Способ литья алюминиевых сплавов под газовым давлением

Способ литья алюминиевых сплавов под газовым давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскими

Соцналнстнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 191278 (21) 2698044/22-02 (51) hh

В 22 D 18/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 231280.Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 2 312,80 (53) УДК 621. 746. .043(088.8) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

ПОД ГАЗОВЫМ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью под газовым давлением.

При литье под газовым. давлением заполнение формы расплавом осущест- 5 вляется через металлопровод установки за счет действия газа, преимущественно воздуха, подаваемого под давлением на зеркало расплава, находящегося в герметичной камере «11 .

Однако при этом происходит окисление поверхности расплава с последующим замешиванием окислов в расплав, что приводит к снижению свойств отливок. для повышения качества отливок 15 вместо воздуха (рабочего агента) применяют инертный газ, повышенный расход которого увеличивает себестоимость изготовления отливок. Кроме того, с течением времени свойства рас- 20 плава ухудшаются из-за снижения эффекта рафинирования.

Известен также способ литья под низким давлением, который может быть применен и при литье с противодавле- 25 нием, включающий заполнение расплавом емкости, герметизацию объема над расплавом, подачу рафинирующего газа под давлен.1ем в донную часть емкости, заполнение расплавом формы, кристалли- 30 зацию и охлаждение отливки, снятие давления газа. Это позволяет сократить расход рафинирующего газа и производить рафинирование расплава с каждым циклом получения отливкиЩ.

Однако, и в этом случае расход рафинирующего газа значителен, так как определяется величиной давления, которое необходимо создать в объеме над расплавом и значительно превышает расход газа, необходиМого для рафинирования расплава.

Кроме того, .в обоих случаях с течением времени снижается качество расплава из-за уменьшения эффекта модифицирования, что ухудшает качество отливок, особенно при литье в неметаллическую форму.

Цель изобретения — повышение качества отливок.

Поставленная цель достигается тем, что в поток воздуха через 2-3 секунды после начала его подачи вводят

1-1,5Ъ от веса отливки рафинирующего вещества и 2-2,5Ъ от веса отливки модифицирующего вещества.

Способ осуществляется следующим образом.

В обогреваемую емкость установки литья под газовым давлением залйвают

789237 нерафинированный и немодифицированный расплав материала отливки, собирают форму, сообщая объем расплава в печи с рабочей полостью формы при помощи металлопровода, объем над расплавом герметизируют. Затем в донную часть емкости подают под давлением сжатый 3 воздух, который предварительно смешивают с порошком или расплавом 1-1,5% от веса отливки рафинирующих и 2-2,5Ъ от веса отливки модифицирующих веществ. Проходя через объем расплава, воздух разогревается и увеличивается в объеме, создавая над расплавом давление, величина которого регулируется системой сброса. Порошок или расплав рафинирующих и модифицирующих веществ, опадая вместе с воздухом в нижние слои расплава, разлагается и .вступает во взаимодействие с расплавом, рафинируя и модифицируя его.

При больших количествах обрабатывающих веществ происходит их перерасход, а также перемодифицирование и перенасыщение рафинирующим газом расплава. При меньшем количестве этих веществ часть объема расплава для отливки не обрабатывается и ухудшается качество отливки.

В связи с тем, что смесь воздуха поступает в донную часть емкости, рафинируются и модифицируются в первую очередь, нижние слои расплава. Из-за 36 недостатка рафинирующих и модифицирующих веществ верхние слои не обрабатываются.

Под действием давления воздуха .нижние обработанные слои расплава че- 35 рез металлопровод заполняют полость формы и кристаллизуются. После заполнения полости формы и технологически необходимой выдержки времени подача воздуха прекращается, а давление в @ объеме над расплавом поддерживается за счет дальнейшего прогрева воздуха. и после кристаллизации отливки системой сброса снижается до атмосферного.

Расплав сливается в емкость. После охлаждения отливки форма разбирается, отливка удаляется и цикл повторяется.

С целью снижения расхода рафинирующих и модифицирующих веществ, смешивание их с рабочим воздухом производится в. конце прохождения через входное отверстие металлопровода объема расплава, достаточного для заполнения полостей для прибылей, выпоров, промывников и т.д., расположенных в ве >хней части формы. Кроме того, необработанные объемы расплава медленнее кристаллизуются, обеспечивая питание отливки в течение длительного времени, что позволяет снизить расход сплава на питающую систему. N

Прекращение подачи рафинируюших и модифицирующих веществ в рабочий воздух следует производить после прохождения через входное отверстие металлопровода объема расплава, равного g5 объему отливки, что позволит заполнять литниковую систему необработанным расплавом.

