Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Литейное производство / Литье под давлением / Вакуумирование / Газосодержание отливок

Газосодержание отливок

Для определения общего количества газов в литом металле и процентного газосодержание отливок используется метод расплавления образцов в вакууме с последующим объемным анализом. Этот метод называют вакуумной экстракцией.

 

На рис. 121 показана схема газоанализатора конструкции Л. А. Гаспаряна, в котором для экстракции газов применяется метод вакуумного плавления, а для анализа газов использован метод микроанализа с низкотемпературной конденсацией.

Рис. 121. Схема газоанализатора дли цинковых алюминиевых сплавов

Перед началом анализа фарфоровая лодочка 2 с образцом помещается в кварцевую трубку 3, связанную через водоохлаждаемую муфту 4 с газоанализатором.

Все краны, обозначенные на рис. 121 индексами K-1, K-2,..., K-8, перед началом работы закрыты, кроме крана K-1.

Включается форвакуумный насос (типа HPB-20), кран К-1 закрывается и открываются краны K-2, К-3 и K-4. Степень вакуума, создаваемого в кварцевой трубке 3 и в системе трубопроводов, измеряется по величине абсолютного давления с помощью вакууметрической лампы ЛТ-2 и измерительного прибора ВИТ-3.

После падения давления до 1,3—1,9 н/м2 (до 1-1,5·10-2 мм рт. ст.) с помощью электропечей 1, 13 и 10 нагреваются образец в кварцевой трубке 3 до 100—120°С, окись меди, находящаяся в кварцевом сосуде 5, до 850-870°С и активированный уголь в сосуде 7 — до 350°С. Предварительно открываются краны К-5 и K-6. Так как при первом пуске прибора в сосуде 7 остается воздух под атмосферным давлением, то кран К-6 следует открывать очень медленно для устранения выброса частиц активированного угля. Затем открываются краны К-7 и К-8 U-образного масляного манометра 8.

Последующее вакуумирование системы осуществляется при отключенном форвакуумном насосе и закрытом кране К-2 за счет охлаждения активированного угля в сосуде 7, который для этого помещается в дюар 9 (термос) с жидким азотом.

После падения абсолютного давления до 1,3—3,91·10-2 н/м2 (до 1—3·10-4 мм рт. ст.) температура в сосуде 5 снижается до 450°С, закрываются краны К-6, К-3 и К-8, а образец в кварцевой трубке 3 расплавляется за счет повышения температуры электропечи 1.

По изменению давления в масляном манометре 8 определяется общее количество газов, экстрагируемых из расплавленного образца. Для определения содержания водяных паров в газовой смеси изогнутый участок 6 трубопровода помещается в дюар 12 со смесью сухого льда и ацетона при температуре — 78,5°С. При этом водяные пары конденсируются, вызывая падение давления, по которому и определяется их объем.

При замене дюара 12 дюаром 11 с жидким азотом при — 196°С на стенках трубопровода конденсируется двуокись углерода СО2, количество которой также определяется по падению давления в масляном манометре 8.

Водород, содержащийся в газовой смеси, окисляется до воды окисью меди в сосуде 5.

При нагревании окиси меди до 350—370°С содержащаяся в газах окись углерода СО окисляется до СО2 которая конденсируется в жидком азоте.

 

Содержание азота определяется как разность между общим количеством газов и водяных паров, водорода, окиси углерода и двуокиси углерода, так как остальные газы, включая и кислород, составляют не более 1—2% от всей газовой смеси. Для определения количества захваченного внутрь отливки воздуха достаточно определить количество азота в отливке и в исходном сплаве.

Рис. 122. Экспериментальная отливка «основание заводского знака»: 1 — 4 места проб на газосодержание

Данный газоанализатор пригоден для анализа газов как в цинковых, так и в алюминиевых сплавах.

В табл. 15 приведены результаты анализа газов в отливке из цинкового сплава следующего состава: 3,5—4,5% A1, 0,75— 1,25% Cu, 0,03—0,08% Mg и остальное — Zn, получаемой в обычных условиях литья под давлением и при вакуумировании полости формы до 93 кн/м2 (до 700 мм рт. ст.).

Таблица 15. Содержание  и состав газов в различных сечениях отливки

Сечения отливки
(рис. 122)

Содержание
в cм3/100 г

Состав в %

N2

H2

СО

При литье без вакуумирования

1

11.7

75

25

2

19,9

86

14

3

21,2

64

32

4

4

20.2

81

19

Кокильная отливка

3,41

31.7

45,7

22,6

При литье с вакуумированием*

1

12,2

21

62

17

2

13.2

23

68

9

3

12.3

6

53

41

4

10,0

32

68

* До 93 кн/м2 (700 мм рт. ст.)

 

Если сплав залит без давления, то в 100 г цинкового сплава содержится всего лишь 3,41 см3 газов.

При литье под давлением газосодержание отливок резко возрастает за счет захвата воздуха из полости формы в процессе дисперсного заполнения. Количество захваченного воздуха можно определить по содержанию азота.

Вакуумнрование полости формы частично снижает захват воздуха и уменьшает газосодержание отливок на 30—40%.

На рис. 123,a показаны зависимости газонасыщенности отливок из цинковых сплавов от скорости прессования. С увеличением скорости прессования время заполнения уменьшается и воздух не успевает выходить из полости формы через вентиляционные каналы.

 

Соответственно повышается газосодержание отливок, а плотность их падает (рис. 123,б). В данном случае газонасыщенность выражена как объем газов в % от объема отливки.

Рис. 123. Изменение газонасыщенности (а) и плотности (б) отливок из цинковых сплавов при различных скоростях прессования

При изменении скорости прессования от 0,4 до 1,1 м/сек время заполнения уменьшается от 0,2 до 0,072 сек.
 
С увеличением температуры заливаемого сплава от 380 до 440°С газонасыщенность возрастает. В то же время плотность отливок изменяется незначительно. Это объясняется сжатием газовых пузырьков в момент окончания заполнения. Чем выше температура заливки, тем легче осуществить подпрессовку и сжатие газовых включений, тем самым компенсируя рост захвата воздуха из полости формы.

С повышением температуры сплава до 440°С газонасыщенность резко возрастает независимо от величины скорости прессования, так как жидкий металл уже в начале заполнения перекрывает вентиляционные каналы.

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.