Содержание

стр.

1. Цех №1 ^Б 2

2. Цех №2 ^А 11

3. Цех №4 ^А 14

4. Цех №8 ^Б 19

5. Цех №9 ^А 22

1. Цех №1 б

Специализация: Отливка лопаток и многих других деталей и узлов ГТД и ТВаД, а также магниевое, бронзовое и цветное литьё.

Взаимосвязи с другими цехами: Сырье для моделей закупается на сырьевых химических заводах Москвы и других городов России. Шихта поступает из плавильных це-хов. Готовые отливки из углеродистой стали уходят в основной своей массе в ме-ханические цехи – цех 3в1 и другие, а заготовки из жаропрочных и никелевых спла-вов уходят в цех 4А на термообработку.

Структура цеха. Это один из наиболее крупных цехов на УМПО, он состоит из 4-х корпусов: 1-й корпус - отливка по выплавляемым моделям, 2-й корпус - лопаточное литьё, остальные корпуса - литьё некоторых других деталей ГТД.

1-й корпус. Литьё по выплавляемым моделям. Здесь получают металлические отливки сложной конфигурации, массой от нескольких грамм до сотен граммов. Все модели здесь изготавливаются на основе парафина, затем они отливаются и соби-раются в блоки, на которые наносятся слои керамической краски, на каждый слой которой, для фиксации его наносится слой кварца, электрокорунда. Такой модельный блок представляет собой полое тело, своими внутренними полостями пол-ностью соответствующее по размерам и конфигурации выплавляемой детали по её чертежу, снабженный литниковой системой с необходимым по технологии количеством и расположением питателей. В такой блок, после его прокалки в печах для удаления грязей и остатков промежуточных вспомогательных составов, заливают металл, что является последним этапом контроля технологического маршрута мо-дельного блока и начинаются операции предварительной подготовки отливок - освобождение отливки от модели, отрезка элементов литниковой системы и т. д.

Вышеописанный техпроцесс происходит на нескольких участках цеха:

Участок отливки моделей. Это 1-й этап техпроцесса, в процессе которого от-ливаются модели из модельной массы (модельные массы используются самые разнообразные, но строго определенные для каждой отливки, так как каждая дает свой процент усадки, который рассчитывается для конфигурации отливаемой детали) при температуре 70С путём запрессовки в металлической форме. Модель представляет собой сплошное тело, которое полностью копирует геометрию отливае-мой детали с учетом усадки на модельную массу, усадки отливаемого металла и припусков на последующую мех. Обработку. Метод выплавляемых моделей на основе парафина позволяет получать готовые модели без припусков на дальнейшую обра-ботку. Для деталей, конфигурация которых предполагает наличие внутренних по-лостей, пазов, отверстий и других подобных геометрических элементов,

используются карбамидные стержни, которые вставляются в модель, а после от-ливки модели растворяются в воде, образуя, таким образом, пресс-форму нужной полости. Модельная масса затем выплавляется. Этот метод позволяет получать модель со стенками до 1 мм, обеспечивает заданную чистоту нужных поверхностей, но глав-ный его недостаток - дороговизна.

2-й этап техпроцесса - сборка модельного блока, в процессе которого модельки собирают в модель литниковой системы, которая обеспечивает надежную подачу металла для каждой труднодоступной полости модели, таким образом, для каждой детали проектируется своя литниковая система в зависимости от требуемой конфигурации отливки. Готовые модельные блоки сушатся и по конвейеру от-правляются на 3-й этап техпроцесса - нанесение керамического покрытия, который происходит следующим образом: керамикосодержащая краска наносится на блок путём последовательного опускания модельного блока вначале в краску, затем в бачок с обсыпанным материалом - электрокорундом, для фиксации керамической краски и последующей сушки в течение 3-х часов. В зависимости от сложности ге-ометрии и габаритов отливки, для образования прочной и надежной оболочки, на-носят от 5-ти до 10-ти слоев краски перед засушкой, причем для получения раз-личных свойств могут быть использованы различные промежуточные краски. Основные требования к керамической краске - плотное облегание модельной массы, жаростойкость, достаточная прочность после сушки и отсутствие пригара на отливке, этим требованиям удовлетворяют керамические материалы, на основе которых и изготовляют специальную краску. После этого парафиновую модельную массу удаляют на полерклаве, где при строго определенной температуре (температуре плавления парафиновой модельной массы) модельная масса из блоков тща-тельно выплавляется и получается, таким образом, уже полая оболочка, готовая для заливки металла, запечатанная бумагой в месте для заливки металла, чтобы предотвратить засорение внутренней полости оболочки и поступает на заливочный участок.

