Дефекты литья, их исправление. Контроль качества

Дефекты отливок, чаще всего встречающиеся в практике литейного производства, представлены на рисунке 4.11 (всего по стандарту классифицируется 22 наименования литейных дефектов).

Газовые раковины представляют собой пустоты, расположенные на поверхности или внутри отливок. Их можно устранить за счет улучшения газопроницаемости формы и стержня, а также заливкой в формы хорошо раскисленного металла.

Брак при отливке деталей

Рис. 4.11. Брак при отливке деталей: 1 - газовые раковины;

2 - холодные трещины; 3 - недолив; 4 - усадочные раковины; 5 — горячие трещины; 6 - перекос; 7 — песчаные раковины; 8 - разностенность; 9 - коробление

Усадочные раковины в отливке представляют собой полости с шероховатыми поверхностями. Иногда вместо раковин внутри отливок образуется пористость. Образование усадочных раковин связано с объемной усадкой сплава.

Песчаные раковины имеют вид полостей, заполненных формовочной смесью. Песчаные раковины являются следствием местного разрушения и засорения формы, а также срывов или смывов отдельных частей формы струей металла при неправильном его подводе в форму.

Холодные и горячие трещины - разрывы или несквозные надрывы в теле отливки. Холодные трещины, образующиеся при низких температурах, имеют неокис-ленные поверхности. Горячие трещины образуются при высоких температурах и имеют темную окисленную поверхность. Причинами образования трещин являются неравномерное охлаждение отливки, затрудненная усадка.

Недолив - не полностью залитая деталь. Причинами недолива могут быть недостаточное количество поступающего металла, низкая температура заливки, уход металла из формы.

Перекос представляет собой сдвиг одной части отливки относительно другой и является следствием неправильной сборки формы.

Коробление - искажение размеров и конфигурации отливки вследствие возникновения внутренних напряжений, вызванных неравномерным охлаждением отдельных частей (частный случай - разностенность).

Встречается брак, связанный с несоответствием химического состава сплава, его механических и физических свойств, структуры стандартам или техническим условиям.

Технический контроль. С целью предупреждения дефектов отливок на всех стадиях технологического процесса проводят контроль сырья и материалов, поступающих в производство, модельной и опочной оснастки, мерительного инструмента. В плавильном отделении контролируют температуру жидкого металла, а также химический состав, технологические и механические свойства сплава. В отделении приготовления формовочной смеси производят контроль формовочных и стержневых смесей на соответствие принятым техническим условиям и т. д.

После очистки отливки подвергают окончательному контролю для определения соответствия требованиям технических условий. В зависимости от назначения отливок производят контроль каждой отливки или выборочный контроль нескольких отливок от партии. Контролируют геометрические размеры отливки, химический состав, структуру и механические свойства; устанавливают отсутствие (наличие) внешних или внутренних дефектов в отливке.

Геометрические размеры проверяют при помощи шаблонов, приспособлений и контрольно-измерительного инструмента. Иногда производят разметку отливки на специальной разметочной плите; периодически отливки разрезают для определения размеров внутренних полостей. Несоответствие размеров отливки чертежу возникает, как правило, вследствие износа модельно-опочной оснастки, неточности сборки, смещения стержней, коробления отливки под действием внутренних напряжений и др.

Химический состав контролируют методом химического или спектрального анализа. При помощи спектрального анализа можно быстро определить содержание в сплаве марганца, кремния, хрома и других элементов. Между электродом спектрального прибора и контролируемой отливкой образуется электрическая искра (дуга), свет от которой разлагается оптической призмой на цветной спектр, характеризующий химический состав металла. Этот спектр сравнивают со спектром эталона и по интенсивности линий, характеризующих тот или иной элемент, судят о его содержании в металле.

Структуру металла определяют по излому специальных технологических проб (макроструктура) или при рассмотрении под металлографическим микроскопом подготовленных образцов-шлифов при увеличении в 100...500 раз (микроструктура).

Механические свойства (предел прочности, твердость, относительное удлинение, ударную вязкость и др.) определяют испытаниями отдельно изготовленных или прилитых (изготовленных воедино) к отливке образцов по методам, установленным стандартом.

Дефекты в отливках определяют визуально (осмотром), люминесцентным, магнитным и ультразвуковым контролем, просвечиванием рентгеновскими и гамма-лучами, испытаниями на герметичность и другими способами.

Поверхностные дефекты (трещины, раковины и др.) больших размеров обнаруживают визуальным контролем.

Мелкие наружные дефекты определяют с помощью люминесцентного контроля. На поверхность отливки наносят раствор, способный светиться в ультрафиолетовых лучах. Затем отливку промывают, просушивают и наносят на ее поверхность порошок, который впитывает раствор, затекший в тонкие трещины, поры и раковины; по яркому свечению порошка под ультрафиолетовым светом определяют наличие и размеры дефектов.

При магнитном способе отливку намагничивают и покрывают тончайшим магнитным порошком или суспензией порошка в воде или масле. Дефектный участок с пониженной магнитной проницаемостью вызовет местное искажение магнитного потока на поверхности отливки. По искажению силовых магнитных линий и собиранию порошка в бугорки судят о наличии дефектов.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковой волны отражаться от границы раздела

4.3. Дефекты литья, их исправление. Контроль качества двух сред. Ультразвуковая волна, проходя через стенку отливки, при встрече с дефектом отражается. По интенсивности отраженных волн, которые преобразуются в сигналы, видимые на экране ультразвуковой установки, судят о наличии дефектов в отливке.

Контроль отливок рентгеновскими и гамма-лучами основан на том, что сплошной металл поглощает эти лучи интенсивнее, чем дефектные включения. При рентгеновском контроле можно наблюдать дефекты визуально на флюоресцирующем экране или фотографировать их на рентгенопленку. Рентгенограмма представляет собой негативное изображение просвеченной стенки отливки. Различные дефекты в отливке, меньше поглощающие рентгеновские лучи, дают на рентгенограмме местные, более интенсивные почернения.

Испытания на герметичность проводят для отливок, которые по условиям работы должны выдерживать высокое давление газа или жидкости. При испытаниях в отливках закрывают отверстия и подают воду или воздух под рабочим давлением. Отливка не должна давать течи. При пневмоиспытаниях поверхность отливки покрывают мыльным раствором: в случае течи на поверхности отливки появляются пузыри.

Дефекты в отливках могут быть исправимыми и неисправимыми (окончательный брак, идущий в переплав). Исправление дефектов производится при помощи следующих основных способов:

  • правка - проводится при наличии коробления отливок на различных прессах с применением приспособлений (матриц, оправок и др.), а также при помощи ударов молотка;
  • заварка - дефектный участок сначала подготавливают (вырубают, разделывают), а затем подвергают дуговой, аргонно-дуговой или газовой заварке с применением присадочного металла, имеющего обычно тот же химический состав, что и отливка;
  • пропитка — имеет целью устранение пористости в отливках и повышение их герметичности. В поры отливки запрессовывают бакелитовый лак, эпоксидную смолу или другие твердеющие материалы.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >