Глава XVI

ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В ЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Основной задачей технического контроля является анализ брака про­межуточной и окончательной продукции литейного цеха, определение ви­дов брака и принятие мер для его устранения. Это осуществляется путем контроля сырья и материалов, поступающих в производство, модельной и опочной оснастки, измерительного инструмента и проверки технологических процессов на всех участках цеха; кроме того, проводят пооперационный кон­троль качества изготовляемых в цехе полуфабрикатов, контроль готовой продукции, анализ брака и рекламаций.

На заводах контроль литейного производства осуществляет отдел тех­нического контроля, подчиненный непосредственно директору завода.

На складе сырья контролируют качество сырья и соответствие его при­нятым техническим условиям. В плавильном отделении проводят контроль температуры жидкого металла и готовят пробу для определения химического состава отливок и технологических и механических свойств сплава.

В землеприготовительном отделении контролируют газопроницаемость, влажность, прочность и другие свойства формовочных и стержневых смесей.

В стержневом отделении проверяют шаблонами и кондукторами соот­ветствие размеров и контуров стержней с чертежом, наличие и правильность вентиляции стержней, правильность установки каркасов и качество поверх­ности стержней, их окраски и просушки.

В формовочно-сборочном отделении контролируют соответствие размеров форм чертежам, наличие и правильность вентиляции форм, плотность на­бивки форм и качество их просушки, а также качество поверхности форм и правильность их сборки.

После очистки литья его тщательно контролируют с целью обнаружения дефектов. Проверяют также основные размеры продукции и соответствие ее техническим условиям. В соответствии с техническими условиями отливки подвергают специальным испытаниям (на герметичность, электропроводность, магнитные свойства и т. д.).

В литейных массового производства периодически, по календарному гра­фику, проверяют модельно-опочный инвентарь.

§ 104. Брак литья и его причины

Бракованной, не пригодной к эксплуатации, называют такую отливку, которая имеет хотя бы один неисправимый и недопустимый по техническим условиям дефект.

Классификация дефектов литья предусмотрена ГОСТ, который опреде­ляет 22 вида дефектов: заливы, коробление, корольки, наросты, недолив, отбел, пригар, раковины газовые и шлаковые, рыхлоты или пористость, спаи, трещины горячие и холодные, ужимины, несоответствие металла стандартам и техническим условиям по химическому составу, микрострук­туре и физико-механическим свойствам, несоответствие веса отливок стандар­там, механические повреждения.

Причин брака очень много. Основные из них: несоблюдение технологии, ошибки при конструировании детали и ошибки при проектировании техно­логического процесса изготовления отливки.

Основные виды брака и меры его устранения

Короблением называется изменение размеров и контуров отливки под влиянием усадочных напряжений. Причинами этого вида брака являются нерациональность конструкции отливки (разностенность), что приводит к образованию внутренних напряжений; неправильный подвод металла, ухуд­шающий равномерность его остывания; неправильные состав или температура заливаемого металла, вызывающие чрезмерную усадку; неправильный ре­жим охлаждения отливки и недостаточная податливость формы и стержней.

Брак литья и его причины

Газовыми раковинами называются пустоты, расположенные на по­верхности или внутри отливки* Форма раковины сферическая или округ­ленная, поверхность гладкая блестящая. Раковины могут быть одиночными или расположенными гнездами, различного объема. Раковины обнаруживают в большинстве случаев при механической обработке.

Причинами появления газовых раковин являются большое содержание газов в металле вследствие плохого качества исходных материалов или неправильного режима плавки; неправильное модифицирование металла; пониженная газопроницаемость или повышенная влажность формовочных и стержневых смесей; повышенное содержание газообразующих веществ в формовочных и стержневых смесях; чрезмерное местное смачивание формы при вытаскивании модели; недостаточная вентиляция форм и стержней; недостаточно просушенные формы или стержни (при заливке выделяется много пара); неправильная окраска форм и стержней (выделяется большое количество газа); применение окисленных жеребеек или металлических вкладышей (окислы, разлагаясь, образуют газ); чрезмерно высокая темпера­тура металлической формы; низкая температура заливаемого сплава, не обеспечивающая выхода из него газов; чрезмерно быстрое заполнение формы, в результате чего воздух из формы не успевает удалиться; неправильная кон­струкция отливки, не обеспечивающая отвода газа из стержня или имеющая много горизонтальных поверхностей.

Земляными раковинами называются закрытые или открытые раковины, полностью или частично заполненные формовочным материалом.

Причины брака. Местное разрушение и засорение форм при сборке; недостаточная прочность формовочной и стержневой смесей или кра­сок; применение неисправных моделей, что приводит к подрыву формы; неправильное крепление отъемных частей модели; недостаточное крепление выступающих частей формы; слабая или неравномерная набивка формы и стержней; несоответствие размеров знака стержней и формы, что приводит к обжиму формы и ее засорению при сборке; неправильный подвод литнико­вой системы, что приводит к размыву формы или стержня; обвал формы при установке груза; не технологичность конструкции отливки, т. е. наличие в отливке углублений, которые образуют непрочные тонкие выступы и острые углы в форме; недостаточная величина галтели, а также отсутствие или недостаточность литейного уклона в отливке.

Усадочными раковинами называются открытые или закрытые пустоты в теле отливки, имеющие шероховатую поверхность с грубокристаллическим строением.

Рыхлотами или пористостью называется крупнозернистое и неплотное строение сплава с наличием межкристаллических пустот большей или мень­шей величины.

Причины брака по усадочным раковинам и ры­хлотами. Неправильная конструкция отливки, не обеспечивающая рав­номерного ее охлаждения (имеются местные скопления металла); недостаточ­ное питание отливки жидким металлом в процессе затвердевания из-за не­правильного расположения прибылей, выпоров и литников; неправильные размеры и установка холодильников (металлических вкладышей); повышен­ное содержание элементов, способствующих увеличению усадки, и чрезмерно высокая температура заливки.

Шлаковыми раковинами называются открытые или закрытые пустоты, полностью или частично заполненные шлаком.

Причины брака. Окисленная и загрязненная шихта и загрязнен­ные флюсы; нестойкие огнеупоры, способствующие обильному выделению шлаков; низкая температура металла и низкая его жидкотекучесть, пре­пятствующие отделению шлака от металла в

ковше и литниковой системе; 12 неправильная литниковая система, не отделяющая шлака; разрушение фильтровальной сетки вследствие непрочности стержневой смеси или недостаточной сушки; нерациональное устройство ковшей, дающее плохое отделение шлака; небрежная очистка металла от шлака в ковше перед заливкой и небрежная, с пропуском шлака, заливка металла в формы; нераскисленный металл.

Трещинами горячими и холодными называют разрывы сквозные и не­сквозные или надрывы в стенках отливок. Поверхность излома в горячих трещинах, поскольку они появляются при высоких температурах, всегда окислена; в холодных трещинах поверхность излома совершенно чистая или покрыта легким цветом побежалости. Трещины обнаруживаются постуки­ванием, гидропробой и способом магнитной дефектоскопии.

Причины брака. Неправильная конструкция отливки с резким переходом толстых и тонких сечений; острые внутренние углы в отливках; сопротивление форм и стержней нормальной усадке металла из-за чрезмерной плотности набивки; неправильно подготовленный состав формовочной и стержневой смесей, малая податливость их, неправильное расположение ре­бер опок или каркасов в стержнях, что препятствует усадке отливки; не­правильный химический состав, т. е. повышенное содержание элементов, увеличивающих усадку или уменьшающих предел прочности при высоких температурах; неправильный режим заварки и термической обработки; заливка слишком горячим металлом и неправильный подвод металла, что ухудшает равномерное остывание отдельных частей отливки; удары при от­бивке литников или при транспортировке отливок, имеющих большие внут­ренние напряжения.

Недолив и спай. Недолив характеризуется тем, что при заливке кон­фигурация и размеры отливки остаются частично невыполненными из-за недостаточного заполнения формы металлом.

Спай — сквозные или поверхностные с закругленными краями потоки преждевременно застывшего металла.

Причины брака. Недостаточное количество металла в ковше, низкая температура сплава при заливке и недостаточная жидкотекучесть его; уход металла из формы вследствие неплотной сборки; недостаточная вен­тиляция формы и стержня, вызывающая повышенное давление газов в форме; недостаточное сечение литниковой системы; нерациональная конструкция отливки из-за наличия слишком тонких не заливающихся стенок.

Дефекты поверхности. На поверхности отливок из медных сплавов часто наблюдаются червеобразные или осповидные углубления, пятна и оловянно-свинцовистые выделения.

Причины образования червеобразных углублений: сравнительно медлен­ное заполнение сплавом полости формы; перегрев жидкого металла с образо­ванием окислов, что способствует выделению окиси цинка и отложению дру­гих окислов на поверхности отливки.

Осповидные углубления образуются из-за употребления при плавке чрезмерно большого количества жидко плавких флюсов, которые попадают из ковша в форму.

Оловянистые выделения образуются вытеснением легкоплавких состав­ляющих из основного раствора в периферийную, наружную часть отливки. Черные пятна разных размеров появляются на отливках в том случае, когда в стержневую смесь добавлено излишнее количество муки и патоки.

Ликвация, или неоднородность химического состава по сечению отливки чаще встречается в алюминиевых сплавах АЛЗ, АЛ5, в стальном литье и др.

Причины брака. Высокая температура заливки, недостаточное перемешивание жидкого металла перед разливкой, избыток присадок, усили­вающих склонность к ликвации.

Перспективы развития литейного производства