Заливочный участок оборудован различными типами печей и вспомогательными механизмами. В электропечах готовые оболочки прокаливаются при температуре 1000С для удаления грязи. Порционные вакуумные печи используются для плавки жаропрочных сплавов на никелевой основе, загружаемых в печь навесками из блоков сплава. Сразу из печи металл заливают в оболочку. Также имеется и сухой участок, где плавка ведется в открытых блоках, там плавят легированные стали. В автоматических вакуумных печах плавка металла в оболочках происходит при постоян-ном вакууме. Этот метод обеспечивает меньшее трещинообразование для деталей сложной формы. Также на поверхности расплавленного металла образуется пленка из различных засоров, путем наклона тигеля пленку сливают с металла. Затем блоки, состоящие из оболочек с залитым металлом, остывают в течении времени до 6 часов и отправляются на обрезной участок для обрезки элементов

литниковой системы от отливки. После обрезки отливки обдувают песком для удаления окалины в обдувочной камере. После чего детали проходят предварительный контроль, в результате которого отсеиваются грубые браки и поступают на участок доводки геометрии.

Основные операции, осуществляемые на участке доводки геометрии - зачистка приливов отливки, подготовка геометрии до соответствия заданной по чертежу детали и доведение чистоты поверхности до требуемой. Используются шлифовальные круги, токарный инструмент и др.

После операции доводки геометрии, очищенная отливка поступает на рентген контроль для выявления внутренних дефектов, таких как раковины, газовые про-стрелы, рыхлоты и др. Поверхностные дефекты выявляются визуально или посредством цветной дефектоскопии.

После контроля, заготовки поступают на термообработку: закалку, отпуск, нормализацию для снятия внутренних напряжений и обеспечения заданной твердости. Если же сплав более сложный для термообработки, например, никелевые сплавы, то их отправляют на термообработку в цех 4^А, оборудование этого участка позволяет термообрабатывать только углеродистые стали.

Участок цветного магниевого литья. Здесь используют так называемое литье в землю, - наиболее дешевый вид литья, так как он не требует специальных дорогостоящих оболочек и форм. Техпроцесс магниевого литья начинается с при-готовления формовочной и стержневой смесей, которое осуществляется на специ-альном оборудовании, называемом бегунами. В бегун загружается песок, связующие составы, противопригарная краска и вода. Катки бегуна совершают враща-тельное движение вокруг оси бегуна и вокруг своей оси, уплотняя и перемешивая смесь. Так получают равномерную формовочную смесь. Модели используют в основном деревянные. Стержневые смеси готовят в отдельных бегунах. В качестве про-тивопригарного вещества используют серу. Стержневые участки модели образуют стержневые ящики, собранные из стержней. Готовые модели для сохранения конфигурации обдувают специальной присыпкой. Формовочная смесь в специальном ящике уплотняется на специальной машине моделью и сохраняет конфигурацию модели. Магниевые сплавы для заливки готовят под флюсом, например, серы, которая, сго-рая предохраняет магний от воспламенения. Таким образом, варят заготовки для изготовления деталей вертолетной техники.

Плавильно-заливочный участок. Так как магний при горении образует неметаллические образования, приводящие к браку при отливке деталей, то для получения качественных магниевых сплавов металлическую шихту плавят только в индукционных печах, и в жидком состоянии заливают в газовые печи. Таким образом, полу-чают сплавы МЛ-10, МЛ-8, МЛ-6, МЛ-5, МЛ-3, МЛ-1 и другие магниево-цинковые сплавы. Бронзу плавят в электродуговых печах. В газовых печах нарабатывают сплав необходимого состава из шихты. Готовый сплав в тигеле из Ст10, Ст20, на специальном вспомогательном крано-поворотном устройстве поднимают из печи и заливают в форму. Затем залитая форма остывает 1-2 часа и отправляется на участок выбивки.

Участок выбивки. По конвейеру остывшие формы с металлом поступают сюда, где с помощью подъёмного крана форма ставится на вибрационную решетку и под действием вынужденных колебаний песчано-глинистая форма разрушается и превращается в отработанную формовочную смесь, которая по конвейеру идет на повторную землезаделку, проходя, таким образом, цикл из 2-5 регенераций формовочной смеси. На отдельной решетке выбивают стержни. Стержневые смеси, в от-личие от формовочных, регенерации не подлежат. После процедуры выбивки заготовка поступает на отрезку элементов литниковой системы на станках типа ГПЛ. После отрезки на ленточных пилах, заготовку фрезеруют и отправляют на контроль.

