37. Литье в оболочковые формы

Литье в оболочковые формы - процесс получения отливок из расплавленного металла в формах, изготовленных по горячей модельной оснастке из специальных песчано-смоляных смесей. Формы представляют собой сухие тонкостенные оболочки толщиной 8-15мм. Формовочная смесь состоит из мелкого кварцевого песка и крепителя. Крепителями служат различные термореактивные смолы. Наибольшее распространение получила фенольно-формальдегидная смола (бакелит).

Технологический процесс изготовления оболочковых форм состоит из нескольких операций. Металлическую модельную плиту с моделью нагревают в печи до 200…250оC. Затем плиту закрепляют на опрокидывающемся бункере с формовочной смесью и поворачивают на 180 градусов. Формовочную смесь выдерживают на плите 10…30 секунд. Под действием теплоты, исходящей от модельной плиты, термореактивная смола в приграничном слое расплавляется, склеивает песчинки и отвердевает с образованием песчано-смоляной оболочки, толщиной 5…15 мм. Бункер возвращается в исходное положение, излишки формовочной смеси осыпаются с оболочки. Модельная плита с полутвердой оболочкой снимается с бункера и прокаливается в печи при температуре 300…350О C, при этом смола переходит в твердое необратимое состояние. Твердая оболочка снимается с модели с помощью выталкивателей. Аналогичным образом получают вторую полуформу. Для получения формы полуформы склеивают или соединяют другими способами (при помощи скоб).

Собранные формы небольших размеров с горизонтальной плоскостью разъема укладывают на слой песка. Формы с вертикальной плоскостью разъема и крупные формы для предохранения от коробления и преждевременного разрушения устанавливают в контейнеры и засыпают чугунной дробью.

Литье в оболочковые формы применяется для изготовления сложных тонкостенных отливок из черных и цветных металлов. В оболочковых формах изготавливают сложные тонкостенные отливки массой 0,2…100 кг с толщиной стенки 3…15 мм для приборов, автомобилей, металлорежущих станков - ребристые цилиндры, коленчатые валы и т.д. Способ применяют для стальных и алюминиевых отливок простой конфигурации без внутренних полостей в серийном производстве. Способ обеспечивает получение шероховатости поверхности Rz =80...40 мкм, и точность - 12...14 квалитет.

Преимущества способа.

1) Расход формовочной смеси в 8-10 раз меньше, чем при литье в песчаные формы.

2) Твердение смеси непосредственно на модели обеспечивает высокую точность размеров. Применение мелкозернистых песков дает возможность получать формы с чистой и гладкой поверхностью. Припуски составляют 0.5-1.5 мм.

3) Возможность механизации и автоматизации труда.

40. Сущность сварки. Классификация способов сварки. Свариваемость. Виды сварных швов и соединений. Наплавка.

Сварка — это процесс неразъемного соединения металлов за счет сцепления их атомов (межатомных связей). Сцепления атомов можно достичь при смещении (движении) их за счет энергии извне, при котором атомы смогут занять устойчивое положение в общей атомной решетке. Этим достигается равновесное состояние между силами притяжения и отталкивания. Энергия извне называется энергией активизации.

Для преодоления трудностей, мешающих соединению твердых тел, в сварочной технике используют следующие основные средства: нагрев (термическую активизацию), давление (механическую активизацию), зачистку соединяемых поверхностей.

Используется два вида сварки:

1) сварка плавлением — сварка выполняется без сдавливания; 2) сварка давлением.

Сварка плавлением состоит в том, что жидкий металл одной оплавленной кромки соединяется и перемешивается с жидким металлом второй оплавленной кромки, образуя общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. По способу нагрева электрическая сварка плавлением делится на электрическую дуговую электрошлаковую, электроконтактную и электронно-лучевую.

Сварке подвергаются практически любые металлы и неметаллы в любых условиях — на земле, в воде, в космосе.

Толщина свариваемых деталей колеблется от микронов до метров, масса конструкций — от граммов до сотен тонн. Часто сварка является единственно возможным способом создания неразъемных соединений конструкционных материалов и получения заготовок, максимально приближенных к форме и размерам готовой детали или конструкции.

Более половины валового внутреннего продукта

промышленно развитых стран создается с применением сварки и родственных технологий. До 70% мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений.

Соединения, получаемые сваркой, характеризуются высокими механическими свойствами, небольшим расходом металла, низкой трудоемкостью и невысокой себестоимостью.

Надежность соединений, выполняемых сваркой, позволяет применять ее при сборке самых ответственных конструкций. Научно-технические, экспериментальные и практические работы, выполненные в последнее время (примерно с 1970-х гг.) в области сварки, позволили создать принципиально новые конструкции машин.

Сварной шов – это закристаллизовавшийся металл, который в процессе сварки находился в расплавленном состоянии.

Сварное соединение – ограниченный участок конструкции, содержащий один или несколько сварных швов.

Виды сварных швов

В зависимости от формы сечения сварные швы могут быть

стыковыми;

угловыми;

прорезными (электрозаклепочными).

Виды сварных соединений

В зависимости от характера сопряжения свариваемых деталей различают следующие виды сварных соединений:

• стыковые соединения;

• угловые соединения;

• тавровые соединения;

• нахлесточные соединения;

• торцовые соединения.

Стыковым соединением называется сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями и размещенных на одной поверхности или в одной плоскости. Основные виды стыковых сварных соединений представлены на рисунке ниже.

Угловым соединением называется сварное соединение двух элементов, размещенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев.

Тавровым соединением называется такое сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и присоединен к боковой поверхности другого элемента.

Нахлесточным соединением называется сварное соединение параллельно размещенных и частично перекрывающихся элементов.

Торцовым соединением называется такое сварное соединение, в котором боковые поверхности элементов примыкают друг к другу.

Наплавка — это нанесение слоя металла или сплава на поверхность изделия посредством сварки плавлением.

Технология

Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу.

Наплавка функциональных покрытий служит для получения на поверхности изделий слоя с необходимыми свойствами. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придаёт особые заданные свойства: износостойкость, жаростойкость, жаропрочность, коррозионную стойкость и т. д.

Свариваемость — свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. В сварочной практике существуют такие понятия, как физическая и технологическая свариваемость.