Файл: Сосненко, М. Н. Развитие литейного производства.pdf

новлен прибор автоматической регистрации уровня гамма-излучения в миллирентгенах. Радиографирование позволило отработать литниковые системы для ряда сложных автомобильных отливок (картер диф­ ференциала, картер руля, соединительная вилка, ша­ тун, и др.).

В СССР создан прибор для измерения плотности литейных форм и стержней радиоизотопным методом, конструкция которого была разработана отделом ра­ диоактивных исследований Института проблем литья Академии наук УССР. Прибор универсален, так как позволяет измерять плотность набивки литейных форм, изготовленных по любой технологии и из раз­ личных формовочных смесей. Во время испытания в литейных цехах ряда отечественных заводов он позво­ лил уменьшить брак отливок, связанный с недоуплотне.нием или переуплотнением смеси в формах, полу­ чаемых из песчано-глинистых, жидких самотвердеющих и графитовых смесей.

Многообразие проявлений различных литейных дефектов иногда затрудняет их распознавание даже опытными специалистами, а следовательно, тормозит

пороков (мелкие поры, горячие и холодные трещины и др.) рекомендуется применять растровый электрон­ ный микроскоп. Он отличается от обычного электрон­ ного микроскопа тем, что позволяет получать увели­ ченное изображение поверхности отливок и различных материалов с большой разрешающей способностью, С помощью растрового микроскопа можно, например, исследовать структуру графита в чугуне.

Последние годы характерны интенсивным оснаще­ нием литейных цехов, лабораторий и исследователь­ ских организаций, изучающих литейные процессы, всевозможными приборами и электронно-вычисли­ тельными машинами. В чугунолитейном производстве ЭВМ успешно помогает в выборе шихтовых материа­ лов; координирует параметры работы вагранок. В ря­ де фасонно-сталелитейных цехов ЭВМ постоянно ин­ формируют литейщиков о температуре ванны, прово­ дят спектрографический анализ проб стали, контро­ лируют процесс ее плавки в дуговых электрических

«ЛЕЧЕНИЕ» ОТЛИВОК

И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

ДЕТАЛЕЙ МАШИН_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

о 1930 г. в литейных цехах существовала система Дконтроля, при которой полученные отливки дели­

лись на две группы — годные и брак. При этом в иду­ щий на переплавку брак попадало большое число от­ ливок с незначительными дефектами, наличие которых

вбольшинстве случаев не снижало работоспособности изготовляемых из них деталей машин и конструкций.

Учитывая это, в последующие годы во многих ли­ тейных цехах были организованы участки-исправления пороков отливок, разработаны научно обоснованные методы, позволяющие перевести большое число де­ фектных отливок в разряд годных. Одним из первых предприятий, освоивших и организовавших заварку отливок в промышленных масштабах, был московский завод «Станколит». Он стал школой передового опыта

вэтой новой области литейного производства. Чтобы

обеспечить требуемое качество деталей машин, ис­ правление дефектных отливок ведется по тщательно разработанной технологии с последующим контролем подвергшихся лечению отливок.

Принимая во внимание характер дефектов отливок, в современных условиях применяется несколько мето­ дов их исправления. Наиболее распространенными из них являются заделка дефектов замазками, пропитка пористых отливок различными составами, газовая и электрическая заварка.

Декоративное исправление дефектных отливок до­ пускается только для мелких поверхностных раковин

133

на отливках неответственного назначения и осуществ­ ляется путем их заделки замазками. Перед заполне­ нием замазкой дефектные места очищают от грязи и обезжиривают бензином, а после их заделки исправ­ ленное место заглаживают гладилкой, высушивают, затирают куском пемзы, графита или кокса. На Ива­ новском заводе расточных станков вместо токсичной замазки на основе эпоксидной смолы начали приме­ нять замазку на базе стиракрилапластика холодного твердения. Стиракрил, предварительно перемешанный с чугунной стружкой, смешивают с эфиром в соотно­ шении 2:1 при движении металлического шпателя только в одну сторону. Эфир добавляют медленно, стремясь пропитать порошок возможно лучше и полу­ чить однородную тестообразную массу, затвердеваю­ щую при 15—20° за 3—4 часа без нагрева и давления. Ее плотность 1,16-М, 18 г/см3, ударная вязкость 8— 10 кг-см/см2 и прочность на изгиб 700-Т-800 кг/см2. За­ мазка водо- и маслостойка, устойчива к воздействию растворителей и при заделке дефектов диаметром до 100—120 мм, но не глубже 15—20 мм, почти не дает усадки; при ширине 20—30 мм длина дефекта не огра­ ничивается. Поверхность после заделки получается гладкой.