Термообработку заготовок из магниевых сплавов типа МЛ-5 проводят: закалку при температуре 540С, стабилизацию при 340-350С, и отпуск при 200С. При от-пуске детали выдерживаются до 8 часов и быстро охлаждаются при обдувке венти-лятором. После термообработки заготовка проходит рентген контроль на плотность и пористость. Поверхности проверяются визуально. После контроля деталь промывают в ваннах и наносят защитный слой.

2-й корпус. Лопаточное литье.

Лопаточное литье осуществляется с использованием керамических стержней. От-ливки лопаток направленной кристаллизации получают на ВИП установках.

Модельный участок. Модельную смесь получают в калейманах из заготовительной смеси 3ГВ-100 с добавлением мочевины, а также из смесей «Салют-3», «Салют-4» (40 и 35% мочевины /мочевина придает прочность моделям/) при температуре 20-26С, московского производства. Готовая смесь под давлением подается в пресс-форму, образуя модель. Здесь также используется метод литья по выплавляемым моделям, составы смесей жестко контролируются по составу, т.к. литьё лопаток осуществляют под вакуумом. Используют также готовые литниковые сис-темы, типа НБС-3А, но также изготовляются и специальные. На пневмопрессах получают стержни. Затем делают зачистку облоя и собирают литниковую систему.

Участок изготовления керамических стержней. Стержни изготовляются из ми-кропорошка смешанного с пластификатором, который предварительно подготавливается. Стержневая масса подается в ковш пресс-формы, которые смазывают опре-деленными составами, и выпрессовывают сырые стержни при определенной температуре. После чего стержни отправляют на участок зачистки стержней, На каждом стержне есть контрольные области, по которым замеряется положение контрольной сетки. Так как стержень - это наиболее сложный и ответственный элемент модели лопатки, то осуществляется его стопроцентный контроль.

Участок оборудован, также, камерными и шаговыми печами. В камерных печах стержни подсушиваются и обжигаются, после пропитки фракцией и другими специальными составами. Стержни укладываются в контейнер с электрокорундом, сжатым воздухом и глинозем и проходят термообработку в шаговых печах с шагом 25 см/час, выдерживаясь, таким образом, определенное время при различных температурах, что обеспечивает им фиксацию по виброустойчивости. Некоторые стержни проходят отжиг при температуре 1000С в камерных печах ХВН 2550. После чего все стержни проходят рихтовку.

Модели проходят контроль зачистки и внешнего вида.

Готовые модели подвергают прокалке и обсыпают защитным слоем из просеянной мочевины. Модели-блоки лопаток облицовывают специальной просеянной сус-пензией, затем прокаливают и просушивают. Используются два вида суспензии: ХДЗ и обсыпка корундом. Микропорошки используются в основном для монолопаток. После облицовки модели 20-30 мин. подвергают вакуумно-аммиачной сушке. Затем наносится следующий слой облицовки. И так до семи слоев облицовки.

Следующий этап техпроцесса происходит в болерклавах, которые под большим давлением воспроизводят эффект теплового удара, разрушая модельную массу, таким образом получают пустотелые оболочки моделей и блоков моделей. Полученные оболочки проходят механический и химический контроль и отправляются на плавильно-заливочный участок.

Плавильно-заливочный участок оборудован печами типа вакуумных УППВ для монокристаллических лопаток УНМК. Оболочки лопаточных блоков прокаливаются в прокаловочных печах перед заливкой до температуры 1000С и более. Для заливки лопаток не используют обычную чашу или тигель с расплавочным металлом, так как остывая на воздухе сплав в тонкостенных местах отливки может дать неод-нородность, а диффундирующий холодный воздух окисляет титановые сплавы. Поэ-тому заливка металла в оболочку происходит прямо в печи, шихту закладывают в специальную воронку, где она постепенно расплавляясь, попадает в тигель из никелевых жаропрочных сталей, расположенный внутри печи, а откуда уже в оболочку, равномерно заполняя все ее полости. После отливки оболочку выдерживают в термостатическом состоянии некоторое время для лучшего заполнения всех поло-стей оболочки и для остывания помещают в контейнеры, специально подготовленные для равномерного остывания отливки. Для монокристаллических лопаток ис-пользуют контейнеры ВЧПНК из керамики. Остывшие отливки отправляются на отрезные станки для отрезки керамических оболочек и на обдувку пескосыпами электрокорундом для удаления остатков керамической оболочки. После обдувки от-

ливки проходят нулевой контроль (визуальный), а после него на серию рентген кон-тролей, в том числе и контроль на выявление наличия слома стержней в моделях. После чего заготовка поступает на участок удаления керамических стержней.

