Способ литья алюминиевых сплавов под газовым давлением

Союз Советскими Соцналнстнческнк РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 191278 (21) 2698044/22-02 (51) М Кл3 В 22 0 18/04 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытиИ(53) УДК 621. 746, .043(088.8) 1) Заявитель ПОСОБ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПОД ГАЗОВЫМ ДАВЛЕНИЕМтейн итью вышение к тся темсекун- одят ующег вки м ваемую емко азовым давл ановки аливаю Изобретение относится к ли ому производству, в частности к лпод газовым давлением.При литье под газовым. давлением заполнение Формы расплавом осуществляется через металлопровод установки за счет действия газа, преимущественно воздуха, подаваемого под давлением на зеркало расплава, находящегося в герметичной камере 11 .Однако при этом происходит окисление поверхности расплава с последующим замешиванием окислов в расплав, что приводит к снижению свойств отливок. Для повышения качества отливок вместо воздуха (рабочего агента) применяют инертный газ, повышенный расход которого увеличивает себестоимость изготовления отливок. Кроме того, с течением времени свойства расплава ухудшаются из-за снижения эффекта рафинирования.Известен также способ литья под низким давлением, который может быть применен и при литье с противодавлением, включающий заполнение расплавом емкости, герметизацию объема над расплавом, подачу рафинирующего газа под давлением в донную часть емкости, заполнение расплавом Формы, кристаллизацию и охлаждение отливки, снятиедавления газа, Это позволяет сократить расход рафинирующего газа и производить рафинирование расплава с5 каждым циклом получения отливкиЩ.Однако, и в этом случае расход рафинирующего газа значителен, так какопределяется величиной давления, которое необходимо создать в объеме0 над расплавом и значительно превышает расход газа, необходиМого для рафинирования расплава,Кроме того, в обоих случаях с течением времени снижается качество5 расплава из-за уменьшения эффекта модифицирования, что ухудшает качествоотливок, особенно при литье в неметаллическую форму,Цель изобретения - по а 20 чества отливок.Поставленная цель достигаечто в поток воздуха через 2-3цы после начала его подачи вв1-1,5 от веса отливки рафинир о5 вещества и 2-2,5 от веса отли одифицирующего вещества.Способ осуществляется следующимобразом.В обогре сть уст0 литья под г ением з тнерафинированный и немодифицированный расплав материала отливки, собирают Форму, сообщая объем расплава в печи с рабочей полостью формы при помощи металлопровода, объем над расплавом герметизируют. Затем в донную часть емкости подают под давлением сжатый 5 воздух, который предварительно смешивают с порошком или расплавом 1-1,5 от веса отливки рафинирующих и 2-2,5 от веса отливки модифицирующих веществ. Проходя через объем расплава, воздух разогревается и увеличивается в объеме, создавая над расплавом дав- ление, величина которого регулируется системой сброса. Порошок или расплав рафинирующих и модифицирующих 15 веществ, попадая вместе с воздухом в нижние слои расплава, разлагается и .вступает во взаимодействие с расплавом, рафинируя и модифицируя его.При больших количествах обрабатывающих веществ происходит их перерасход, а также перемодифицирование и перенасыщение рафинирующим газом расплава, При меньшем количестве этих веществ часть объема расплава для отливки не обрабатывается и ухудшается качество отливки.В связи с тем, что смесь воздуха поступает в донную часть емкости, раФинируются и модифицируются в первую очередь, нижние слои расплава. Из-за 3 О недостатка рафинирующих и модифицирующих веществ верхние слои не обрабатываются.Под действием давления воздуха .нижние обработанные слои расплава че рез металлопровод заполняют полость формы и кристаллизуются. После заполнения полости формы и технологически необходимой выдержки времени подача воздуха прекращается, а давление в объеме над расплавом поддерживается за счет дальнейшего прогрева воздуха и после кристаллизации отливки системой сброса снижается до атмосферного. Расплав сливается в емкость. После охлаждения отливки форма разбирается, отливка удаляется и цикл повторяется,С целью снижения расхода рафинирующих и модифицирующих веществ, смешивание их с рабочим воздухом производится в. конце прохождения через входное отверстие металлопровода объема расплава, достаточного для заполнения полостей для прибылей, выпоров, промывников и т.д., расположенных в верхней части формы. Кроме того, необработанные объемы расплава медленнее кристаллизуются, обеспечивая питание отливки в течение длительного времени, что позволяет снизить расход сплава на питающую систему. 