ДЕФЕКТЫ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

Секция «Сварка летательньх аппаратов и родственнее технологии»

УДК 621.74045

ДЕФЕКТЫ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

C. А. Васильев*, Н. С. Жмуйдин, Е. А. Бем Научный руководитель - Л. А. Оборин

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

*E-mail: 200895v@mail.ru

Рассмотрены наиболее актуальные проблемы образования дефектов литых заготовок.

Ключевые слова: дефекты литых заготовок, литье, ЛВМ.

DEFECTS OF ARTICLES OF ARTICLES THROUGH THE METHOD OF CASTING BY THE FLOATING MODEL

S. A. Vasiliev*, N. S. Zhmuidin, E. A. Bem Scientific Supervisor - L. A. Oborin

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

*E-mail: 200895v@mail

The most actual problems offormation of defects of cast billets are considered.

Keywords: defects of cast billets, castings, LMW.

Литьё - заполнение чего-либо (формы, ёмкости, полости) материалом, находящимся в жидком агрегатном состоянии.

По ГОСТ 3.1109-82: изготовление заготовки или изделия из жидкого материала заполнением им полости заданных форм и размеров с последующим затвердением.

В наиболее распространённом понимании - типовой процесс-операция получения изделий, заключающийся в заполнении специальной емкости (формы), формирующей поверхность или часть поверхности изготавливаемого изделия, жидким материалом (металлы и неметаллы) с дальнейшим термовременным переходом жидкого материала в твердое агрегатное состояние и получения, в результате, твердой заготовки, близкой по конфигурации, размерам и свойствам к изделию [1].

ЛВМ (Литье по выплавляемым моделям). Он применяется для изготовления деталей высокой точности и сложной конфигурации, невыполнимых другими методами литья (например, лопатки турбин и т. п.) Из легкоплавкого материала: парафин, стеарин и др., путём его запрессовки в пресс-форму изготавливается точная модель изделия и литниковая система. Затем модель окунается в жидкую суспензию пылевидного огнеупорного наполнителя в связующем. Из сформировавшейся оболочки выплавляют модельный состав: в воде, в модельном составе, выжиганием, паром высокого давления. После сушки и вытопки блок прокаливают при температуре примерно 1000 °С для удаления из оболочковой формы веществ способных к газообразованию. После чего оболочки поступают на заливку. Перед заливкой блоки нагревают в печах до 1000 °С. Нагретый блок устанавливают в печь и разогретый металл заливают в оболочку. Залитый блок охлаждают в термостате или на воздухе. Когда блок полностью охладится его отправляют на выбивку. Ударами молота по литниковой чаше производится отбивка керамики, далее отрезка ЛПС. Таким образом, получаем отливку [2].

Преимущества этого способа: возможность изготовления деталей из сплавов, не поддающихся механической обработке; получение отливок с точностью размеров до 11-13 квалитета и шероховатостью поверхности Ra 2,5-1,25 мкм, что в ряде случаев устраняет обработку резанием;

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1

возможность получения узлов машин, которые при обычных способах литья пришлось бы собирать из отдельных деталей. Литье по выплавляемым моделям используют в условиях единичного (опытного), серийного и массового производства.

В силу большого расхода металла и дороговизны процесса ЛВМ применяют только для ответственных деталей.

Дефекты при литье по выплавляемым моделям можно разделить на четыре большие группы, образование которых происходит по причине [3]:

1) неправильного изготовления моделей и модельных блоков;

2) нарушения технологии при нанесении слоев оболочки;

3) нарушения технологии при удалении модельного состава;

4) нарушения технологии формовки и прокаливания форм.

Для предотвращения использования деталей, с дефектами, на производстве необходимо производить контроль данных деталей на предмет дефектов или несоответствия заданным стандартами и зависимости от требований к качеству отливок назначают методы их контроля. Все отливки по выплавляемым моделям разделяют на пять групп [4].

Группа 1. Отливки, работающие при максимальных для данного сплава нагрузках, поломка которых ведет к аварии машины, связанной с риском для здоровья и жизни людей. К этой группе можно отнести, например, литые турбинные лопатки авиационных двигателей, детали рулевого управления и тормозов автомобилей.

Группа 2. Отливки, поломка которых ведет к аварии машины, ее остановке, значительному ремонту, но не угрожает здоровью и жизни людей, например, лопатки трубокомпрессоров наземных двигателей внутреннего сгорания, клапаны, толкатели и некоторые другие движущиеся детали.

Группа 3. Отливки, при поломке которых требуется заменить их, например рычаг ручной подкачки бензина, рычаг привода акселератора автомобильного двигателя, литые кронштейны.

Группа 4. Детали, при поломке которых машина некоторое время может работать до планового ремонта или до остановки в конце смены, например кожухи, ненагруженные кронштейны.

Группа 5. Отливки, отсутствие которых ухудшает только внешний вид, но не работу машины, например эмблемы, декоративные детали.

Каждую отливку группы 1 контролируют с использованием общих и специальных методов: визуально для определения наружных дефектов, по геометрическим размерам, химическому составу, механическим и специальным свойствам; выявляют внутренние, а также невидимые невооруженным глазом поверхностные дефекты. Отливки группы 2 контролируют по размерам и выявляют внутренние и внешние дефекты. От партии отливок одной плавки проверяют механические свойства на образцах. В ряде случаев проверяют специальные свойства. Контроль отливок группы 3 включает проверку геометрических размеров и наружных дефектов, а также проверку химического состава сплава каждой плавки. Из механических свойств в некоторых случаях проверяют только твердость. Внутренние дефекты в отливках этой группы не контролируют. У отливок группы 4 контролируют точность геометрических размеров и выявляют дефекты. Химический состав проверяют от каждой плавки или от сменной (суточной) партии плавок. Отливки группы 5 проверяют только по внешнему виду и выборочно (от 10 до 1 %) - по геометрическим размерам. Химический состав отливок этой группы проверяют обычно 1 раз в сутки и он является факультативным. Таким образом, для отливок различного назначения нормы и методы контроля различны.

Библиографические ссылки

1. Смирнов А. Н., Лейрих И. В. Металлопродукция : монография. 2002. 536 с.

2. Оборин Л. А., Чернов Н. М. Технологические основы процессов изготовления литых деталей для специального машиностроения. 2016. 348 с.

3. Оборин Л. А. Научно-технологические основы производства литых деталей по выплавляемым моделям для силовых установок летательных аппаратов. 2015. 242 с.

4. Оборин Л. А., Колмыков В. А. Технологическое обеспечения изготовления качественных деталей машин методом литья по выплавляемым моделям. Красноярск, 2015. 110 с.

© Васильев С. А., Жмуйдин Н. С., Бем Е. А., 2018