Способ центробежного литья биметаллических изделий под слоем флюса Советский патент 1978 года по МПК B22D13/00 

1

Изобрстепие относится к област литейного производства, в частности к изготовлению би еталлических изделий центробежным способом.

Известен способ ие ггробежного литья биметаллических заготовок, ири котором в форму во время ее вращения за.тивают жидкий синтетический шлак, который под действием центробежных си,т равномерно распределяется по длине и диаметру изложницы. Затем за,тивают норцию жидкого мета,1ла, который под действием центробежных сил вытесняет жидкий иьтак па виутреншою повер.кность залитого металла. После охлаждения слоя металла до температуры ниже солидуса на 00- -350Ч. заливают второй слой металла, который смывает шлак, находящийся на поверхности ранее залитого металла, и ср-аривается с первым слое.м металла. Этот способ вкл очает последовательную заливку различиых по составу металлов под слоем (}злюса, имеющего темнературу плавления ниже темиературы нлавления заливаемых металлов на 100-ISU C .

Недостатком такого способа является наличие трещин в соединении разнородных металлов из-за наличия во флюсе и в залитом

мета,тле газовых и воздушных ., в резу.п/гате чего во внутренних с,п()ях залнтого металла образуются раковиЩ) и окиепые и.1енкп, что снижает качество от,1нвкп. Кроме того, этот способ не обеспечпвает снятие окисиой пленки е новерхности твердой основы, так как 0(),посовьтание ее недостаточно Ч|ф(|1ектпвно.

Известен способ центробежной за,тивкн вк,1,.П)Пней ;и)дщинниксч. при котором noc.ic тп1аи,1Ы10Й хим1 ческой подготовки ета, осн(;р,.; нод 3a,iiiBK баббнто.м ее устаиав, в нагретую i|)uiiMy. Форму нрпводят во вращение, за,тивают ио|1ци1п о,това, достаточ1 ую д,1я смачивания вссй внутреннее новерхноетн основы. После этого зась на1от

флюс, включают быстрое вращение и заливают баббитом 1.

Недоста1ком известного сиособа яв,тяется необходи.мость тщапельной зачистки и химической об})аботкИ новерхноетн оеновы перед установкой в форму, недостагочно эффективное офлюсовывание подготавливаемой под заливку металлом новерхпости, что снижает надежность диффузионного соединения разнородных мета.тлов. Кроме того, наличие воздушных и газовых включений на поверхности основы в заливаемом мста.чле и во флюсе ведет к образованию luieHi i на заливаемой новерхностн и к образованию раковин во внутренних слоях залитого .мета,1ла Все это снижает качество отливки. Це;1ью изобретения является иовышение качества диффузионного соединения разнородных металлов нутем повышения интенсив ности офлюсовывания поверхности основы. Поставленная цель достигается те.м, что в интервале времени, начиная с мо.мснта начала заливки поверхности основы флюсом до начала заливки ее, металлом, изменяют скорость вращения формы, понижая ее до величины, при которой расплавленный флюс под собственным весом сливается на дно фор мы и затем снова новышая ее до первоначальной величины, причем периодически из меняют направление вращения формы и процесс ведут при вакуумнровании полости формы. Физическая сут процесса изменения скорости н направления вращения представляется следующим образом. При ускорении вращения формы наружный слой жидкого флюса имеет большую угловую скорость, чем внутренний, при этом он увлекает внутренние слои, и ламинарный режим потока жидкости обладает известной устойчивостью, а при торможении вращения фирмы внутренние слои жидкости сохраняют вследствие инерни.ч большую угловую скорость, чем наружные слои флюса, которые тормозятся формой. Это приводит к турбулентному движению флюса. При изменении направления вращения формы слой флюса, лрилегаюпщй к поверхности основы, меняется. Повторение операции изменения направления и скорости вращения формы при офлюсовывании способствует улучшению диффузионного соединения разнородных металлов. Способ осуществляется следующим образом, При изготовлении по предлагае.мому способу обоймы ротора электрической машины в вертикальную форму, установленную в вертикальной центробежной машине, помещают навеску заливаемого металла - мельхиора, - имеюпдего температуру плавления 960°С, навеску флюса - смесь 50% борного ангидрида и 50% фтористого калия, имеющего температуру плавления , и металлическую основу из стали 35ХГСЛ диаметром 100 мм, выполненную в виде трубы с продольными профильными пазами. Из формы откачивают воздух и при достижении вакуума нагревают. При достижении /БОС флюс плавится, и форму приводят во вращение со скоростью 1500 об/.мин. При этом флюс под действием центробежных ci-i.i заливает поверхность основы. Затем скорость вращения формы в течение 45 с снижают до 30 об/мин, флюс под собственным весом сливается с поверхности основы на дно формы, noc.ie чего скорость в течение 10 с опять иовышают до 1500 об/мин. После двукратного повторения операции повышения и снижения скорости вращения направление вращения ее изменяют на обратное и опять в течение 5-7 мин неоднократно повторяют процесс подъема до 1500 об/мин и снижения до 30 об/мин скорости ее вращения. При достижении температуры нагрева формы 860-1000°С скорость вращения поддерживают 1500 об/.мин до полного плавления навески мельхиора. При этом жидкий металл под воздействием центробежных сил и разности плотностей вытесняет флюс из пазов трубчатой основы на внутреннюю свободную пове| хность. Нагрев формы прек|)ащают. Три достижении те.мпературы внутри (|юрмы 76(°С прекращают вращение. При этом криста..шзация мельхиора закончена, а жидкий флюс сливается на дно формы. После охлаждения фор.чн) до прекращают вакуумированис ее полости. Процесс повышения интенсивности офлюсовыва)1ия поверхности основы путем из.менения скорости и направления вращения формы преимущественно необходим для изготовления биметаллических изделий сложной конфиг рации, так как тщательное офлюсовывание труднодоступных мест основы д,Пгп-ми методами представляется весьма сложным. Описываемый способ изготовления биметаллических изделий обеспечивает noBt injeпие качества изделий. Использование нредлагае.мого сиособа изготовления биметаллических изделий позволяет повысить прочность диффузионного соединения на 15-20 /о. Формула изобретения 1.Способ центробежного литья биметаллических изделий под слоем флюса, включающий нагрев металлической основы, установленной в форме до температуры плавления флюса, вращение формы, заливку поверх ности основы расплавленным флюсо.м, заливку металла и последующее охлаждение залитого изделия, отличающийся тем, что, с целью повьгщення качества диффузионного соединения путем повышения интенсивности офлюсовывания заливаемой поверхности, в интервале времени, начиная с момента заливки поверхности основы флюсом до заливки ее мсталло.м, многократно изменяют ско рость вращ.ения формы, понижая ее до величины, при которой расплавленный флюс под собственным весом сливается с поверхности основы, и затем снова повышая ее до первоначальной величины. 2.Способ по п. 1, отличающийся те.м, что каждый последующий цикл изменения

оо

скорости проводят при измепснии направло-1. Авторское свидетельство СССР

пня вращения формы на обратное.№ 358074, кл. В 22 D 13/00, 1972.

Источники пнформацип, принятые во вни-2. Юдин С. Б. и др. Центробежное литье,

мание при экспертизе:.М.. 1972, с. 236-238.

621453 fi