Сложность и простота распознавания и ликвидации окисленных газовых раковин в отливках

Анализируя качество отливок на различных заводах России можно отметить, что большинство дефектов на предприятиях существуют достаточно длительное время. Вызвано это рядом причин, основными из которых являются отсутствие знаний по определению разновидностей газовых раковин и способов их ликвидации. Для пополнения этих  знаний,  воспользуемся известными приемами выявления и ликвидации окисленных газовых раковин, которые сгруппированы и изложенных в [1]. На базе этой литературы была создана автоматизированная система «Тренажер для повышения навыков изготовления отливок без окисленных газовых раковин».  В этой системе подробно, с анимационном просмотром протекающих в литейной форме процессов, излагаются приемы определения разновидностей и способов ликвидации окисленных газовых раковин.

 

Настоящая статья посвящена разновидностям окисленных газовых раковин, которые часто встречаются на заводах. На рис. 1 представлена отливка «Корпус» в двух видах – общий и увеличенный. Для точного определения характерных отличительных особенностей рассматриваемого дефекта,  обратимся к созданному нами фрагменту дерева дефектов, на котором  представлены  отличия  окисленных раковин (рис. 2).  

На первом уровне фрагмента приведено состояние поверхности раковин, которые являются гладкими и окисленными. Рассматривая рис. 1 убеждаемся в том, что поверхность отливки действительно гладкая и окисленная. Далее устанавливаем по рис. 2, что раковина имеет серо-синий цвет недолитой отливки с точечными  шероховатыми местами, имеет округлую приплюснутую форму размером более 10 мм, располагается на горизонтальных  поверхностях преимущественно в верней части отливки, отделена от поверхности тонкой коркой металла. Точно такие отличия имеет и дефект отливки на рис. 1. Следовательно, рассматриваемый дефект является газовой раковиной «Пузырем подкорковым».

Следующим этапом исследований является определение причины возникновения окисленной газовой раковины на рис. 1. Он очень прост и займет для определения минутное время. Осмотр литейной оснастки на конвейере изготовления отливок, ознакомление с процессом изготовления и сборки форм показали, что вентиляционная система в стержне и форме отсутствовали. Это и явилось причиной возникновения повышенного давления газа от сгорания связующего в стержне, проникновение газа в расплав металла и формирование окисленной раковины в верхней части отливки. Такие дефекты ликвидируются выполнением сквозного накола в формовочном знаке верхней полуформы.  При увеличенном стержне потребуется выполнение вентиляционного канала в знаке стержня на требуемую глубину. В этом случае газ из стержня будет свободно выходить через отверстие в верхней полуформе. Горение пламени газа из вентиляционного канала,  после заполнения формы металлом, свидетельствует о свободном удалении газа из формы и ликвидации возможности возникновения газовой  раковины.

На рис. 3.а. приведена отливка «Тройник» с дефектом в месте среза прибыли газовой резкой, а на рис. 3.б. представлен увеличенный фрагмент отливки с ярко выраженным дефектом. 

Обращаясь к рис. 2, устанавливаем, что рассматриваемая раковина окисленная, имеет серо-синий цвет недолитой отливки, гладкая, матовая, размером в диаметре 5 мм, расположена на стыке отливки с прибылью. По установленным параметрам определяем, что данный дефект является окисленной газовой раковиной. Интерес к данной отливке вызван повышенным количеством забракованного литья. Из 930 отливок, отданных на механическую обработку, забраковано 820 обработанных изделий.  

Изучение  технологического  процесса   изготовления   отливкипозволил установить, что форма и стержни не имели вентиляционных каналов для вывода образующегося газа в атмосферу. Образующийся от сгорания связующего газ, под большим давлением проник в отливку и далее по свищевидным каналам заполнил часть прибыли, срез которой представлен на рис. 4. Из-за таких дефектов отливки выходили в окончательный брак. Следовательно, при проектировании отливок необходимо в обязательном порядке предусматривать вентиляционную систему для вывода газа за пределы формы. Об этом подробно описано в [1].

Литература

1. Воронин, Ю.Ф. Система определения и ликвидации окисленных газовых раковин в отливках из чугуна и стали : учеб. пособ. (гриф). Доп. УМО по образованию в области металлургии /  ВолгГТУ. - Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2012. - 157 с.