§ 105. Исправление литейных пороков в отливках

Незначительные дефекты в неответственных местах отливок исправляют. В зависимости от характера дефекта, размеров и конфигурации отливки исправление производят одним из следующих способов: дефекты заделывают замазкой, пропитывают мастикой, а также исправляют металлизацией,; заваркой жидким металлом, ввертыванием пробок, газовой, сваркой, элек­- тросваркой и термической обработкой. м

Раковины на неответственной части детали заделывают бакелитовым лаком или замазкой, состоящей из графита и масла. Пористость чугунных деталей, работающих при небольших гидравлических давлениях, устраняют погружением их в раствор хлористого аммония. Пористость отливок, рабо­тающих под более значительным давлением, устраняют запрессовыванием, а поры крепкого раствора хлористого железа и затем водного раствора аммиака. Для этой цели применяют и другие вещества: сурик, бакелитовый лак, а для уплотнения отливок из медных сплавов их пропитывают концентрирован­ным водным раствором жидкого стекла или бакелитового лака.

При недоливе крупных отливок иногда допускается исправление дефект­ного места наплавкой жидкого металла. Для этого дефектную часть тщательно очищают, обкладывают стержнями или формовочной смесью, образующими форму недолитой части, и устраивают приямок для слива металла. Вначале заливают металл для разогрева завариваемой части отливки, затем отверстие заделывают и оставляют металл в форме для остывания.

Дефекты отливок в местах, испытывающих большую нагрузку, наиболее надежно исправлять газовой или электрической сваркой.

Термическую обработку применяют во всех случаях, когда необходимо изменить твердость отливки, а также для снятия внутренних напряжений и в отдельных случаях — для изменения структуры металла.

§ 106. Перспективы развития литейного производства

Наши заводы выпускают мощные, высокопроизводительные машины — шагающие экскаваторы с ковшом емкостью 25 м³, саморазгружающиеся 40-тонные автомашины; в промышленности применяются мощные быстроход-­ ные металлорежущие станки, непрерывные прокатные станы (например, стан для прокатки листового материала производительностью 1 млн. т/год, со скоростью проката 60 км/час), тяжелые токарные станки, вес которых до­стигает 160 т, а длина 90 м, ковочные прессы с усилием в несколько сот тысяч тонн и многие другие машины.

Все они имеют литые детали, к которым предъявляются повышенные тре­бования. Дальнейшее развитие техники потребует новой технологии произ­водства и новых, высокопрочных сплавов.

Технический прогресс в СССР ведет ко все большему вытеснению тяжелого физического труда высокопроизводительными машинами. Примером может служить созданный автоматический завод автомобильных поршней, На, этом заводе автоматизированы все процессы — от плавки металла до упаковки изделия. Комплексная автоматизация повысила производительность труда, сократила более чем в 5 раз трудоемкость изготовления изделия, обеспечила значительную экономию средств. На автоматическом заводе почти в 15 раз сократилось количество операторов по сравнению с заводами массового произ­водства. Завод обслуживают восемь квалифицированных наладчиков.

Основной предпосылкой резкого повышения производительности. Труда в литейном цехе является социалистическое соревнование. Новаторы литейного цеха Автозавода имени Лихачева повысили производительность труда в 3—15 раз.

Технический контроль в литейном производстве

Изучение опыта новаторов и передача его всем рядовым рабочим цеха обеспечили коллективу литейного цеха завода ЗИЛ за истекшие годы повыше­ние выпуска отливок более чем на 300% при резком улучшении их качества и сокращении брака; производительность труда и съем продукции с произ­водственной площади возросли более чем. на 250%. В настоящее время тех­ника литейного производства развивается в следующих основных направле­ниях: изыскания сплавов, обладающих повышенной прочностью или спе­циальными свойствам; повышения точности отливок; внедрения механизмов высокой производительности, автоматизации основных технологических процессов; снижения себестоимости литья путем усовершенствования техно­логии производства.

В настоящее время ведутся успешные работы по изысканию новых сплавов, которые обладали бы повышенной прочностью, а также одним или несколь­кими из следующих свойств в зависимости от специфики работы машины: динамической прочностью при знакопеременных нагрузках, усталостной прочностью, вибрационной прочностью, коррозионной устойчивостью, жаро­стойкостью, жаропрочностью и т. д.

Если совсем недавно предел прочности лучших (углеродистых) сталей не превышал 35—50 кг/мм², а серого чугуна 10—12 кг/мм² при удлинении 0,1%, то в настоящее время машиностроение располагает качественными и специальными сталями, которые после надлежащей термической обработки имеют предел прочности при растяжении до 200 кг/мм² и более, а чугуны до 50—80 кг/мм² и более, удлинение более 10%.

