Получение отливок методом направленной кристаллизации

Специальные способы литья

Полунепрерывное литье чугунных труб и втулок — один из перспективных высокопроизводительных способов, позволяющий получать изделия диаметром до 1000 мм и длиной до 10 м, что невозможно при других способах. В установке для полунепрерывного литья труб (рис. 16.9, а) жидкий чугун заливают в кольцевой зазор, образованный внутренней стенкой водоохлаждаемого кристаллизатора 1 и водоохлаждаемым металлическим стержнем 2. Перед началом заливки этот кольцевой зазор плотно закрыт металлическим стержнем 3, установленным на подвижном столе 4. Чугун быстро затвердевает. Когда уровень заливаемого металла будет на 20—25 мм ниже уровня кристаллизатора, стол 4 начинают опускать, вытяги-

Схема установки полунепрерывного (а) и непрерывного (б) литья

Рис. 16.9. Схема установки полунепрерывного (а) и непрерывного (б) литья:

а: 1 кристаллизатор; 2,3 стержни; 4 стол; 5 — ковш; б: 1 — тигель; 2 — кристаллизатор; 3 заготовка; 4 ролики; 5 — пила

вая трубу. Одновременно жидкий чугун из ковша 5 заливают с заданной скоростью в кристаллизатор для поддержания в нем нужного уровня металла.

Трубы, получаемые этим способом, имеют чистую внутреннюю и наружную поверхность. Структура сплава таких труб получается мелкозернистой. Полунепрерывное литье используют также для получения квадратных, шестигранных и других фасонных профилей из чугуна, бронз, латуней и других сплавов.

Па рис. 16.9, б показан метод непрерывного литья заготовок. Жидкий металл, поступающий из тигля 1, быстро затвердевает в водоохлаждаемом кристаллизаторе 2 и образует непрерывную заготовку .3; ее вытягивают с определенной скоростью тянущими роликами 4 и разрезают дисковой пилой 5 на куски мерной длины.

Литье выжиманием (рис. 16.10, а) применяют для получения тонкостенных крупногабаритных отливок типа панелей размерами до 1000—2500 мм с толщиной стенки 2—5 мм из алюминиевых и магниевых сплавов. При повороте подвижной полуформы залитый жидкий металл заполняет полость формы, его излишек сливают в приемный ковш. Существуют установки с плоскопараллельным перемещением подвижной полуформы. Литье выжиманием осуществляют на автоматических установках.

При «жидкой прокатке» (рис. 16.10, б) металл непрерывной струей заливают в приемник, состоящий из двух вращающихся валков 1,2 с внутренним водяным охлаждением. На поверхности валков намораживается слой металла, образуя лист или ленту 3. Таким способом на специальных установках с полной автоматизацией процесса отливают чугунные листы, ленты.

Литье вакуумным всасыванием (рис. 16.10, в) состоит в том, что металл заполняет литейную форму 1 благодаря разрежению, созда-

Схема литья

Рис. 16.10. Схема литья:

а — выжиманием ; б — «жидкой прокаткой» (1,2 — валки; 3 лист); в вакуумным всасыванием (1 — литейная форма; 2 — металл); г — намораживанием (1 — металл; 2 нлита-ноплавок с отверстием; 3 — изделие; 4 затравка); д — примеры сечений отливок, полученных намораживанием из расплава

ваемому в пей вакуум-насосом. После затвердевания носок формы-кристаллизатора извлекают из ванны с жидким металлом 2. В результате пуска атмосферного воздуха в полость формы отливка удаляется.

Наиболее часто этот способ применяют для получения втулок, вкладышей, подшипников скольжения из дорогих и дефицитных бронз и латуней. Преимуществами такого способа литья являются уменьшение расхода металла на литники и прибыли, отсутствие окисления при литье, что важно, например, при производстве отливок из титановых сплавов. Способ применим для изготовления отливок простой формы.

Литье намораживанием (рис. 16.10, г) имеет несколько разновидностей. Общая характерная особенность состоит в том, что образование изделия происходит в результате последовательного затвердевания металла — его намораживания.

На поверхность жидкого металла 1 помещают плиту-поплавок с отверстием 2, соответствующим сечению отливки. В мениск жидкого металла, выступающего из отверстия, вводят затравку 4. При ее подъеме из отверстия плиты-поплавка за счет сил поверхностного натяжения постепенно вытягивается жидкий металл, затвердевающий (намораживающийся) и образующий изделие 3. Скорость вытягивания изделия должна быть точно согласована со скоростью охлаждения и затвердевания металла. Таким способом изготавливают ленты шириной 100 мм и более, трубы с внутренними и наружными ребрами и другие изделия из алюминиевых и некоторых других сплавов (рис. 16.10, Э).

Электрошлаковое литье (ЭШЛ) — это способ получения фасонных отливок в водоохлаждаемой металлической литейной форме — кристаллизаторе, основанный на применении электрошлако- вого переплава (ЭШП) расходуемого электрода.

Сущность ЭШЛ заключается в том, что приготовление расплава (плавка) совмещено по месту и времени с заполнением литейной формы: отливка последовательно наплавляется в форме. Используется для получения отливок из специальных сталей и сплавов и отливок ответственного назначения, к которым предъявляются повышенные требования по качеству металла, механическим свойствам.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >