Способ изготовления биметаллическойотливки

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,з В 22 О 19/00Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(088.8) Дата опубликования описания 0706.81 2) Авторь изобрете.Н.Лапш ыгин 1) Заявитель рганскнй машиностроительны титут 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ. ОТЛИВКИИзобретение относится к производству стальной или чугунной трубопроводной арматуры с уплотнениями,полученными в процессе отливки, и может быть использовано на предприятиях, производящих запорную арматуру,преимущественно крупногабаритную.Известен способ изготовления ре-,жущего инструмента путем помещенияв литейную форму режущей пластинки,покрытой .припоем в виде листа с за-зором, в который засыпают флюс, споследующей заливкой ее жидким металлом 1),В известном способе припой размещают непосредственно в зоне контакта закладной детали с заливаемым металлом, при этом происходит частичное сьывание припоя потоком заливае"мого металла с образованием дефектов в теле отливки (поры,. раковины) .Предложенный способ крепления припояявляется трудоемкой операцией, особенно для закладных деталей сложныхпрофилейЦель изобретения - снижение трудоемкости способа и повышение качества биметаллических отливок.Поставленная цель достигаетсятем, что припой в виде прутка или квадрата размещают на поверхностивставки на границе раздела: полостьотливки - Формовочная земля вне эоныобразования соединения с последующимэатеканием его в капиллярный зазор,который создают температурным режимом в зоне пайки, регламентируеьнмтолщиной стенки отливки и температурой заливаемого металла,О Для создания капиллярного зазоратемпературу заливаемого металла подбирают так, чтобы при. заданной тодщине стенки отливки максимальная тем"пература в зоне пайки не превышала15 температуру смачивания вставки заливаемым металлом, но была выше температуры плавления припоя.На чертеже представлена схема. крепления вставки и припоя в литейной форме для осуществления способа.В литейную форму 1 с помощью проволочного крепления 2 (или любогодругого вида крепления) помещаютвставку 3, предварительно покрытуюФлюсом 4. Латунный припой 5 в видепрутка, квадрата, пластины и др. по.мешают на поверхности закладной детали на границе раздела: полость отливки - формовочная земля 6 вне зоныЗО пайки, Подготовленную таким образом835 б 27 литейную форму заливают жидким металлом 7. Как показали исследования,механизм образования неразъемного/соединения в этом случае заключаетсяв следующем.В условиях непрерывного охлажде-ния всей системы при максимальнойтемпературе в зоне контакта нержавеющая сталь 2 Х 13. - жидкий чугун менее1130 С между закристаллизовавшимсяслоем заливаемого металла и вставкойФормируется капиллярный зазор,заполненный жидким Флюсом. Капиллярный зазор создают температурным режимом заливки литейной формы. Для отливок с толщиной стенки до 20 ммтемпература заливаемого чугуна составляет 1340-1400 С, для толщин30-50 мм - 1320-1380 С свыше 50 мм -1280-1340 оСВеличина капиллярного зазора находится в обратной зависимости от 2 Омаксимальной температуры в зоне пайки н при ее значениях свыше 1100 Сзазср стремится к нулю. Оптимальная величина капиллярного зазорасоставляет О, 1-1 мм. Толщина латунной Предел прочности, прослойки, мм кГ/мм25 0,5-0,9-17,5 12,2-15,14, 1-17,0,25-0,0,4-0,8 50 С При креплении припоя по известному способу в отдельных местах произошел смыв припоя жидким металлом и соединение не образовалось, в отливкенаблюдались раковины со следами припоя на, стенках.40 Заливка отливок с температуройидкого чугуна более 1400 С ведетобоих случаях крепления припояк образованию нераэъемного сварногосоединения чугун-сталь беэ участия 45 припоя, а в.самой отливке наблюдается появление трещин вследствие значительной усадки жидкого металла.Использование способа по сравнению с существующим имеет следующиепРеимущества. Устраняются дефектыв отливке (поры, раковины) вследствиеотсутствия припоя в зоне контактас эаливаемюм металлом.Можно использовать припой любойконфигурации (пруток, пластинка,. квадрат и т.д.). ОблегЧается крепление припоя, что приводит к снижению трудоемкости изготовления биметаллической отливки. 000 0,4-0,7 0,2-0 0 -0 050 С 100 С ж в О Формула иэобретени Способ ИЗготовления бимет кой отливки, включающий разм65 в литейной форме предварител личесщение о офлюВеличина капилляр- Максимальная темного зазора, мм пература в зонепайки Вследствие практически мгновенного эатвердевания прикоитактного слоя чУгуна и сравнительно более позднего расплавления припоя последний нри расплавлении затекает в капиллярный зазор, но не контактирует с жидким чугуном, что предупреждает механическое перемешивание металла припоя с чугуном.Необходимая активаций поверхностей, Формирующих естественный калил" лярный зазор, обеспечивается присутствием расплавленного Флюса и общим подогревом зоны пайки за счет тепла .отливки,Размещение припоя вне зоны контакта по сравнению с иэвеатиьж способом обеспечивает снижение трудоемкости крепления припоя и повышение. качества соединения и о 2 лквки в целом,так как защищает припой от смывания жидким чугуном, предупреждает попадание жидкого припоя в тело отливки и выгорание легкоплавких составляющих припоя с образованием пор и .Раковин в отливке.Например, производиласьпайка уплотнений из стали 2 х 13 непосредственно при отливке деталей паросиловой арматуры с толщиной стенок 30-50 мм. В качестве припоя применена латунь Л, в качестве Флюса - синтетический шлак АН-МГ 2. Крепление припоя осуществляли по данному способу.Температура заливаемого чугуна составляла 1280-1350 С. При этом в случае крепления припоя данным способом паяноэ соединение образовалось по всей поверхности ко 1 тактирования закладной детали с заливаемым металлом. Толщина латунной прослойки составляла 0,2-.09 мм. Прочностные испытания стандартных паяных образцов, вырезанных из биметаллических отливок, показали, что разрушения происходят по чугуну, а пределы прочности приведены в таблице,Титова ТехредМ. Голинка Корректор 1 С. Шекм акт Подписного комитета СССРний и открытий5, Раушская наб., д. еа ае а ае ю ю т т т т ю т т е ттеатттттттааееееюеаттеютттаееаттаеФилиал ППП фПатент, г.ужгород ул.Прое 4 сованной армирующей вставки, крепление, припоя на поверхности последней и заливку расплавленного металла, отличающийся тем,что, с целью снижения трудоемкостикрепления припоя и повышения качества отливок, припой используют в видепрофильного прутка (стержня) н за" Заказ 2804/1 Тираж 869 ВНИИПИ Государстве по делам иэобрет 113035, Москва, Ж крепляют его на границе раздела рабочая полость литейной форин - формовочная земля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 971779, кл. В 22 Р 19/06, 1947 (про тотип).