Изготовления коленчатых

Технология изготовления керамических флюсов сходна с технологией изготовления покрытий электродов. Сухие компоненты шихты замешивают на жидком стекле; полученную массу измельчают путем продавливания ее через сетку на специальном устройстве типа мясорубки, сушат, прокаливают при тех же режимах, что и электродные покрытия, и просеивают для получения частиц зерен определенного размера. Частицы сухой смеси компонентов могут скрепляться спеканием при повышенных температурах без расплавления. Полученные комки гранулируют до необходимого размера (так называемые спеченные флюсы),

для изготовления керамических форм и футеровки тигелей, чем хромомагнезитовые огнеупорные пески. Такие пески используют при выплавке жаропрочных сталей. Они имеют 1пл = 2650°С; <разм = 2000°С; плотность - 5,6 г/см . В России цирконовый минерал имеет высокую стоимость и он является дефицитным огнеупорным материалом.

Наиболее применяемые составы смесей для изготовления керамических стержней методом огеливания

Данная технология изготовления керамических стержней обладает следующими недостатками. Стержни оказываются либо рыхлыми, либо деформированными в процессе литья, что нарушает требуемую геометрию лопаток. Она приемлема только для литья полых лопаток простой конфигурации (см. рис. 113, б). Получать полые лопатки с минимальными отверстиями 0 = 0,5—1,0 мм и глубокими пазами с длиной пера 100 - 120 мм практически невозможно. При изготовлении стержней соотношения между диаметром и длиной отверстия, а также глубина пазов и других полостей должны быть такими, чтобы обеспечить получение качественной керамической формы. При нанесении слоя оболочки глубокие и узкие части моделей с трудом заполняются суспензией и полученный слой практически невозможно обсыпать огнеупорным материалом. Суспензия, скопившаяся в отверстиях и пазах, отверждается очень долго из-за трудности удаления продуктов испарения.

В качестве огнеупорной основы для изготовления керамических форм используют высокоогнеупорные оксиды: оксид алюминия АЬОз (электрокорунд), оксид циркония ZrO_2 и оксид магния MgO.

- технологических факторов изготовления керамических стержней и оболочковых форм и температуры прокаливания их перед заливкой;

В 1970 - 1980 гг. металлургические заводы страны успешно освоили производство жаропрочных сплавов серии ЖС6У, ВЖЛ12У и др. в вакуумных печах полунепрерывного действия ИСВ-06НИ и поставляют слитки этих сплавов на моторостроительные заводы. Технология их плавки была подробно изложена ранее. На этом этапе пустотелые лопатки отливали простой конструкции (см. рис. 113, б). Соответственно осваивалась технология изготовления керамических стержней из огнеупорного материала электрокорунда на основе связующего этилсиликата ЭТС-40.

Двигатель АЛ-31Ф "требователен" к технологическим процессам изготовления и к допускам на размеры деталей, что, в свою очередь, потребовало значительного технического перевооружения производства, особенно внедрения новых технологий в литейном производстве. Задача освоения технологии изготовления новой конструкции авиационного двигателя АЛ-31Ф потребовала новых конструкций охлаждаемых лопаток. Методом литья на ОАО "УМ-ПО" внедрялись рабочие турбинные лопатки без припуска по перу конструкции "штырковой" (на первом этапе 1980 - 1985 гг.) и с циклонно-вихревой системой охлаждения (на втором этапе 1980 -1990 гг.). Конструкции их показаны на рис. 114. Наиболее сложная последняя конструкция с многочисленными перемычками с тонкими ребрами. Она имеет 19 охлаждаемых каналов, расположенных по углом 30° к оси лопатки, пятнадцатью перемычками и десятью отверстиями диаметром 0,85 - 0,95 мм, а длина отливки 150 мм, что значительно усложнило задачу изготовления керамических стержней по сравнению с отливкой первого варианта (см. рис. 204).