Для устранения в отливках гидравлической течи и пористости успешно применяют пропитку под давле­ нием водными растворами соды, медного купороса, на­ шатыря, жидкого стекла, а также бакелитовым или карбинольным лаком. Растворы под давлением 3—4 ат просачиваются в отливку и заполняют поры продукта­ ми коррозии и коллоидной пленки. Хорошие результа­ ты получаются при использовании пропитки бакелито­ вым лаком и особенно пропитки лаком под вакуумом для устранения гидравлической течи в отливках из цветных сплавов. На рис. 50 показана отечественная установка для исправления пористых бронзовых отли­ вок, работающих в морской или пресной воде, нефти, масле или паре. Герметически закрываемые автокла­ вы 1 (для отливок)' и 3 (для бакелитового лака) ра­ ботают под давлением. Они соединены между собой трубопроводом, а также с вакуум-насосом 12 (РВН20) и специальным ручным насосом 11, который служит для повышения давления в автоклаве 1 до 15—18 ат.

134

После загрузки в автоклав 1 подготовленных для ис­ правления отливок он герметически закрывается, а затем в нем (путем открывания кранов 7 и 9) соз­ дается вакуум в 60—70 мм рт. ст. по вакуумметру 8. При этом вакууме отливки выдерживают 15—20 мин ,

заполняется бакелитовым лаком плотностью не менее 0,95—1 г/см3 из автоклава 3. Для полного проведения технологического процесса пропитывания в автоклаве повышают давление до 15 -и 17 ат ручным насосом 10. Отливки выдерживают не менее 30 мин., после чего остаток лака сливают в автоклав 3. После пропитыва­ ния бакелитовым лаком отливки выставляют на 2—■ 3 часа на специальный поддон для воздушной сушки, а затем загружают в специальную печь, где их сушат по режиму: нагрев до 120° за 1 час, выдержка 1 час, нагрев до 140—150° за 1 час, выдержка 1 час и их охлаждение с печью до 30—40°. В зимний период в автоклав 3 устанавливают специальный теплообмен­ ный аппарат, работающий от пара или горячей воды.

Заварка пороков в отливках обычно применяется для исправления дефектов в тех местах, которые ис­ пытывают большую нагрузку. Процесс заварки заклю­ чается в сильном разогреве (до оплавления) места де­ фекта с последующей его заделкой расплавленным присадочным материа­ лом. Чтобы получить заварку высокого каче­ ства, необходимо при­ менять присадочный материал, который по своим свойствам не от­ личался бы от свойств металла отливки.

Различают заварку

135

но нагревается до 350-^-600° в специальной печи, а пос­ ле заварки медленно охлаждается до комнатной темпе­ ратуры. Для лучшей обрабатываемости исправленные отливки подвергают термической обработке — отжигу. Наиболее широко для исправления дефектного литья применяется холодная заварка. Она ведется без предварительного подогрева исправляемых отливок. Разогрев места дефекта и расплавление прутка при­ садочного материала производятся пламенем горелки, в которой сжигается пропан-бутан или природный газ (газовая заварка), или при помощи специальных сва­ рочных аппаратов (электрическая заварка).

Как показала практика, при холодной газовой за­ варке дефектных чугунных отливок сварочными прут­ ками в наплавленном металле часто образуется по­ ристость губчатого характера. Она возникает из-за низкого качества поставляемых чугунных присадоч­ ных прутков. С учетом этого, на московском заводе «Станколит» под руководством автора проведено ис­ следование, в результате которого был разработан новый технологический процесс получения чугунных сварочных прутков в блочных графитовых кокилях. Как показала экспериментальная проверка, прутки отвечают требованиям газовой сварки предъявляемым при исправлении дефектов чугунных отливок.