В полости, после удаления стержней, засыпается металлический , бифторидный или полифторидный порошок и заготовка проходит еще один рентген контроль на правильность заполнения металлическим порошком стержневой полости, которая показывает качество отливки стержневой полости. После чего, на цветной дефектоскопии лопатки красят специальными красками белого и красного цвета, затем краску определенным способом удаляют и в местах, где она остается, имеются дефекты. Затем лопатку светят на ЛЮМ контроль, определяя, таким образом, на-личие трещин. Величина дефектов регламентирована ТУ на каждый тип лопатки и в брак уходят только те лопатки, величина дефектов которых превышает допускаемую по ТУ.

После рентгена лопатку отправляют на отжиг и обдувку.

Участок доводки. Для каждой лопатки существует свой индивидуальный прибор (стапель с шаблонами) для проверки геометрии лопатки, которую также проверяют щупами. Проверяются не только геометрические элементы самой лопатки, но также и ее конструктивные элементы - бандажная полка, крепежный хвостовик на соответствие заданной геометрии после термообработки.

На слесарном участке лопатки рихтуются, причем для рихтовки моделей без-стержневых лопаток используют драйера, и снова отправляются на ЛЮМ контроль и цветную дефектоскопию, так как в процессе рихтовки возможно возникновение трещин в теле лопатки. Следующий этап изготовления лопаток - участок окончательного контроля, где лопатки проходят контроль на разметку для выявления всех возможных отклонений.

Лопатка - это самая ответственная деталь АГТД, которая подвергается жесткому контролю. На каждом этапе производства, начиная с изготовления моде-лей, каждая лопатка обеспечивается индивидуальным номером. В случае выхода из строя по этому номеру может быть поднята вся история изготовления лопатки со всеми данными контрольных испытаний, которая храниться на предприятии до 20-ти лет. Кроме вышеперечисленных видов контроля существует и практика не-постоянного контроля, который периодически осуществляется на партии деталей от нескольких сотен до нескольких тысяч.

Участок приготовления стержневой массы.

Состав стержневой массы для отливок с равновесной структурой: электрокорунд, карбид кремния, пластификатор. Порошок электрокорунда слоем 50-120 мм сушат при температуре 40050С в течении 3-х часов и просеивают через сито 0,16 … 1,0 мм (срок хранения порошка - 7 дней). Составные части перемешивают в конвекторе при температуре 12010С в течении 40-60 мин. Полученную массу сливают на водоохлаждаемый стол через сито с размером ячейки 2,0 … 5,0 мм.

Участок отливки стержней.

Пресс-форму (для каждого стержня своя) смазывают касторовым маслом, подогревают, устанавливают на пресс. Запрессовка происходит при температуре 80 … 110С, давление 12 … 22 кгс/см ², боковое - 130 … 160 кгс/ см ²; выдержка под давлением в течении 20 … 40 с. Сплошные заливы первого и второго ряда отверстий стержневой массы не допускается. Первый отлитый стержень, соответствую-щий по размерам и форме контрольному образцу, считается эталоном первой год-ной детали на смену.

Участок зачистки.

Стержни в сыром виде зачищаются, снимается облой, визуально осматривается целостность всех элементов, обметывается щеткой. Годные, зачищенные стержни ставят в специальные драера (деревянные) и передают на укладку.

Участок укладки.

Стержни рихтуют, придают нужную форму на специальных железных драерах, предварительно подогрев их (в печке, в воде), остужают в драерах и укладывают в короба с глиноземом (в один-два слоя, в зависимости от стержней).

Участок обжтга.

Уложенные в коробе стержни обжигают в газовых печах ПГ-30.

Процесс длится 3 дня.

Участок разбора.

Обожженные стержни вынимают из коробов, обдувают, и прошедшие контроль на соответствие всем размерам стержни передают на участок зачистки.

Участок зачистки.

Стержни зачищают с использованием надфилей, брусков, скоб, щупов - по технологии. Если имеются дефекты - замазывают (смола К101 + электрокорунд), сушат и для придания дополнительной прочности пропитывают бакелитовым лаком.

Контроль

Проверка всех размеров по технологии - 100%.

Модельный участок.

Приготовление модельной массы.