Основы технологии изготовления сложной конфигурации стержней для эффективного охлаждения изложены в гл. 7. Следует отметить, что в первоначальной стадии за основу изготовления керамических стержней был принят метод твердофазного спекания огнеупорных материалов (на основе электрокорунда и глинозема), широко применяемый при изготовлении фаянсо-фарфоровых изделий. Например, в Республике Башкортостан фарфоровые заводы Туймазинский и Уфимский, а также Бугульминский в Республике Татарстан работают на высокоглинозсмистых силикатах (А^Оз, SiOz) дистен-силиманитовых групп и моносиликатах (2RO-Si02>, а также силикатах монтмориллонитовой группы (CaMg) А^Оз' -(4 -5 Si02)f H2O, привозимых с Украины. Фосфоровые свечи двигателей внутреннего сгорания из высокоглиноземистых огнеупоров (> 45% АЬОз) обладают высокой термостойкостью, оптимальной прочностью и удовлетворительно работают при температурах более 2000°С.

В составе низкощелочного глинозема, предназначенного для изготовления керамических изделий, кроме АЬОз (90 - 95%) содержатся другие оксиды в количестве (5 - 10%). Согласно ГОСТ 6912-87 суммы оксидов SiOz, РегОз, ТЮ2, V2O5, СггОз, МпО, Na2O, K20 и ZnO регламентируются, а оксидов СаО и MgO - не оговариваются.

Освоение технологии изготовления керамических стержней

Для изготовления коленчатых валов автомобилей и многих других деталей применяют высокопрочные чугуны со структурой зернистого перлита, обеспечивающие более высокие механические свойства. Структуру зернистого перлита получают специальной термической обработкой, состоящей из нагрева до 950 °С, охлаждения до 600 °С и подогрева до 725 °С с длительной выдержкой при этой температуре.

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН — чугун с повышенными показателями прочности. Получают гл. обр. модифицированием структуры чугуна присадками магния, кальция, церия и др. элементов. Высокая прочность обеспечивается благодаря шаровидной форме графита, а не пластинчатой, как в обычном сером чугуне. В. ч. применяют вместо стали для изготовления коленчатых валов, шестерён, шатунов, муфт и др. деталей ответств. назначения, а также вместо ковкого чугуна — для изготовления задних мостов автомобилей, ступиц, картеров, фит-тингов. Применение В. ч. позволяет снизить массу литых заготовок примерно вдвое по сравнению с массой заготовок из ковкого чугуна.

Углеродистые стали широко применяются в машиностроении. Так, например, стали 30 и 35 используются для изготовления деталей, испытывающих небольшие напряжения: осей, валиков, шпинделей, тяг, рычагов и т. д. Стали 40 и 45, имеющие более высокие прочностные характеристики, применяются для изготовления коленчатых валов, шатунов, зубчатых колес, маховиков, головок цилиндров, осей прокатных валов и для других нормализуемых, улучшаемых и подвергаемых поверхностной обработке деталей, от которых требуется повышенная прочность.

Характерным примером контроля изделий сложной конфигурации является также коленчатый вал. В процессе изготовления коленчатых валов компрессоров, детандеров и других машин возможно появление трещин в местах перехода коренных шеек в щеки вала (рис. 11). Для выявления этих дефектов в качестве контактных поверхностей при ультразвуковом контроле используют плоские поверхности щек и цилиндрические поверхности вала. Контроль производят на частотах УЗК 2,5—1,8 МГц наклонными или прямыми искателями.

Характерным примером может служить развитие методов изготовления коленчатых валов, которые применительно к конструкциям двигателей внутреннего сгорания конца XIX столетия изготовлялись иногда из чугуна, •но в начале XX столетия были вытеснены, на первый взгляд бесповоротно, коваными стальными валами.

5. Комплексные линии для изготовления коленчатых валов (В. Н. Никифоров,

5. КОМПЛЕКСНЫЕ ЛИНИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

КОМПЛЕКСНЫЕ ЛИНИИ ДЛfi ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

КОМПЛЕКСНЫЕ ЛИНИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ 75

КОМПЛЕКСНЫЕ линии для ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ 77

КОМПЛЕКСНЫЕ ЛИНИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ 79