ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАМЕНСК – УРАЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

СЕЦИАЛЬНОСТЬ : 150102

«МЕТАЛЛУРГИЯ ЦВЕТНЫХ

МЕТАЛЛОВ»

ГРУППА: МТ ₀₄ – 41

Дипломный проект

ЛИТЕЙНЫЙ УЧАСТОК ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКОВ ИЗ

АЛЮМИНИЕВОГО ДЕФОРМИРУЕМОГО СПЛАВА АМг3

2008

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В состав дипломного проекта входят:

Лист 1 Разрез миксера

Формат А1

Лист 2 Миксер + литейная машина

Формат А1

Лист 3 План участка

Формат А1

Лист 4 Разрез участка

Формат А1

СОдержание

1. Описательная часть 2

1.1 Состав, свойства, применение сплава. 2

1.2 Характеристика шихтовых материалов 5

1.3 Выбор и описание конструкции оборудования 7

l.4 Обоснование метода рафинирования 9

1.5 Технология приготовления сплава и литья слитков 16

1.6 Контроль качества продукции и технологических режимов. 19

1.7 Виды брака, причины и меры по их устранению 20

1.8 Механизация и автоматизация работ на участке 23

2 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 25

2.1 Характеристика режима и условия труда. 25

2.2 Характеристика производственной структуры цеха и организационная структуры управления. 26

2.3 Расчет списочной численности 28

2.4 Расчет фонда оплаты труда 30

2.5 Расчет суммы материальных затрат 40

2.6 расчет всех статей калькуляции 40

2.7 Расчет суммы капитальных вложений. 43

3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 43

3.1 Расчёт шихтовых материалов 44

3.2 Расчёт количества оборудования 47

3.3 Конструктивный расчёт оборудования 48

3.4 Расчёт горения топлива 50

3.5 Тепловой баланс печи 54

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДНЯТЕЛЬНОСТИ 58

4.1Мероприятия по охране труда 58

4.2 Противопожарные мероприятия. 63

4.3 Охрана окружающей среды. 64

4.4 Экологичность участка 65

БИБЛИОГРАФИЯ 66

1. Описательная часть

1.1 Состав, свойства, применение сплава.

Алюминиевомагниевые сплавы относятся к группе термически, неупрочняемых алюминиевых деформируемых сплавов. В настоящее время в промышленности нашла применение большая группа сплавов этой системы (AMгl, АМг2, АМг3, АМг4, АМг5, АМг6, АМг61 и ряд других). Из них изготавливают все виды полуфабрикатов: листы и плиты, прессованные изделия (прутки, профили, панели, трубы), поковки и штамповки, проволоку заклепочную и сварочную.

Таблица 1 – Химический состав сплава АМг3

Вид хим. состава	Обозначение марок		Массовая доля элементов, %
	Буквен- ное	Цифро- вое	Si	Fe	Cu	Mn	Mg	Cr	Zn	Ti	Ni	Про- чие каж- дой
Расчет- ный	АМг3	1530	0,65	0,35	0,08	0,45	3,5	0,01	0,15	0,03	0,04	<0,04
Разливоч- ный	АМг3	1530	0,6-0,7	0,35	0,08	0,4-0,5	3,4-3,6	0,01	0,15	0,04-0,06	0,04	0,04
Ограничи- тельный	АМг3	1530	0,5-0,8	0,5	0,1	0,3-0,6	3,2-3,8	0,05	0,2	0,1	-	0,05

Основные компоненты сплавов этой группы - магний и марганец. В виде небольших добавок наиболее часто применяют титан, цирконий, хром, кремний, бериллий.

Увеличение содержания магния в сплавах типа магналий повышает временное сопротивление и особенно предел текучести. Наиболее интенсивный подъем наблюдается при увеличении магния с 1 до 6 %. Относительное удлинение с возрастанием содержания магния до 4 % несколько снижается, а затем медленно повышается. Подобным образом же изменяются параметры, определяющие технологическую пластичность листового материала из этих сплавов.