60Прекращение подачи рафинируюших и модифицирующих веществ в рабочий воздух следует производить после прохождения через входное отверстие металлопровода объема расплава, равного 65 объему отливки, что позволит заполнять литниковую систему необработанным расплавом.Лучшее качество отливок обеспечивается при смешивании с воздухом тонкого помола рафинирующих и модифицирующих веществ с размером частиц0,01 0,1 мм. Эти вещества передподачей в сжатый воздух могут бытьпредварительно смешаны либо подаваться раздельно.Для ускорения обработки расплавоврафинирующими и модифицирующими веществами их предварительно подогревают. В этом случае более рациональнараздельная подача веществ в сжатыйвоздух, поскольку позволяет осуществлять раздельный подогрев рафинирующей соли и модификатора до разныхтемператур. Еще более эффективна обработка расплавами модифицирующих ирафинирующих веществ. В этом случаепоток воздуха размельчает их расплавдо мелкодисперсного состояния, и такой смесью производится обработкарасплава материала отливки. При этомтакже целесообразна раздельная подача расплавов модифицирующих и рафинирующих веществ в поток воздуха, поскольку эти вещества расплавляютсяпри разных температурах.Возможная подача смеси воздуха срафинирующими и модифицирующими веществами не в донную часть, а на зеркало расплава. Однако при этом обрабатываются верхние слои расплава, адля обработки нижних слоев требуетсяувеличение расхода рафинирующих и модифицирующих веществ, применение специальных устройств для замешиванияих в объем расплава и специальныхфильтров для улавливания частиц этихвеществ при выпуске воздуха из объема над расплавом с целью их последую.щего использования,Возможно смешивание воздуха производить с каким-либо рафинируюшим газом, причем объем газа должен обеспечивать рафинирование объема расплава,равного объему 1,12 отливок. Порядок введения газа в воздух такой жекак и при введении порошков или расплавов. Однако в этом случае не производится модифицирование расплава иухудшается качество отливок. Для устранения укаэанного недостатка в сжатый воздух совместно с рафинирующимгазом можно вводить порошок или расплав модификатора. В зависимости от требований, предъявляемых к отливке, расплав можно только рафинировать или только модифицировать, вводя в него соответствующие вещества, При использовании способа для литья с противодавлением подачу смеси воздуха с обрабатывающими веществами производят лишь в камеру с емкостью для расплава.789237 Формула изобретения Составитель Г.Кибовский Редактор А.Шишкина Техред Ж.Кастелевич Корректор О.БилакЗаказ 8936/10 Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П .р и м е р, В емкость установки для литья под газовым давлением заливают 120 кг расплава алюминиевого сплава марки АЛ 2 при температуре 690 фС. Отливку весом 5,5 кг получают в металлической форме, температура которой составляет 250-350 С.В донную часть емкости подают воздух под давлением 0,2 атм в течение 15 сек, над расплавом давление воздуха поддерживают на уровне 1,5 атм, Через 2 сек после начала подачи воздуха в его поток вводят 60 г гексахлорэтана и 100 г тройного флюса в течение 11 сек. После выдержки под давлением в течение 40 сек давление над расплавом выравнивается до атмосферного и через 50 сек форма разбирается, и отливка удаляется.Гексахлорэтан и тройной флюс предварительно размалывают до размера частиц 0,05 мм, смешивают и подогревают до температуры 40 оС.При этом происходит снижение брака отливок по герметичности на 1,5, по сравнению с изВестным устройством и уменьшение расхода гексахлорэтана и тройного флюса в 10 раз.Таким образом, изобретение позволяет в 10 раз снизить расход рафинирующего газа, а также повысить качество отливок за счет постоянного модифицирования расплава. 5 Способ литья алюминиевых сплавовпод газовым давлением, включающий заполнение расплавом емкости, герметизацию объема над расплавом, подачупотока воздуха под давлением в доннуючасть емкости, заполнение расплавомформы, кристаллизацию и охлаждениеотливки и снятие давления газа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения качества отливок, в 1поток воздуха через 2-3 секунды посленачала его подачи вводят 1-1,5 отвеса отливки рафинирующего веществаи 2-2,5 от веса отливки модифицирующего вещества. 20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Борисов Г.П. Некоторые вопросытеории процесса литья под низким давлением. Новое в литье под низким дав 25 лением. Киев, "Наукова думка", 1971с. 9-10.2. Авторское свидетельство СССРР 522905, кл. В 22 0 27/14, 1975,