Литье намораживанием (жидкая штамповка). Сущность способа.

Существует большое количество способов литья, для которых характерна одна общая черта: последовательное затвердевание части жидкого металла — намораживание. Затвердевающая корочка обильно питается жидким расплавом, в ней не образуется усадочной пористости, неметаллические включения и газовые пузыри оттесняются фронтом кристаллизации и не попадают в тело отливки, которое обладает повышенными плотностью, прочностью.

К таким способам относятся литье непрерывным намораживанием непосредственно из расплава, «жидкая прокатка», непрерывное литье проволоки, литье на выплеск, литье вакуумным всасыванием и т. д.

Литье непрерывным намораживанием непосредственно из расплава. На поверхность расплавленного металла в тигле печи помещают плиту-поплавок из огнеупорного материала, не реагирующего с расплавом. Плита-поплавок имеет отверстие, соответствующее профилю отливки (рис. 17.1). При погружении плиты-поплавка 2 в расплав 1 на небольшую глубину из отверстия выступает мениск жидкого металла, в который вводят затравку 4, профиль ее соответствует профилю отливаемого изделия. При перемещении затравки в направлении, перпендикулярной поверхности расплава, из отверстия плиты-поплавка вытягивается часть расплава, что обеспечивается силами поверхностного натяжения; в это же время на конец затравки, введенной в расплав, начинается намораживание изделия 3, происходящее непрерывно в соответствии с движением затравки.

Плита-поплавок может играть роль формообразователя, способствующего управлению столбиком жидкого расплава в отверстии поплавка, а также стабилизатора (экрана) тепловых и гидродинамических условий процесса.

Рис. 17.1. Схема непрерывного намораживания

непосредственно из расплава

Устойчивость процесса определяется строгим соблюдением теплового баланса на границе твердой кристаллизующейся фазы и жидкого расплава, поэтому важно точно согласовывать скорость вытягивания изделия из расплава со скоростью охлаждения его боковой поверхностью.

Таким способом можно изготовлять ленты шириной 100 мм и более, толщиной 0,15—4 мм, трубы со стенками толщиной 0,2— 2 мм различного диаметра, оребренные изнутри и снаружи, панели теплообменников типа «труба в листе», т. е. практически изделия любого профиля. Изделия изготовляют из чистых металлов и сплавов AЛ2, AЛ4, AЛ7, авиаль и т. д.

Намораживание в валках («жидкая прокатка»). Расплавленный металл 3 (рис. 17.3) непрерывной струей поступает в лоток 2 и далее в узел формирования, состоящий из двух вращающихся валков 1 и 4, охлаждаемых изнутри разбрызгиванием водой 6. В зоне формирования на поверхностях валков намораживаются корочки металла, которые свариваются в зоне контакта валков, образуя ленту 5.

Таким способом можно отливать чугунный лист толщиной до 1 мм. Чугунный лист получается с отбелом и подвергается термической обработке. Весь технологический процесс производства чугунного листа от разливки жидкого металла до пакетирования листов автоматизирован.

Рис. 17.3. Схема литья намораживанием в валках

Дата добавления: 2015-08-18