Условия заливки форм расплавом

Выбор вместимости разливочных ковшей производят с учетом массы получаемых отливок и металлоемкости литейных форм. При заливке крупных форм вместимость ковша часто выбирают равной металлоемкости одной-двух форм. В ряде случаев, при изготовлении многотонных отливок, например лопастей крупных гидротурбин, заливку производят одновременно из двух ковшей. При изготовлении мелких и средних по массе отливок вместимости одного ковша обычно достаточно для заливки 3—6 форм, а на литейных конвейерах — до 12—18. При этом учитывается необходимость быстрого освобождения печи от готового расплава и опасность излишнего охлаждения его в ковше из-за продолжительной заливки в случае, когда из ковша большой вместимости заливается значительное число мелких форм.

В таких условиях раздаточный крупный (вместимостью 1,5—2 т расплава) ковш с электрическим или газовым подогревом наполняется расплавом непосредственно из плавильной печи. Доставленный на участок мелких форм он используется для наполнения мелких заливочных ковшей вместимостью 30—50 кг расплава. При заливке небольших форм вручную, особенно в условиях единичного и мелкосерийного производства, часто используют ковши или ложки вместимостью 10—20 кг. В цехах крупносерийного и массового производства на машиностроительных заводах наиболее распространены монорельсовые ковши вместимостью 50—200 кг.

Перед использованием футеровка ковша должна быть тщательно отремонтирована, просушена и разогрета газовой горелкой докрасна (600—800°С). Перед наполнением расплавом ковш должен очищаться продувкой его сжатым воздухом. Чтобы избежать разбрызгивания и окисления расплава, ковш необходимо по возможности ближе поднести к желобу с наклоном, что обеспечивает спокойное стекание расплава по стенке ковша. Чтобы избежать травм, конические ковши (независимо от их вместимости) рекомендуется заполнять не более чем на 7/8 их высоты.

Температура расплава при заливке в форму обусловливается рядом факторов: видом сплава и его литейными свойствами, габаритными размерами отливки, толщиной ее стенок и сложностью конфигурации, свойствами материала литейной формы и др. Так. при изготовлении крупных толстостенных отливок из серых чугунов температура заливки расплава находится обычно в пределах 1230—1300° С, для мелких и средних отливок— 1320—1400 °С, для тонкостенных — до 1360— 1450 °С. Обладающие худшими, чем обычный серый чугун, литейными свойствами, высокопрочный и белый чугун заливают при температуре 1320—1450 °С; углеродистые и низколегированные конструкционные стали — при температуре 1520—1560°С, а температура заливки ряда легированных сталей, например коррозионно-стойкой 12X18H9TJT, при изготовлении тонкостенных отливок достигает 1620°С. Бронзы и латуни заливают обычно при температурах 1000—1100 °С; алюминиевые сплавы— при 680—760 °С; магниевые сплавы в кокиль заливают при 680—740 °С, а в песчаные формы — при 740— 780 °С, крупные тонкостенные отливки — при температуре расплава до 800°С; сплавы титана заливают при 1800—1860 °С.

Продолжительность заливки расплава в форму зависит от степени сложности конфигурации отливок, вида сплава и металлоемкости линейной формы (табл. 9.1).

9.1. Продолжительность заливки форм расплавом серого чугуна

Металлоемкость литейной формы, кг	Продолжительность заливки, с	Металлоемкость литейной формы, кг	Продолжительность заливки, с
3—5 5—10 10—50 50—100 100—120	4—5 4—11 11—18 18—20 20—24	250—500 500—1000 1000—5000 5000—10000	24—28 28—40 40—100 100—120

Температуру расплава перед заливкой определяет лаборант-пирометрист. При получении чугунных отливок она определяется оптическим пирометром, а при контроле расплавов стали и цветных металлов — термопарой погружения (рис. 9.5). Перед заливкой необходимо проверить надежность скрепления частей формы, правильность установки надставок литниковых и выпорных чаш. Непосредственный контроль за правильностью процесса поступления расплава в форму и установление момента окончания заливки ведет заливщик, наблюдая за поступлением расплава в выпорную чашу. При автоматической заливке эта задача осуществляется специальными приборами (сигнализаторами и реле времени), которые прекращают доступ расплава из ковша после наполнения формы.

Учитывая склонность магниевых расплавов к окислению, их струю при заливке в форму припудривают серным цветом. Сгорая в атмосфере литейного цеха, сера образует газы SO₂ и SF₆, предупреждающие контакт магниевого расплава с кислородом воздуха.

Рис. 9.5. Приборы для контроля температур литейных расплавов:
а — оптический пирометр, б — термопара погружения; 1 — провода из двух различных металлов (хромель—алюмель и др.), 2 — милливольтметр, 3 — объектив, 4 — дымчатое стекло, 5 — реостат, 5 — электрическая лампа, 7 — линза, 8 — красное стекло, 9 — гальванометр, 10 — окуляр, 11 — источник тока, 12 — защитный колпак