Модельный состав 3ГВ 101 (Завод Горного Воска) при температуре 70 … 100С разогревают в печи. Загружают просушенную и просеянную мочевину (15% от массы модели), тщательно перемешивают вручную. Включают вакуум-насос и перемешивают в вакууме 20 … 25 мин. Загружают модельную массу в форкамеры гидравличес-ких/пневматических прессов. Смазывают рабочие поверхности пресс-формы смазкой (фракция головная 95% + касторовое масло 5%). Собирают платформу без за-зоров, отливают модель при давлении 5 атм., выдержка 40 с при тем-ре 60 … 80С.

Аккуратно вынимают модель, не допуская коробления. Модели с недозаливами, тре-щинами, неспаями бракуют. Устанавливается эталон первой годной детали. Модели со стержнем внутри отлитые и зачищенные подают на контроль, безстержневые модели охлаждают на спец. драерах, которые повторяют её форму. Все работы ве-дут при температуре окружающей среды не ниже 20С. При понижении температуры требуется разрешение технолога и контролера на проведение работ. Годные дета-ли кладут в драер и хранят не более недели. На годной детали ставят клеймо мо-дельщика в месте, указанном в соответствии с техпроцессом. Зачищают заусенцы и облой на обработанных поверхностях модели заливают модельным составом стержневым паяльником/ножом.

Сборка блоков модели.

Подбираются необходимые элементы литниковой системы для сборки блока. Перед сборкой все элементы литниковой системы зачищаются ножом от облоя и заусенцев. Приклеивают к модели литниковой системы образец для спектрального анализа. На всех элементах литниковой системы ставят марку сплава горячим клеймом. Собранный блок обдувают сжатым воздухом.

Контроль.

Внешний осмотр на соответствие эталону, проверяют: правильность клеймения деталей элементов литниковой системы, наличие клейма марки сплава, метки сбор-щика, номер детали, образцом на спектральный анализ. Необлицованные блоки хра-нят не более 3-х суток. Сдача блоков лопаточного литья производится с сопроводительной картой, с указанием порядкового номера детали.

Облицовка (влажность воздуха не более 10%)

Модельный блок промывают, окуная в спиртовой раствор канифоли в течении

10 … 15 с. Наносится суспензия окунанием и блок обдувается электрокорундом.

I слой - вязкость суспензии 50-60 с., электрокорунд №20;

II и последующий слои - вязкость суспензии 35-40 с., электрокорунд №40.

После нанесения каждого слоя керамического покрытия производят зачистку бур-тика чаши и технологических знаков, снимают подтёки. В сопроводительной карте фиксируют окончание облицовки (послойно), время начало сушки в вакуумно-амиач-ной камере и нанесение количества слоев. Выдержка блоков на воздухе перед ваку-умно-амиачной камерой 15 … 20 мин. После вакуумно-амиачной камеры выдерживаются на воздухе в течение 20 мин.

Прекратить нанесение слоев можно только после третьего слоя керамического покрытия. После нанесения всех необходимых слоев блоки закрепляют путем окуна-ния в керамическую суспензию вязкостью 15 … 25 с. Перед подачей на вытопку бло-ков, открывают и зачищают чашу. Вытопка модельной массы из блоков производится на бойлерклаве. Прокалка блоков - 4 … 25 часов (температура 900 … 950С).

Участок плавки и заливки деталей в вакуумной установке.

Готовят шихту: навесок из металла для заливки детали - возврат собственного производства (литниковая система, бракованные металлические детали [но не по хим. составу и не чаша] + штанга исходного материала). Графит или электродный бой завернут в алюминиевую фольгу для подшихтовки, чтобы выдержать угле-род. Годную, проклеенную оболочку переносят малым рычагом в печь подогрева (температура в печи равна температуре на отливку детали). Контроль температуры печи ведется термопарой с регистрацией на диаграммную ленту автоматичес-кого пишущего потенциометра типа КСП-3. Металл расплавляют при максимальной мощности, равной силе тока 300 … 400 А., напряжением 60 … 320 В., при температуре 1620  20С. Заливка металла происходит непрерывно при повороте тили на угол 90, в вакууме.

Для плавки используют набивные тили с применением керамического кольца. Открывают камеру и в чашу вставляют бирку, на которой ударным клеймом указано: сплав залитой оболочки, номер плавки, метка плавильщика, номер блока в плавке.

Блок выдерживают в печи подогрева по технологии (не менее 1 мм). Рычагом переносят в термостат, затем в короб для транспортировки. Выбивка отливок не менее чем через 3 часа после заливки. Блоки комплектуют поплавочно, обдувают.

Отрезка лопаток от литниковой системы производится для каждой лопатки по своей схеме.