С применением методов электротепловой аналогии и численных исследований изучена кинетика затвердевания биметаллических отливок, полученных методом заливки жидкого металла на твердую основу. Установлено, что скорость затвердевания металла со стороны металла-основы выше, чем со стороны кокиля. Причем, изменяя теплопроводность материала формы, можно более чем в 2 раза увеличить скорость затвердевания биметаллических отливок. Результаты исследований использованы при назначении температурно-временных параметров процессов получения биметаллических отливок широкой номенклатуры для сельскохозяйственного, нефтехимического и энергетического машиностроения.

Рассмотрены некоторые особенности отливки двухслойных слитков по схеме "жидкость - жидкость", предусматривающей долив затвердевающего расплава в изложнице сплавом другого химического состава через заданный промежуток времени. Показана перспективность использования рассматриваемого способа для производства массовых видов металлопроката.

На основе физического моделирования на прозрачных моделях выявлены некоторые особенности гидродинамики движения расплава и кристаллизации двухслойных композитных слитков, получаемых по схеме жидкость--жидкость (слиток с доливкой расплава второго состава) и жидкость--твердая вставка. Определены технологические возможности и ограничения применения исследованных способов.

На примере бинарной системы Ga-Tl приведена методика расчета параметров уравнения между двумя жидкими фазами, необходимых для обоснованного выбора компонентов литых композитов.

Показана роль электрошлакового сварочного процесса в получении биметаллических слитков для производства листового и сортового проката. Рассмотрены особенности производства биметаллических сортовых полуфабрикатов путем прокатки на сортопрокатных станах квадратных двухслойных слитков, полученных методом литого плакирования с использованием сердечников различной формы, а также путем прокатки и горячего прессования составных круглых двухслойных заготовок. Оценены возможности использования электрошлакового процесса (ЭШП) с жидким металлом в производстве биметаллических слитков на печах ЭШП, в том числе методом непрерывного электрошлакового литья.

Показаны преимущества применения новых антифрикционных композиционных материалов, которые зарекомендовали себя на производстве как новый эффективный и технологичный антифрикционный материал, позволяющий получать высокий реальный технико-экономический эффект за счет многократного увеличения ресурса работы высоконагруженных узлов трения. Отмечено, что организация производства изделий из этих композитов может быть осуществлена с минимальными капитальными вложениями при использовании существующего термического и литейного оборудования.

Показано, что металлические сплавы монотектических систем являются перспективными для изготовления материалов с дифференцированными свойствами по объему. Приведен метод получения из металлического сплава монотектической системы биметаллического материала со слоями из композиционных сплавов. Установлен характер влияния термогравитационной конвекции, термовременного фактора и скорости охлаждения жидкого сплава на формирование структуры биметаллического материала.

Рассмотрены перспективные технологические варианты производства биметаллических чугунных отливок с вязкой матричной основой и твердой износостойкой поверхностью с модифицированием части заливаемого в форму металла в реакционной камере литниковой системы.

С применением метода конечных элементов проведено математическое моделирование гидродинамических процессов литья крупногабаритных биметаллических отливок. Изучены распределение скоростей потоков и характер течения жидкого металла при заполнении вертикальных и горизонтальных полостей литейных форм. Определены рациональные способы подвода сплавов, оптимизированы конструкции литниковых систем и режимы заливки, обеспечивающие равномерное заполнение полостей литейных форм без образования литейных дефектов, четкое соотношение размеров слоев, а также стабилизацию тепловых условий при формировании отливок.

Описан оригинальный способ производства биметаллических отливок с твердой износостойкой рабочей поверхностью из белого чугуна и вязкой подложкой из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Приведены технологические параметры процесса, обеспечивающие дифференциацию структуры и свойств чугуна по сечению стенки отливок размером 50 мм массой 10 кг. Указаны основные достоинства и недостатки метода.

Індекс рубрикатора НБУВ: К616.7

Рубрики:

Виробництво литих біметалів

Шифр НБУВ: Ж14475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты исследований механических свойств и формирования напряжений при воздействии внешних растягивающих нагрузок в биметаллических отливках (БО) и литосварных биметаллических конструкциях (ЛБК). Установлены уровень механических свойств БО и ЛБК с надрезом, критические размеры внешних дефектов, закономерности влияния внешнего напряжения растяжения на распределение внутренних напряжений по длине БО и ЛБК. Определены аналитические зависимости, позволяющие оценить эксплуатационные свойства БО и ЛБК при известных или прогнозируемых значениях растягивающих нагрузок и размеров дефектов.

Оптимізовано склад зарядів реакційних камер для роздільного графітозувального, карбідостабілізувального та сфероїдозувального модифікування потоку чавуну в ливарній формі у процесі одержання біметалевих виливків.

Проведено экспериментальное исследование процесса затвердевания биметаллической отливки и нагрева литейной формы, состоящей из чугунного кокиля, стальной трубы, выполняющей внутренний слой отливки, и песчаного стержня, обеспечивающего получение дополнительной полости в литейной форме между трубой и стержнем. Установлены места сосредоточения усадочных дефектов и рекомендована толщина рабочего слоя бандажа из высокохромистого чугуна.

Проведено экспериментальное исследование процесса затвердевания биметаллической отливки и нагрева литейной формы, состоящей из чугунного кокиля, стальной оси, вокруг которой размещали тонкостенные трубки для компенсации усадки бандажа из высокохромистого чугуна (ВХЧ). Установлены места сосредоточения усадочных дефектов и рекомендована толщина рабочего слоя бандажа из ВХЧ.

Приведена оценка различных методов исследования теплофизических процессов затвердевания слитков и отливок. Методами электротепловой аналогии и конечных элементов рассчитаны температурные поля и кинетика затвердевания биметаллических (двухслойных) отливок (БМ(Д)О). На основании сравнительного анализа установлена сходимость результатов моделирования. Результаты работы использованы при освоении новых технологических процессов получения БМ(Д)О широкой номенклатуры.

Разработан способ центробежного литья биметаллических заготовок, который позволяет корректировать заливочные дозы первого и второго слоя заготовки. Создана автоматизированная установка, реализующая этот способ, обеспечивающая повышение размерной точности и качества центробежнолитых биметаллических заготовок.

Представлены результаты компьютерного моделирования теплофизических процессов формирования биметаллических отливок литосварных конструкций. Установлены основные закономерности влияния температуры и массовой скорости заливки расплавов, а также времени выдержки между заливками слоев на кинетику затвердевания биметаллических отливок. Определены оптимальные технологические параметры процесса, обеспечивающие высокое и стабильное качество изготавливаемых изделий.

Рассмотрены различные способы изготовления корпусов задвижек, работающих при высоком давлении. Разработаны технологический процесс и оборудование, освоено серийное производство заготовок корпусов задвижек с фланцами на концах патрубков способом электрошлакового литья. Показано, что литые электрошлаковые корпуса по своим механическим свойствам не уступают кованым.

  Скачати повний текст