Показать меню Технической информации

Применение фильтров при литье алюминиевых сплавов в кокиль

(В.Н.Крылов, И.И. Ремизов, В.И. Томилов, ж. "Литейное производство" №2, 1976 г.)

В цехе мелкосерийного производства брак отливок массой 0,5—2,0 кг с толщи­ной стенок 3—5 мм из сплава AJI9 по негерметичности составлял 30—35%, а после об­работки и анодирования при повторных испытаниях браковали еще 12% деталей.

Анализ показал, что в 95 из 100 случаев причиной негерметичности отливок яв­ляются окисные плены в тонкой стенке, а в 5 случаях— раковины и рыхлоты усадочно­го характера. Рентген довольно четко фиксирует раковины и рыхлоты, а окисные плены не фиксирует при самых благоприятных условиях просвечивания. Установлено, что окисная плена концентрируется в отливке либо на выходе из большего сечения в мень­шее, либо в нескольких местах тонкой стенки. Другие дефекты в изломе по течи не об­наружены. Все это позволило предположить, что, несмотря на удовлетворительную очистку расплава от неметаллических включений при его подготовке, последние вновь образуются при переливе из тигля в форму и задерживаются в тонких сечениях отлив­ки. Применение шлакоулавливающих и других тормозящих элементов литниковых систем не дало положительных ре­зультатов, как и мешкообразные и стеклотканевые фильтры в литниковых чашах и под ними.

Опробование сетчатых фильтров из различных ма­териалов позволило выбрать наиболее эффективные фильт­ры из стеклотканевой сетки ССФ-4, устанавливаемые в си­фонной литниковой системе (рис. 1, 2). При этом необхо­димо устанавливать фильтр перед входом каналов в полость формы. Фронт фильтрации металла должен быть, по возможности, самой нижней точкой литниковой системы, ко­торая должна обеспечивать наименьшие потери напора. При соблюдении данных усло­вий большое влияние на герметичность оказывает также положение детали при заливке.

Объяснение положительного эффекта состоит в том, что фильтр, кроме своего основного назначения, является еще и тормозящим элементом литниковой системы, упорядочивающим поток расплава, снижающим его турбулентность и, следовательно, уменьшающим вероятность образования и замешивания включений в поток.

Это подтверждено фрактографическими исследова­ниями изломов деталей, отлитых с применением указанных фильтров. Окисных включений в них намного меньше, они на порядок тоньше стенки отливки и не влияют заметно на герметичность при давлении до 12 кгс/см².

В цеховых условиях с применением фильтрации из­готовлено более 1800 деталей 20 наименований из 80 пла­вок. Из них при испытаниях на герметичность забраковано 80 деталей, т. е. 4,5%.

В дальнейшем, по-видимому, необходимо продолжить разработку методики рас­чета литниковых систем, учитывающих особенности заливки с фильтрацией, и разрабо­тать рекомендации по проектированию кокилей с наивыгоднейшим расположением от­ливки, при этом питающая система остается по-прежнему важнейшим фактором полу­чения качественной отливки — исправить недостатки литниковой системы с помощью фильтрации не удается.