Лучшее качество отливок обеспечивается при смешивании с воздухом тонкого помола рафинируюших и модифицирующих веществ с размером частиц

0,01... 0,1 мм. Эти вещества перед подачей в сжатый воздух могут быть предварительно смешаны либо подаваться раздельно.

Для ускорения обработки расплавов рафинирующими и модифицирующими веществами их предварительно подогревают. В этом случае более рациональна раздельная подача веществ в сжатый воздух, поскольку позволяет осуществлять раздельный подогрев рафинирующей соли и модификатора до разных температур. Еще более эффективна обработка расплавами модифицирующих и рафинирующих веществ. В этом случае поток воздуха размельчает их расплав до мелкодисперсного состояния, и такой смесью производится обработка расплава материала отливки. При этом также целесообразна раздельная подача расплавов модифицирующих и рафинирующих веществ в поток воздуха, поскольку эти вещества расплавляются при разных температурах.

Возможная .подача смеси воздуха с рафинирующими и модифицирующими веществами не в донную часть, а на зеркало расплава. Однако при этом обрабатываются верхние слои расплава, а для обработки нижних слоев требуется увеличение расхода рафинирующих и модифицирующих веществ, применение специальных устройств для замешивания их в объем расплава и специальных фильтров для улавливания. частиц этих веществ при выпуске воздуха из объема над расплавом с целью их последующего использования.

Возможно смешивание воздуха производить с каким-либо рафинируюшим газом, причем объем газа должен обеспечивать рафинирование объема расплава, равного объему 1,1...2 отливок. Порядок введения газа в воздух такой же как и при введении порошков или расплавов. Однако в этом случае не производится модифицирование расплава и ухудшается качество отливок. Для устранения укаэанного недостатка в сжатый воздух совместно с рафинирующим газом можно вводить порошок или расплав модификатора.

В зависимости от требований, предъявляемых к отливке, расплав можно только рафинировать или только модифицировать, вводя в него соответствующие вещества. При использовании способа для литья с противодавлением подачу смеси воздуха с обрабатывающими веществами производят лишь в камеру с емкостью для расплава.

789237

Формула изобретения

Составитель Г.Кибовский

Редактор A.Øèøêèíà Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Билак

Заказ 8936/10 ТИраж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

П .р и м е р, В емкость установки для литья под газовым давлением заливают 120 кг расплава алюминиевого сплава марки MI2 при температуре

690@С. Отливку весом 5,5 кг получают в металлической форме, температура которой составляет 250-350 С.

В донную часть емкости подают воздух под давлением 0,2 атм в течение

15 сек, над расплавом давление воздуха поддерживают на уровне 1,5 атм.

Через 2 сек после начала подачи воздуха в его поток вводят 60 r гексахлорэтана и 100 г тройного флюса в течение 11 сек. После выдержки под давлением в течение 40 сек давление над расплавом выравнивается до атмосферного и через 50 сек форма разбирается, и отливка удаляется.

Гексахлорэтан и тройной флюс предварительно размалывают до размера частиц 0,05 мм, смешивают и подогревают до температуры 40 С.

При этом происходит снижение брака отливок по герметичности на 1,5%, по сравнению с изВестным устройством и уменьшение расхода гексахлорэтана и тройного флюса в 10 раз.

Таким образом, изобретение позволяет в 10 раз снизить расход рафинирующего газа, а также повысить качество отливок за счет постоянного модифицирования расплава.

5 Способ литья алюминиевых сплавов под газовым давлением, включающий заполнение расплавом емкости, герметизацию объема над расплавом, подачу потока воздуха под давлением в донную часть емкости, заполнение расплавом формы, кристаллизацию и охлаждение отливки и снятие давления газа, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества отливок, в

15 поток воздуха через 2-3 секунды после начала его подачи вводят 1-1,5% от веса отливки рафинирующего вещества и 2-2,5Ъ от веса отливки модифицирующего вещества.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борисов Г.П. Некоторые вопросы теории процесса литья под низким давлением. Новое в литье под низким дав25 лением. Киев, "Наукова думка", 1971 с. 9-10.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 522905, кл. В 22 0 27/14, 1975.