Последние годы характерны дальнейшим совер­ шенствованием процессов «лечения» отливок, вследст­ вие чего они стали применяться для ремонта и восста­ новления изношенных литых деталей машин.

На московском заводе «Изолит» разработана тех­ нология восстановления корпусов запирающих ци­ линдров машин для литья под давлением. Усталостные трещины в корпусах разделывают и заваривают пуч­ ком электродов УОНИ 13/55 диаметром 3—4 мм, а при

35 тыс. руб. Экономический эффект от восстановления только двух машин «Полак-900» составил 5446 руб., не считая стоимости выпущенной на этих машинах про­ дукции после ввода их в эксплуатацию.

136

«ИСЧЕЗАЮЩИЕ»

МОДЕЛИ И СТЕРЖНИ_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ного труда затрачивается на изготовление дере­ Мвянных и металлических моделей, служащих для получения разъемных песчано-глинистых форм. Кро­ ме того, их применение снижает точность получаемых отливок, так как для более легкого извлечения из фор­ мы они при изготовлении снабжаются формовочными уклонами, а при формовке — расталкиваются, что увеличивает объем и размеры полости литейной фор­ мы.

Принимая во внимание отмеченные недочеты мно­ гократно используемых деревянных и металлических моделей, литейщики стали применять так называемые «исчезающие» модели, по которым можно получить только одну отливку. Рациональность и особые пре­ имущества разовых моделей заключаются в том, что они дают возможность использовать неразъемные формы. Такие формы обеспечивают высокую точность получаемых в них отливок.

Взависимости от метода уничтожения разовых моделей после выполнения технологических функций их принято делить на выплавляемые и выжигаемые.

Впериод Великой Отечественной войны в связи с необходимостью создания и развития новых конструк­ ций авиационных двигателей возникла острая нужда

восвоении производства сложных по конфигурации, точных по геометрии и размерам отливок из не под­ дающихся обработке давлением (ковке и прокатке) и

резанием жаропрочных сплавов.

137

Для получения таких отливок была разработана ловая технология литья по выплавляемым моделям применительно к условиям высокомеханизированного и автоматизированного производства, схема которой показана на рис. 51.

Для изготовления разовых моделей в современных литейных цехах применяют легкоплавкие (с темпера­ турой плавления 60-Т-800) модельные составы, в ко­ торые входят торфяной воск, буроугольный битум, синтетический церезин и другие материалы. Модели или их звенья получают путем запрессовки модельной массы в металлические (стальные, алюминиевые) пресс-формы. Учитывая незначительные размеры про­ изводимых отливок, большое число моделей объеди­ няется на общем стояке. Полученные таким образом модельные блоки покрывают 3—5 слоями огнеупор­ ного раствора — суспензии с последовательной суш­ кой каждого слоя. При этом каждый слой суспензии, включающей пылевидный кварц (основа) и этилсиликат (связующий материал), обсыпают мелким, пред­ варительно прокаленным кварцевым песком. Таким образом, на модельном блоке образуется корковая огнеупорная форма с толщиной стенки 3—6 мм. Пос­ ле выплавления из нее модельного блока, что чаще всего производится в горячей (90—95°) воде, несколько корковых форм 3 (рис. 52) заформовывают крупным кварцевым песком 2 в металлической опоке 1. Полу­ ченные таким образом опочные формы прокаливают

В настоящее время методом литья по выплавляе­ мым моделям получают очень сложные по конфигура­ ции отливки для деталей авиационных двигателей, автомобилей, швейных машин, охотничьих ружей, текстильных машин, центробежных насосов, паровых и газовых турбин из любых сплавов с максимальны­ ми габаритными размерами, достигающими 1 м, мас­ сой 0,02—140 кг, с отверстиями при минимальном диаметре до 2 мм, небольшой толщиной стенок, до­ стигающей 0,3 мм.

Большая точность разовых моделей, получаемых по тщательно изготовленным металлическим пресс-

иг

Рис. 51. Последовательность операций технологического процес­

са изготовления литья по выплавляемым моделям.

«9