- •Введение
- •Основы металлургического производства.
- •Технология литейного производства.
- •Технология сварочного производства.
- •1. Классификация материалов
- •2. Маркировка сталей
- •2.1 Углеродистые стали обыкновенного качества (гост 380).
- •2.2 Качественные углеродистые стали
- •2.3 Качественные и высококачественные легированные стали
- •2.4 Легированные конструкционные стали
- •2.8 Алюминий и его сплавы
- •3. Кристаллическое строение металлов
- •4. Кристаллическое строение сплавов
- •5. Свойства металлов и сплавов
- •6. Основы металлургического производства
- •4.1 Производство чугуна
- •4.1.1 Классификация (маркировки) чугуна
- •4.2 Подготовка руд к доменной плавке
- •4.3 Устройство доменной печи и ее работа
- •4.4 Процесс выплаки стали
- •5. Технология литейного производства
- •5.1 Свойства литейных сплавов
- •5.2 Изготовление отливок в песчаных формах
- •5.3 Формовочные и стержневые смеси
- •5.4 Литниковые системы
- •5.5 Дефекты отливок и их исправление
- •6. Обработка металлов давлением
- •6.1 Классификация процессов обработки металлов давлением
- •6.2 Виды машиностроительных профилей и их производство
- •7. Технология сварочного производства
- •7.1 Электродуговая сварка
- •7.2 Классификация и маркировка электродов:
- •По химическому составу:
- •По свойствам
- •По структуре
- •7.3 Газовая сварка
- •7.4 Электро-контактная сварка
- •7.5 Виды брака при сварке
- •7.6 Контроль сварных соединений
- •7.7 Пайка металлов и сплавов
5. Технология литейного производства
Литейное производство – отрасль машиностроения, задачей которой является изготовление фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки (детали). При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации расплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок.
Также к задачам относятся: автоматизация и механизация технологических процессов производства отливок; получение отливок с минимальными припусками на механическую обработку. Это позволяет повысить коэффициент использования металла и снизить трудоемкость на операциях механической обработки.
Для изготовления отливок применяют множество способов литья:
-
в песчано-глинистые формы,
-
в металлические формы,
-
в оболочковые формы,
-
по выплавляемым моделям,
-
под давлением,
-
центробежное литье.
Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.
5.1 Свойства литейных сплавов
Для производства отливок используют специальные литейные сплавы, которые должны обладать высокими литейными, механическими и эксплуатационными свойствами;
К литейным свойствам относят технологические свойства металлов и сплавов, которые проявляются при заполнении формы, кристаллизации и охлаждении отливок в форме. Наиболее важные литейные свойства – это жидкотекучесть, усадка (объемная и линейная), склонность сплавов к ликвации, образованию трещин, поглощению газов, пористости и др.
Жидкотекучесть – это способность металлов и сплавов течь в расплавленном состоянии по каналам литейной формы, заполнять ее полости и четко воспроизводить контуры отливки.
Жидкотекучесть зависит от температурного интервала кристаллизации, вязкости и поверхностного натяжения расплава, температуры заливки и формы, свойств формы и т. д.
Чистые металлы и сплавы, затвердевающие при постоянной температуре (эвтектические сплавы), обладают лучшей жидкотекучестью, чем сплавы, образующие твердые растворы и затвердевающие в интервале температур. Чем выше вязкость, тем меньше жидкотекучесть; с повышением температуры заливки расплавленного металла и температуры формы жидкотекучесть улучшается. Увеличение теплопроводности материала формы снижает жидкотекучесть. Так, песчаная форма отводит теплоту медленнее, и расплавленный металл заполняет ее лучше, чем металлическую форму.
Жидкотекучесть литейных сплавов определяют путем заливки специальных технологических проб (рис. 7). Расплавленный металл заливают в чашу, отверстие в которой закрыто графитовой пробкой. После подъема пробки металл плавно заполняет спираль. За меру жидкотекучести принимают длину заполненной части спирали, измеряемую в миллиметрах. Наибольшей жидкотекучестью обладает серый чугун, наименьшей - магниевые сплавы.
Рис. 7 Спиральная проба (а) и литейная форма (б) для определения жидкотекучести сплавов: 1, 2 – нижняя и верхняя полуформы, 3 – заливочная чаша, 4 – графитовая пробка
Усадка – свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают линейную и объемную усадку, выражаемую в относительных единицах.
Линейная усадка – уменьшение линейных размеров отливки при ее охлаждении от температуры, при которой образуется прочная корка, способная противостоять давлению расплавленного металла, до температуры окружающей среды.
Объемная усадка – уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме при формировании отливки.
Усадка в отливках проявляется в виде усадочных раковин, пористости, трещин и короблении.
Усадочные раковины – сравнительно крупные полости, расположенные в местах отливки, затвердевающих последними.
Усадочная пористость – скопление пустот, образовавшихся в отливке в обширной зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали последними без доступа к ним расплавленного металла.
Ликвация – неоднородность химического состава сплава в различных частях отливки. Она возникает в процессе затвердевания отливки из-за различной растворимости отдельных компонентов сплава в его твердой и жидкой фазах. Чем больше это различие, тем неоднороднее распределяется примесь по сечению отливки и тем больше ликвация примеси.