При содержании магния до 4,5% сплавы сохраняют высокую коррозионную стойкость после любых нагревов.

Согласно диаграмме состояния системы Al–Mg, при температуре эвтектики (451⁰С) в алюминии растворяется 15,35 % Mg. При понижении температуры растворимость уменьшается. Несмотря на уменьшение растворимости магния в алюминии с понижением температуры, эффект старения практически не наблюдается. Однако структурные изменения, протекающие в сплавах в процессе старения, в сильной степени влияют на коррозионную стойкость сплавов.

Коррозионная стойкость основного материала и сварных соединений выше у низколегированных магналиевых сплавов, содержащих до 5 % Mg.

Количество магния в сплаве влияет и на свариваемость сплавов типа магналий – склонность к образованию кристаллизационных трещин при сварке, пластичность сварных соединений, их пористость, коррозионную стойкость и др.

Склонность к трещинообразованию повышается при увеличении содержания магния от 2,5 до 4,5 % .

Рисунок 1 – Влияние магния на технологическую пластичность сплавов типа магналий

Для повышения сопротивляемости материала образованию горячих трещин при сварке в сплавы АМг3 вводят специальные присадки (Si, Сr, Ti, Zr).

Прочностные характеристики сварных соединений повышаются, а пластичность снижается с увеличением содержания магния в сплаве. Пористость сварных соединений соответственно возрастает с увеличением содержания магния в сплавах.

Присадки марганца и хрома повышают прочностные характеристики основного материала и сварных соединений. Увеличивается также сопротивляемость материала образованию горячих трещин при сварке и коррозионному разрушению под напряжением. Пластичность остается практически без изменений.

Рисунок 2 – Склонность к трещинообразованию сплавов типа магналий в зависимости от содержания в них магния

Титан и цирконий измельчают литую структуру сплава, способствуя образованию более плотного сварного шва. Цирконий, кроме измельчения структуры, изменяет форму кристаллизации вторых фаз: они становятся более округлыми. Оба эти элемента несколько повышают сопротивляемость материала горячим трещинам при кристаллизации.

Небольшие добавки цинка к высоколегированным сплавом типа магналий повышает их прочностные характеристики приблизительно на 10–20МПа. Совместная присадка цинка с хромом, помимо повышения прочности и текучести, несколько улучшает коррозионную стойкость материала под напряжением. Свариваемость материала остается хорошей. Сплавы с большим содержанием цинка можно отнести к группе термически упрочняемых сплавов.

Полуфабрикаты из этих сплавов имеют относительно небольшие прочностные характеристики (по сравнению с термически упрочняемыми сплавами), но высокую пластичность. Все они отличаются высокой коррозионной стойкостью, в особенности в условиях морской атмосферы, хорошо свариваются аргонодуговым способом. Алюминиевомагниевые сплавы дополнительно упрочняют холодной деформацией. По этой причине листы, трубы (а в последнее время и некоторые виды профилей) выпускают не только в отожженном, но и нагартованном состояниях. Холодная деформация повышает пределы прочности и особенно резко текучести; пластичность при этом снижается. Нагартовка не уменьшает высокой коррозионной стойкости материала и хорошей его свариваемости. Необходимо однако, учитывать, что зона около шва имеет свойства, близкие к свойствам отожженного материала.

Благодаря сочетанию хорошей свариваемости и высокой кор­розионной стойкости все сплавы, системы алюминий – магний широко применяются в самых различных отраслях народного хозяйства.

Сплав АМг3 применяют для сварных слабо нагруженных конструкций, от которых требуется хорошая технологическая пластичность и высокая коррозионная стойкость. Полуфабрикаты из сплава АМг3 хорошо сваривается аргоно-дуговым способом и применением в качестве присадочного материала проволоки состава АМг3. Листы и трубы из этих сплавов можно изготавливать как в отожженном полунагартованном, так и нагартованном состояниях.