Разработаны новые марки стали более простого и дешевого состава, заменяющие дорогостоящие высоколегированные стали.

Серый чугун, получаемый обработкой жидкого металла магнием, имеет предел прочности при изгибе до 120 кг/мм², при растяжении до 80 кг/мм² и удлинение до 16%. В последнее время установлено, что чугун имеет значи­тельное преимущество по сравнению со сталью в отношении циклической вязкости (способность гасить колебания), обладает достаточным для многих случаев пределом усталости и высокой износоустойчивостью. Из чугуна начали изготовлять такие детали, как коленчатые валы и кулачковые валики двигателей.

/ Дальнейшее повышение прочности чугуна при его дешевизне и хороших литейных свойствах расширяет возможность применения его в машинострое­нии взамен дефицитных и дорогостоящих сплавов.

В области сплавов из цветных металлов реализуется возможность полу­чения сплавов с. высокой прочностью и малым удельным весом, что позволяет уменьшить вес машины на единицу мощности, а также изготовлять детали из материалов износоустойчивых, коррозионностойких, жаростойких, жаро­прочных и обладающих особыми физическими свойствами.

Получение отливок с максимальным приближением к окончательному виду детали или изделия с таким расчетом, чтобы наиболее трудоемкую опе­рацию механической обработки можно было ограничить лишь чистовой отдел­кой и шлифованием, достигается усовершенствованием и внедрением спе­циальных способов литья. Уже в настоящее время в некоторых отраслях промышленности литье в металлические формы, литье под давлением, центро­бежное литье, литье в формы с выплавляемыми моделями, литье в оболочко­вые формы является преобладающим. С дальнейшим развитием технологии литейного производства специальные методы литья должны оттеснить на второй план старый метод литья в земляные формы во всех литейных мас­сового и крупносерийного производства.

Повышение производительности литейных цехов достигается путем кон­структивного улучшения действующего оборудования, внедрения новых механизмов, изготовления отливок не только в массовом, но и в серийном и индивидуальном производстве по поточному методу, который обеспечивает высокую производительность труда.

Для повышения производительности литейных цехов и получения каче­ственного чугуна в ряде литейных реконструируют вагранки с применением дутья, обогащенного кислородом, переводят вагранки на газообразное топ­ливо, проводят подогрев подаваемого в вагранку воздуха, применяют ва­гранки с водяным охлаждением и основной футеровкой.

При формовке средних и крупных деталей большую экономию дает отказ от сушки форм и применение поверхностной подсушки форм инфракрасными лучами, а также применение быстросохнущих крепителей. Это сокращает расход топлива, необходимые производственные площади и экономит время. Кроме того, отливка в сырые формы позволяет в связи с уменьшением проч­ности форм механизировать наиболее трудоемкий процесс выбивки на встря­хивающих решетках. При изготовлении стержней применяют недефицитные связующие материалы, широко внедряют пневматические пескодувные и пескострельные высокопроизводительные машины.

Удаление стержней из средних и крупных отливок механизируют, вводя гидроочистительные устройства, которые снижают трудоемкость очистки в 10—12 раз. Удаление стержней совмещается с очисткой поверхности отли­вок от пригоревшей смеси (так называемая песко-гидравлическая очистка). Увеличение мощности формовочных машин и автоматизация их управления значительно повышают производительность машин и позволяют переводить на машинную формовку изготовление крупных форм.

Чтобы сократить расход основных и вспомогательных материалов, при­меняют новые методы литья. Так, например, применение литья в металличе­ские формы обеспечивает большую экономию формовочных материалов, одновременно повышая производительность труда, улучшая качество литья и снижая расход жидкого металла за счет уменьшения припусков на механи­ческую обработку и прибыли.

Методом вакуумного всасывания металла в форму с последующей кри­сталлизацией под давлением можно устранять пористость деталей и полу­чать точные отливки повышенной прочности.

Внедрение способа литья с применением сферических прибылей, дей­ствующих под давлением, дало возможность снизить расход жидкой стали на 25—30%. Применение способа литья с легкоотделяемыми прибылями уменьшает расход кислорода и сокращает время на обрезку прибыли.

Новые методы восстановления использованной формовочной смеси обес­печивают необходимые ее качества и, следовательно, дают большую эконо­мию формовочных материалов, а также разгрузку транспорта для перевозки песка, глины и горелой формовочной смеси.

Применение непрерывной отливки труб в кристаллизаторах обеспечит получение длинных равностенных труб без установки стержней.

Применение оболочковых форм обеспечивает увеличение выпуска литья с 1 м² площади цеха, повышает точность литья и уменьшает припуск на меха­ническую обработку.