CC BY
3
УДК 621.791.18
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТНА
Б. И. Петров*, О.В. Щербина, С. Ю. Чучунова, Р. Р. Маматов Научный руководитель - Л. Г. Семичева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, пр. имени газеты «Красноярский рабочий», 31
*E-mail: samsgs-f@mail.ru
Рассмотрена структура технологического процесса литья по выплавляемым моделям и виды контроля качества литых заготовок.
Ключевые слова: технологический процесс, литые заготовки, виды контроля качества
PROCESS CONTROL SYSTEM MANUFACTURING OF CAST BLANKS OF HOUSING PARTS OF HP
B. I. Petrov*, О. V. Shcherbina, S. Y. Chuchunova, R. R. Mamatov Scientific Supervisor - l.G. Semicheva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospect, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
*E-mail: samsgs-f@mail.ru
The structure of the investment casting process and the types of quality control of cast billets are considered.
Keywords: technological process, cast blanks, types of quality control.
Обеспечение качество сварных конструкций летательных аппаратов на прямую зависит от качества литых заготовок из высокопрочных материалов. Необходимым является не только соответствие требованиям единичной партии отливок, но и высокое качество изделий, сокращение потерь, связанных с несовершенством технологии и производственного процесса в целом. Нужно и учитывать то, что лишь после окончания процесса розлива металла, возможно оценить качество отливок. Чтобы получить наибольшую эффективность, предприятию нужно оптимизировать технологические процессы, осуществлять контроль на каждом этапе производства литых деталей и постоянно осуществлять анализ «слабых мест». Актуальным сейчас является разработка системы контроля технологического процесса изготовления литых заготовок для корпусных деталей ТНА из стали ВНЛ-6 и жаропрочного сплава ВЖЛ-14. Что бы решить эту задачу нужна методология структурного анализа и проектирования SADT [1]. Эта методология позволяет разделять процесс литья на несколько этапов:
- анализ (определение того, что система будет делать);
- проектирование (определение подсистем по отдельности);
- объединение (соединение подсистем в единое целое);
- тестирование (проверка работы системы);
- установка (введение системы в действие);
- функционирование (использование системы).
Секция «Сварка летательных аппарате)]? и родственные технологии»
Такая система позволяет максимально минимизировать значительный процент ошибок, которые появляются в процессе анализа и проектирования, снизить допущения при реализации и тестировании, улучшать взаимосвязь между структурными подразделениями системы, дает возможность принимать управленческие решения, и так далее.
Так же эта система не требует глубоких знаний и навыков программирования, а самое основное - огромных затрат и времени на ее создание.
Процесс изготовления отливок по выплавляемым моделям охватывает большое количество операций, и поэтому, для систематизации всех сложных этапов и составлена БЛБТ-диаграмма (рис.1).
БЛВТ-диаграмма состоит из следующие этапов: слева -вход, справа - выход, снизу -механизм, сверху - управление.
Компоненты модельного состава
Подготовленная пресс-форма
Огнеупорные материалы для изготовления огнеупорной формы СОФ)
Опорный наполнитель
Смесь порошков огнеупорных материалов_
Шихтовые и шлаковые материалы
Материал, необходимый для отчистки готовой отлнвки
Требования нормативно-технической документации (НТД) к контролю
Процесс литья по выплавляемым моделям
Возврат МК для повторного использования
Возврат ЛПС в шихту
Готовая отливка
Исполнители, оборудование
Рис. 1. 8ЛБТ - диаграмма процесса ЛВМ
После завершения всех шести этапов получается отливка, с контролируемыми механическими свойствами, химическим составом (рис. 2).
а
5 =
■■
I Н ЕВ М
ГОТОВАЯ ОТЛИВКА
(химический состав, механические свойства)
Рис. 2. Виды контроля качества литых заготовок
Контроль химического состава сплава с помощью химического анализа позволяет установить процентное содержание отдельных элементов сплава. При содержании определяемого элемента в сплаве больше 1% этот метод достаточно точный, но длительный по времени.
Спектральный анализ, основанный на рассмотрении спектра сплава при воздействии дугового разряда на поверхность рассматриваемого сплава, позволяет с достаточно высокой точностью определять большинство элементов практически без повреждения образца. Так
же этот метод имеет следующие преимущества: сохранение пластинок со спектрами, быстрота анализа, универсальность [2].
Для данного анализа нужно специальное оборудование: спектрограф с генератором искры или дуги, микрофотометр, стилоскоп, спектропроектор.
При литье по выплавляемым моделям пробу на химический и спектральный анализ чаще осуществляют в виде прилитого к блоку образца, с него берут стружку для химического анализа, а оставшуюся часть образца берут для спектрального анализа.
Для определения серы и фосфора на приборе Ьеео СБ-46 (ФРГ) тратят не более 30 с. Образец сжигают в индукционной печи в кислороде. Выход продуктов сгорания СО, СО2 и Б04 измеряется по отдельности специальными детекторами инфракрасного излучения. Выходные сигналы детекторов суммируют электронным способом.
За 90 с можно узнать содержание азота в сплаве на приборе №А 2002 фирмы ЬеуЬоЫ-Негаеш (ФРГ). Аналоговый выход прибора - детектор теплопроводности.
Контроль внешним осмотром проводят после очистки блоков отливок, это позволяет наиболее точно определять причины брака. При этом осуществляют разбраковку всей партии отливок по внешним дефектам, видимым невооруженным глазом. Контролер сравнивает обнаруженный дефект с допустимым по утвержденному эталону или описанию в технических условиях на отливку. Отливки с дефектами, превышающими допустимые, после отрезки от литников бракуют или направляют на исправление.
На протяжении всего технологического процесса периодически проверяют все размеры отливок. Их контролируют по конструкторскому чертежу. Такой контроль производят при запуске в производство новой пресс-формы и после ее ремонта. Необходимо постоянно контролировать размеры, колеблющиеся при разной усадки отливок. Так же обмеряют отливки одной или нескольких партий по всем размерам, согласно чертежу. Для правильного выполнения размеров сложных сечений используют проектор (компактор) и выполняют разметку с разрезом по сечениям. Периодический контроль габаритов отливок и своевременная настройка пресс-форм обеспечивает точность отливок на требуемом уровне и соответственно их качество.
Забракованные в результате контроля отливки классифицируются по видам брака. Результаты разбраковки партии отливок фиксируются в журнале, с указанием общего числа отливок и число годных и забракованных по видам брака. Таким образом, определяются часто повторяющиеся виды брака. Анализируя данную информацию, на предприятиях должны разрабатываться мероприятия по их предупреждению [3].
Библиографические ссылки
1. Технология производства сварных конструкций из специальных литейных сталей и сплавов для силовых установок летательных аппаратов: монография /Л. А. Оборин, Ю. И. Коновалов, А. Ю. Володин, Е. С. Марченко, И. Ю. Кампова; СибГУ им. М. Ф. Решетнева; АО «Красмаш»» - Красноярск, 2018.
2. Алешин Н. П. Физические методы неразрушающего контроля сварных соединений: учебное пособие. - М.: Машиностроение, 2006. - 368 с.
3. Фатьянов С. В. Получение высококачественных отливок с заданными физико-механическими свойствами / С. В. Фатьянов, С. Н. Жеребцов // Технология машиностроения. 2006. № 7 (49). С. 7-11.
© Петров Б. И., Щербина О.В., Чучунова С.Ю., Маматов Р. Р., 2022
