Способ непрерывного литья оловянносвинцовых припоев

Увеличение избыточного давленияболее 3 10 н/м при тех же режимах2обработки расплава ультразвуком(см. табл. 1 и 2) приводит к эадавлинанию амплитуды колебаний и, следовательно, к снижению микроударногодействия кавитационных полостей,необходимых для создания интенсивныхмикро- и макро- потоков на Фронтекристаллизации. Это вызывает увеличение неоднородности распределенияолова до сечению заготовки. Уменьшейие иэбйточного давления менее210 н/м приводит к ослаблениюмикроударного действия кавитационных полостей за счет уменьшения энер гии, отдаваемой кавитационными полостями в фазе эахлопывания, чтотакже вызывает увеличение неоднородности распределения олова по сечениюзаготовки.Я При увеличении интен 2 сивности колебаний более 10 Вт/см при постоянстве других параметров режима,однородность распределения олова неповышается (т.е. ликнация неуменьшается), уменьшение интенсив 2 йности колебаний менее 8 Вт/см приводит к затуханию энергии кавитационных полостей, привходящий к повышению неоднородности распределенияолова в заготовках.Было установлено, также, что повышение скорости охлаждения сверх40 град/с приводит к смещению фронтакристаллизации к торцу излучателя ик ухудшению его работы, вследствиезахвата волновода. Снижение скоростиохлаждения менее 25 град/с приводитк удалению фронта кристаллизации от о торца излучателя, и к уменьшению интенсивности воздействия ультразвука 40 и производительности процесса,Металлографический анализ микроструктуры озвученных припоев показалоднородную и более мелкозернистуюструктуру по длине и сечению слит 45 каИз анализа табл, 1 и 2 видно, чтопредлагаемый способ позволяет уменьшить ликвацию олова в среднем на0,5-1,0 по сравнению с известнымспособом. нодно-излучающей системы со специальной камерой для создания давления, охлаждаемого кристаллиэатораи вытягивающего устройстна, В качестве магнито-стрикционного преобразователя испольэуют серийно-выпускаемый преобраэонатель марки ПМС Л 18 с частотой колебаний 18 кГц,питание которого осуществляют отультразвукового генератора маркиУЗГ 210. Волнонод изготавливается иэнержавеющей стали и титана. В качестве исходного материала для полу-чения припоя используют марочныеметаллы - олово 01 и 02 и свинецС-.2,Расплав иэ плавильной печи пометаллопроводу подается в расплавосборник, где уровень металла поддерживается автоматически. Расплавосборнин соединяется с кристаллизатором при помощи специальной камеры где создается давление нафронте кристаллизации (на разделужидкой и твердой фаэ ) и размещаетсяторец волноводно-излучающей системы,Лавление на Фронте кристаллизации .создается столбом расплава(возможно и гаэом) находящимся и расплавосборнике.Усредненные значения результатовхимического анализа, полученных слитков по содержанию олова представленыв табл. 1 и 2.Оптимальное избыточное давление,при котором наблюдается максимальноемикроударное действие кавитационныхполостей, определяется на основаниизависимости величины канитационнойэрозии алюминиевой фольги, помещенной в расплав припоя, от статическогдавления при различных значениях интенсивности колебаний. Максимальноемикроударное действие канитационныхполостей оценивали по эрозии убылимассы алюминиевой фольги, как с наложением избыточного давления, таки беэ него при одинаковом времениозвучивания (30 с).