ водит к возникновению электромагнитной силы, приво­ дящей металл в движение. Величина этой силы зависит от напряжения, подаваемого на обмотки индуктора или электромагнита. Регулируя скорость истечения, металла

111

Исследование кинетики выравнивания химического состава сплава в процессе электромагнитного перемеши­ вания позволило определить режимы, при которых в кратчайшее время достигается высокая однородность сплава.

рекомендованных по старой технологии ЮОО, 1200°С, что позволило снизить угар элементов.

112

Химический анализ сплавов, приготовленных по раз­ работанной технологии, показал, что конечное содержа­ ние легирующих компонентов в них соответствует рас­ четным значениям. Анализ проб лигатуры алюминий — марганец, взятых из различных зон слитка (верх, сере­ дина, низ), отлитого в стандартную изложницу, показал что колебания в нем концентрации легирующего компо­ нента исчисляются сотыми долями процента (7,46; 7,45; 7,5% соответственно).

ты в этой печи происходит при наведении электрическо­ го тока. Таким образом, магнитный поток в печи без сер­ дечника проходит в большей или меньшей степени по шихте и, следовательно, работа такой печи зависит от магнитных свойств, размеров и формы кусков шихты, соотношения диаметра тигля и индуктора и т. д.

Главные конструктивные элементы тигельной печи — установка для получения тока требуемой частоты и на­ пряжения (электрическая часть), индуктор и тигель. Электрическая часть печи, состоящая из мотор-генера­ тора (для малых печей — ламповый генератор), регули­ рующих, предохранительных, сигнальных и измеритель­ ных приспособлений, наиболее сложна, потому при обра­ щении с ней требуется осторожность. В плавильное по­ мещение вводятся лишь шины, подводящие ток к индук­ тору, а также вспомогательные приборы и приспособле­ ния. Индукторы тигельных печей представляют собой многовитковую водоохлаждаемую катушку из медной трубки. В печах повышенной частоты используют равностенную круглую или профилированную трубку, а в пе­ чах промышленной частоты (50 гц)— неравностенную трубку специального профиля. Ток к печи подводится по гибким водоохлаждаемым кабелям. Мощность печи регу­ лируют, изменяя напряжение генератора. Температуру металла в печах измеряют термопарой при кратковремен­ ном ее погружении. В целях безопасности работы печи снабжены сигнализаторами контроля состояния тигля и изоляции индуктора.

Управление печью осуществляется со щита управле-

113