Получение отливок корпуса автосцепки по ЛГМ-технологии с применением специальных методов литья

Корпус автосцепки СА1 (СА-3) для грузовых ЖД вагонов является ответственной отливкой. Попытки постановки его на производство по ЛГМ - технологии сопряжены с большими трудностями. На основании приобретенного опыта при отливке корпуса автосцепки необходимо применять специальные методы технологии ЛГМ, позволяющие получить качественное литье. Для начала - необходимо получить пеномодель корпуса автосцепки весом 0,5...0,6 кг при исходном размере не вспененных гранул 0,5.. .0,8 мм полистирола R 240 (R 160). Окраска пеномоделей должна производиться краской типа ДС-1 с наколами по высохшему слою o 0,3 мм в нижней части корпуса (зона сцепления). Вышеизложенное обеспечивает низкую себестоимость изготовления пеномоделей и закладывает базу для получения качественного литья.

Компоновка куста (см. Рис.1) обеспечивает верхний подвод жидкого металла к отливке с вакуумной мультипликацией его. Коэффициент мультипликации составляет 2...3, в зависимости от целостности пленки при заливке.

Представленная компоновка куста является классическим примером применения векторной и газовакуумных технологий с вакуумной мультипликацией жидкого металла в отливку. Это позволяет не применять традиционные для ПГС и ХТС прибыли. Так как TT на корпус автосцепки не регламентирует содержание азота в отливке, то для обеспечения качества литья и заданных механических свойств применяется объемное азотирование металла отливки. Поэтому формовку и заливку куста необходимо производить в специализированных контейнерах моделей 912, 922, специально разработанных для отливок "хомут тяговый" и "корпус автосцепки". Данные контейнеры обеспечивают дозированную подачу в форму кислорода (5дм³/мин) и азота (15 дм³/мин) в автономном режиме без участия рабочего в период заливки. Это обеспечивает низкое науглераживание отливки, а самое главное - производит объемное азотирование металла. Кроме указанного, потоки азота и кислорода, имея вертикальный вектор "вверх", обеспечивают направленную кристаллизацию отливки корпуса автосцепки снизу - вверх за счет охлаждения этими потоками. Наряду с вышеуказанным, подача кислорода в форму, при реакции окисления углерода, выделяет теплоту, которая по мере ее протекания имеет также вектор снизу - вверх. Эта особенность благоприятно сказывается на качестве литья в контейнерах 900-й серии.

Применяемая компоновка куста с вакуумным мультипликатором подразумевает высокие уровни давления жидкого металла на наполнитель формы - песок. Для этого плотность виброуплотнения формы должна быть порядка 1,8 т/м³, а ее могут обеспечить только двухтактные вибростолы моделей 622 и 8632. В противном случае возможен прорыв жидкого металла и, соответственно, опасная ситуация для обслуживающего персонала.

После установки куста на песочную "постель", засыпку и виброуплотнение производить послойно. С целью обеспечения необходимой газопроницаемости и указанной степени виброуплотнения засыпка контейнера песком производится механизмом модели 8071. Данный механизм засыпки обеспечивает обеспыливание подаваемого в контейнер песка и "мягкое" его распределение по объему.

Указанный механизм засыпки песка специально разработан для особо ответственного литья с использованием последних достижений практической техники.

Для стабилизации уровня вакуума и работы мультипликатора применен технологический прием двух пленок. Заливка формы производится под вакуумом 0,5...0,55 кг/см2 в течении 40...50 сек. Выдержка под вакуумом после окончания заливки - 2.. .3 мин. Вакуумная система должна быть настроена на отбор газов производительностью не менее 6 м³/мин для каждого контейнера при заливке и выдержке под вакуумом. При этом после окончания выдержки отливок под вакуумом, вакуумная система должна обеспечивать отбор газов от каждого контейнера на уровне 0,1...0,2 м /мин еще в течении 15...20 минут после окончания основного режима. Время охлаждения отлйвок в контейнерах 5...6 часов. Сквозняки в зоне выбивки не допустимы. В итоге все вышеизложенное обеспечивает качество литья корпуса автосцепки по ЛГМ-технологии.

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №12 (148) 2012 г.