Результаты представлена н табл,3,Как видно иэ табл. 3, максимальный эффект эрозии алюминиевой Фольгинаблюдается при избыточном давлении210 - 3 10 н/м" и интенсивностиультразвука 8-10 Вт/см , следова 2тельно микроударное действие канитационных пузырьков максимально приданных значениях статического давления и интенсивности ультразвука. Уменьшение ликвации при кристаллизации позволяет закладывать оловов рафинировочный котел с содержаниемблизким к нижнему пределу. За счет 55 этого достигается экономия олова.806235 Ь Т а блиц а 1 НоРежим обработки мера плаОтклонение от 60 (периферийнаячасть) Отхлонение от 60 (центральнаячасть) ПериФерийная часть Центральнаячасть вок 62,30 62,25 61,85+0,2 60 15 -0,35 60,35 -0,25 59,80 +0,15 Кристаллизация принепрерывном литьебез воздействияультразвука (контрольные) Кристаллизация принепрерывном литьес воздействиемультразвука безстатического давленияпри 9 Вт/см и скогрости охлаждения 230 град/с 3 Кристаллизация принепрерывном литьес воздействиемультразвука при избыточном давленииболее 4,10 н/м ,= 10 Вт/см и скорости охлаждения40 град/с Кристаллизация принепрерывном литьес воздействиемультразвука приизбыточном давлении 1,5 10 н/м- 8 Вт/см и скорости охлаждения25 град/с Кристаллизация принепрерывном литьес воздействиемультразвука приизбыточном давлении 3,0 н/м= 9 Вт/см и скорости охлаждения35 град/с Содержание олова вв припое марки ПОС(среднее расчетное содержание - 60)806235 Т аблица 2 Содержание олова вв припое маркиПОССУ 230-2 (среднее расчетное содержание30) НоРежим обработки мерапланок Отклонение Отклонеот 30 ние от (централь (пеная часть) риферий"ная часть) Центральная Периферийная Кристаллизация при непрерывном литье без воздействия ультразвука (контрольные)-2,75 -1,85 -3,70 27,25 28,15 26,30 33,20 32,45 33, 15 Кристаллизация при непрерывном литье с воздействием ультразвука беэ статического давления при ИУЗК+2,30 +2, 15 +1,75 32,30 32,15 31,75 28,25 28,75 27,45 1 2 3 Кристаллизация при непрерывном литье с воздействием ультразвука при избыточном давлении более410н/м ИУЗК = 10 Вт/сми скорости охлаждения40 град/с-1,25 -2,15 29,128,7527,95 1 2 3 Кристаллизация при непрерывном литье с воздействием ультразвука при избыточном давлении 1,5 10 н/мИУЗК = 8 Вт/см 2 и скоростиохлаждения 25 град/с-0,55 -1,85 -1,35 31,45 31,10 30,90 29,45 28,15 28,65 Кристаллизация при непрерывном литье с воздействием ультразвука при рбытчном давлении 2,5 10 н/м-0,25 -0,35 -О, 15 29, 8530,130,15 29 75 29,65 29,85 Таблица 3 Убыль весаалюминиевойФольги,Иэ быточное давлениен/м Режимобработки 10 14 30 12 70 2,510 10 65 8 20 6 Воздействие ультразвука на процесс раэруыния алюминиевой фольги в расплаве при иэбыточном статистическом давлении Б5 104 103 102 1051,5 30 Интен- сивность ультра- звуковогоколебанияВт/см Убыльвесаалюминиевойфольги,таете в Избыточное давленир н/м Интенсивностьультразвукового колебанияВт/см 15 35 75 60 25806235 10 Продолжение табл, 3 3 1 4 5 . 67 Формула изобретения Способ непрерывного литья оловян- но-свинцовых припоев, включающий с охлаждение расплава при одновременном воздействии на него ультразвуко- ф вых колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества припоя за счет уменьшения ликвидации олова, на границе раздела твердой и жицкой фаз создают давление 2 Составитель Е. ГендлинаТехред Т. Маточка КорректоР Е.Рошко Редактор Г.ВолковаТираж 880 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 119/16 Филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Воздействие ультразвука на процесс разрушенияапюминиевой фольги в расплаве беэ 110избыточного статического давления 14 12 10 8 6 4 60 45 30 25 15 10-.,равное 2 10 - 3 10 н/мз, причеминтенсивность ультразвуковых колебаний составляет 8-10 Вт/смф, а скорость охлаждения - 25-40 град/с. Источники информации,принятые вовнимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 121912, кл. В 22 Р 11/00, 1959. 2. Авторское свидетельство СССР 9,214753, кл. В 22 0 11/00, 1968.