Армирующая вставка

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСКПУБЛИК 11 В 2201 ИЕ ИЗОБРЕТЕОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОЛИСН АВТО БИБЛИО "1 И(А госплГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ(54)(57) 1. АРМИРУЮЩАЯ ВСТАВКА, выполненная на плоской контактной поверхности по меньшей мере двумя заковыми .элементами в виде углублениили выступов типа ласточкина хвостимеющими на отдельных участках их контактной поверхности слой промежуточного покрытия"из легкоплавкогоматериала, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения прочности соединения и уменьшения внутреннихнапряжений в соединяемых металлах,слой промежуточного покрытия нанесен в углублениях - на боковых вст-речно-направленных участках контактной поверхности, прилегающих к осисимметрии усадка, а на выступах - набоковых встречно-направленных участках контактной поверхности, удаленных от оси симметрии усадки, причемв замковых элементах в направленииусадки заливаемого сплава выполненопо крайней мере по одному каналу, в2. Вставка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что слой промежуточнопокрытия нанесен из алюминиевогоава,Изобретение относится к литейномупроизводству, в частности к изготовлению армированных отливок из изнбсостойкого, механически труднообрабатываемого сплава в сочетании с армирующими вставками из конструкционнойстали, когда заливаемый сплав и конструкционная сталь сопрягаются поплоскости; оно может быть использовано при изготовлении деталей грунтовых насосов, например, спирального отвода и т. п.Известны спиральные отводы насосов из износостойкого литейногосплава, которые снабжены армирующимивставками, выполненными в виде колец 15из обычной конструкционной стали,с замковыми элементами на своей боковой поверхности Я .Недостатком такого соединенияявляется наличие остаточных внутрен-;уних напряжений в заливаемом сплавеИзвестны также армирующие вставки,сопрягаемые с заливаемым металломпо плоскости и имеющие на этой плоскости замковые элементы, например,в виде углубления, расширяющегося в.направлении вглубь тела вставки,или выступа, сужающегося в направлении вглубь тела вставки 2 .Наиболее близкой по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемой является армирующаявставка, выполненная на плоскойконтактной поверхности с канавкамиэамковыми элементами в виде углублений или выступов типа ласточкина хвоста, и имеющая научастках контактной поверхности слойпромежуточного покрытия иэ легкоплавкого материала Я,40К недостаткам соединений такогорода относятся большие внутренниенапряжения в заливаемом металле исопутствующие им макро и микротрещины, причем величина трещин и 15вероятность разрушений возрастаетс увеличением размеров отливки иувеличением количества замковыхэлементов в зоне сопряжения.Цель изобретения - повышение прочности соединения и уменьшение внутренних напряжений в соединяемых металлахх.укаэанная цель достигается тем,что в армирующей вставке, выполненнойна плоской контактной поверхности поменьшей мере двумя замковыми элементами в виде углублений или выступовтипа ласточкина хвоста, имеющими наотдельных участках их контактнойповерхности слой промежуточного покрытия иэ легкоплавкого материала,последний нанесен в углублениях -на боковых встречно-направленныхучастках контактной поверхности,прилегающих к оси симметрии усадки, 5 а на выступах - на боковых встречнонаправленных участках контактнойповерхности, удаленных от оси симметрии усадки, причем в замковыхэлементах в направлении усадкизаливаемого сплава выполнено покрайней мере по одному каналу.В армирующей вставке слой промежу.точного покрытия нанесен из алюминиевого сплава.По мере остывания и усадки заливаемого металла легкоплавкий сплав,будучи расплавленным теплом заливаемого металла, по каналу перетекает в свободный объем, образовавшийся с противоположной стороны замкового элемента .благодаря усадке,.обеспечивая таким образом компенсацию внутренних напряжений в отливке,а в целом, прочность соединениябиметаллической отливки.На,фиг. 1 изображена биметаллическая отливка с замковыми элементами,выполненными в армирующей вставкев виде углублений, расширяющихся коснованиям, и позволяющими осуществить соединение типа ласточкин хвост,в момент заливки механически труднообрабатываемым сплавом; на фиг, 2то же, после ее остывания; на Фиг. 3-азрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4иметаллическая отливка с замковымиэлементами, выполненными иэ армирующей вставки в виде выступов и позво-.ляющими осуществить соединение типаласточкин хвост, в момент заливкимеханически труднообрабатываемогосплава; на Фиг, 5 - то же, после ееостывания; на Фиг. б - разрез Б-Б наФиг, 4.устанавливаемая в литейной Формеармирующая вставка 1 с замковымиэлементами в виде углублений(фиг.1 и 3) имеет на участках 2поверхностных углублений, обращенныхк оси симметрии усадки заливаемогометалла 3, пластины 4 из легкоплавкого сплава. На дне углублений предусмотрены каналы 5, выполненныево всю длину дна паза и имеющиепроизвольную форму, например цилиндрическую. Армирующая вставка 1 сзамковыми элементами в виде выступов(фиг. 4 и б) имеет на участках 2 поверхности выступа, обращенных от осисимметрии усадки заливаемого металла 3, пластины 4 из легкоплавкогосплава. В выступах выполнены сквозныеканалы - отверстия 5,Толщина слоя легкоплавкого сплава,составляющего толщину пластин 4, равна д 2,5 величины линейной усадкизаливаемого металла, Металл 3, нагретый до температуры, превышающейтемпературу плавления на ВОС,обудучи залитым в литейную форму, охлаждается и дает усадку вдоль плоскости. сопряжения армирующей встав(Оиг. Р ЙЪ Си ,ОФиг, 4 (Риг. Х Ррр, ЮШШПИ Заказ 8738/8 Тираж 813 Подписное ППП "Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 фили ки 1 и заливаемого металла 3. Армирующая вставка 1,наоборот, нагреваясь за счет тепла, полученного отметалла 3, расширяется. Металл 3и вставка 1, перемещаясь навстречу.друг другу, .вытесняет расплавленныйлегкоплавкий сплав 4 из первоначально занимаемого им объема по каналу 5 в свободный объем, образовав"шийся за счет усадки (фиг, 2 и 5).После того, как температура метал Ола 3 и вставки 1 сравняются, сокращение их при дальнейшем охлаждениипроисходит одновременно с сохранениемминимальных остаточных напряжений,что исключает образование трещин и 15 обеспечивает соединению требуемуюпрочность и герметичностьТехнико-экономическая эффектив ность предлагаемого технического решения заключается в предотвращении появления в армированных отливках после усадки заливаемого металла внутренних напряжений, вызывающих преждевременное разрушение таких деталей и, соответственно, в увеличении долговечности. указанных деталей в сравнении с аналогичными дета" лями, применяющимися, например, в насосах, выпускаемых отечественными предприятиями, примерно на 15 - 20.