17. Обосновать возникновение в отливках а) газовой пористости, б) неметаллических включений, несоответствия геометрических размеров.

В случае если бы частица перемещалась бы с результирующей скоростью V по спирали к оси вращения вихря.

Образование вихрей в форме имеет свои достоинства и недостатки. Вихри могут разрушать форму: первая поток металла ударяется в стенку формы и образует вихрь, второй поток будет ударяться в вихрь, который образовал первый поток металла. Вертикальный вихрь (смерч) можно использовать для шлакоудаления.

Газовая пористость. При выделении из раствора в процессе кристаллизации газы могут образовывать пустоты, которые разделяются на скопление мелких пузырьков, называемых газовой пористостью. Источники газов: шихтовые материалы, атмосфера печи, атмосфера формы при разливке. Причины: 1.Недостаточные вентиляция и газопроницаемость формы или стержня; 2. Высокая гэзотворная способность формовочной или стержневой смеси.; 3. Не правильный расчет и конструкция элементов литниковой системы. 4.Низкая температура заливаемого металла. 5.Высокая скорость заполнения формы металлом. 6. Применение некачественных холодильников и жеребеек. 7.Нарушен режим сушки форм и стержней. 8.Высокая газонасыщенность металла. 9. Установка в холодильную формугорячих стержней или горячую форму холодных стержней, длительный простой формы.

Неметаллические включения. Неметаллические включения в отливках представляют собой твердые частицы соединений компонентов сплавов с неметаллическими примесями. Их размеры колеблются от долей микрона до десятков микрон. Основная масса неметаллических включений в литейных сплавах делится по составу на окислы и сульфиды. По видам источников неметаллические включения: на попадающие в сплав вместе с шихтой, продукты взаимодействия компонентов сплава с примесями или добавками, продукты взаимодействия компонентов сплава с атмосферой. По формам неметаллические включения делятся на круглые, кристаллические, дендритные и пленочные. Причины: 1.Неправильный расчет и конструкции элементов литниковой системы; 2.Некачественная сборка формы. 3.Низкая формовочной или стержневой смеси. 4.Слабое уплотнение формы или стержня.

Несоответствие геометрических размеров. Причины: Чаще всего эти дефекты не являются следствием недоработки технологического процесса. Возможными причинами их образования являются: использование медалей и стержневых ящиков, требующих ремонта; изменение контура формы в процессе транспортировки или хранения; срезка выступающих углов и болванов, подпиловка стенок, заправка поломок формы при формовке в сборке; неправильное использование отъемных частей стержневых ящиков при изготовлении стержней; применение моделей и стержневых ящиков, вылолненных с от­клонениями от чертежей; износ направляющих втулок и штырей неправильный монтаж моделей на плитах; назначение повышенных зазоров по знакам стержней.

18. Классификация способов заливки форм. Структура потоков расплава. Конфигурация и параметры свободной струи расплава.

В зависимости от метода установки форм под заливку на практике применяют три способа: на полу (плацу) литейного цеха, на рольганге и на литейном конвейере. Заливку на плацу применяют в маломеханизиро­ванных литейных цехах и при получении очень крупных отливок. При этом мелкие формы устанавливают в ряд поштучно или стопками, заливочными чашами в одну сторону с оставлением прохода для движения заливщи­ков с ковшами исключить необходимость переноса ковша к отдельным формам, которые подаются к месту заливки приводным рольгангом. В современных комплексно-механизирован­ных литейных цехах с поточной системой применяют заливку форм на движущемся конвейере. При этом доставка ковшей с расплавом от вагранки к конвейеру осуществляется по монорельсу, а заливка форм — рабочим, стоящим на подвижной плат­форме. Одинаковая скорость перемещения тележек ли­тейного конвейера и заливочной платформа обеспечива­ет удобство заливки, исключает разбрызгивание ра­сплава.

Автоматическая заливка литейных форм. Расплав содержится в миксере и выпускается из него в форму через отверстие стопорного стакана, расположенного в днище миксера. Опреде­ленная скорость заливки задается диаметром выпускно­го отверстия, а ее длительность—длиной пути синхрон­ного перемещения литейного конвейера и заливочной установки. Автоматический контроль массы заливаемо­го в форму расплава осуществляется радиационным пи­рометром, чувствительным к тепловому излучению расплава в выпоре формы, находящейся на тележ­ке литейного конвейера. Фиксируя окончание процес­са заливки, радиационный пирометр подает сигналы на механизм автосцепки конвейера с заливочной установ­кой, а также соленоидам и пневмоцилиидру на опус­кание стопора для прекращения выпуска расплава из миксера.

Миксер рассчитан на 2,7 т расплава, который непре­рывно подогревается канальным индуктором, снаб­женным охладительным вентилятором, что обеспечи­вает постоянную (заданную) температуру заливки к отсутствие намерзания расплава. Заливочная установка проста по устройству и компактна. Кнопочная система

Специальные способы заливки форм. Необходимость их применения обусловливается стремлением повысить качество отливок и снизить их себестоимость. Залив­ка в наклонную форму и последующее измене­ние ее положения позволяют получать отлив­ки с высокой плотностью, так как в этом случае созда­ется наиболее благоприятный перепад температур, обес­печивающий направленное затвердевание отливки при ее формировании в литейной форме.

Заполнение литейной формы свободной струей практику­ется сравнительно редко. Так поступают при получении фа­сонных отливок несложной конфигурации типа втулок, бара­банов, которые заливают в вертикальном положении. Неболь­шие цилиндрические литые заготовки—слитки из сплавов цветных металлов также получают заливкой свободной стру­ей. Заливка стальных слитков из стопорного ковша в излож­ницы является по существу заливкой свободной струей.

Поскольку, как уже указывалось, при заливке очень важ­но выдерживать в определенных пределах время заполнения литейной формы, в подобных случаях всегда для обеспечения нужного расхода расплава используют специальные заливоч­ные и раздаточные воронки, насадки, коробки, чаши.

Весьма ответственным условием при заливке свободной струей является оформление выпускного отверстия. Необхо­димо, чтобы были строго выдержаны размеры и была доста­точная чистота поверхности. В противном случае в текущей жидкости возникают местные завихрения, и вытекающая струя разбрызгивается.

Свободно падающая струя расплава по мере удаления от выпускного отверстия меняет свой диаметр. Это происходит из-за увеличивающейся линейной скорости в условиях сво­бодного падения.

При свободном истечении металлического расплава из ковша образуется в воздухе свободная струя. Скорость исте­чения расплава из ковша описывают уравнением Торичелли:

где I - коэффициент скорости, учитывающий потери на трение (независимо от природы жидкости = 0,97); h_к - гидроста­тический напор, определяемый расстоянием от уровня по­верхности расплава в ковше до точки, где определяется ско­рость, м.

При этом статическая энергия полностью превращается в энергию движения (кинетическую). Падающий поток не оказывает на окружающую среду никакого давления. Схема свободной струи представлена на рис. 23.