![]() | ![]() |
Сопроводительное письмо | Титульный лист |
Объектом исследования являются заготовки фланцев по ГОСТ 12821–80, изготовленные методом центробежного электрошлакового литья.
Цель работы — определить возможность использования заготовок, полученных методом центробежного электрошлакового литья в арматуростроении в замен поковок и штамповок.
В процессе работы проводились лабораторные исследования двух серийных заготовок фланцев DN 150, PN 40 производства предприятия ООО "Завод кольцевых заготовок".
По результатам исследований сделаны выводы и даны рекомендации по применению заготовок.
Наиболее широко для изготовления фланцев применяется технологии ковки, штамповки, литья, после которых следует механическая обработка заготовок. Эти технологии имеют свои достоинства и недостатки.
Изделия, полученные ковкой, отличаются высокими механическими свойствами, но с большой их анизотропностью. При этом от литых заготовок и слитков наследуются дефекты, часть которых не устраняются в процессе ковки. Кроме того, при ковке возможен угар легирующих элементов из металла; низкий коэффициент использования металла (КИМ): для поковки КИМ = 0,2–0,4; высокая стоимость заготовок, обусловленная большим количеством промежуточных операций (разрезка, прошивка заготовок и т.д.); необходимо применение дорогостоящего кузнечно-прессового оборудования.
Недостатки заготовок, полученных литьем — структурная и химическая неоднородность по всему телу отливки, неметаллические включения, газовые раковины, поры; насыщение жидкого металла водородом, кислородом; наличие вредных примесей (серы и фосфора) — снижают механические свойства литого металла и ухудшают служебные характеристики изделий в процессе их эксплуатации.
В связи с этим получение литых заготовок, максимально приближенных по форме и размерам к готовому изделию и по качеству, не уступающих горячедеформированным, является актуальной задачей, решение которой возможно при использовании технологии центробежного электрошлакового литья (ЦЭШЛ). Металл заготовок, полученных ЦЭШЛ, имеет высокие физико-механические свойства и геометрическую точность отливок (КИМ — 0,7–0,8).
Качественный литой металл получается в процессе ЦЭШЛ за счет переплава расходуемого электрода в системе синтетических флюсов. Флюсы обеспечивают рафинирование и очистку жидкого металла в гарнисажной плавильной емкости от серы и фосфора, а также защиту металла от вредного воздействия окружающей среды и сохраняют заданный химический состав переплавляемого металла, так как препятствуют в процессе плавки контакту окружающего воздуха с металлом. Жидкий флюс (шлак) является надежной защитой жидкого металла от воздействия газовой среды в процессе переплава, накопления и заливки жидкого металла в литейную форму установленную на планшайбе центробежной машины.
При заливке жидкого металла в металлическую форму флюс препятствует привариванию отливки к стенкам литейной формы и образованию в отливке усадочных полостей и раковин. За счет действующих при вращении литейной формы центробежных сил, наружная поверхность отливки максимально приближается к геометрии готового изделия, поэтому припуск на механическую обработку составляет 1,5–3 мм.
В настоящем отчете приведены результаты лабораторных исследований серийных образцов заготовок фланцев по ТУ 1025501380266–002–27.52–06 производства ООО "Завод кольцевых заготовок". Целью исследования является определение химического состава полученных заготовок фланцев и физико-механических свойств для оценки возможности применения их в арматуростроении.
Настоящая работа проводилась ЗАО "НПФ "ЦКБА" совместно с ООО "Завод кольцевых заготовок".
Объектом исследования являются заготовки фланцев по ГОСТ 12821–80 изготовленные методом центробежного электрошлакового литья по TУ 1025501380266–002–27.52–06 производства ООО "Завод кольцевых заготовок".
В лабораторных исследованиях участвовали две заготовки фланцев DN 150, PN 40 из стали 09Г2С–Ш и образцы для проведения испытаний "разрушающими методами контроля".
![]() | ![]() |
Образец для испытания на ударный изгиб | Образец для испытания на растяжение |
Заготовки фланцев были механически обработаны.
![]() | |
Фланец DN150, PN 40 |
Готовые фланцы были подвергнуты "неразрушающим методам контроля":
В ходе исследования во фланце 150–40 были обнаружены внутренние дефекты. Было принято решение вырезать участок с дефектом и направить его на металлографические исследования.
Из оставшегося металла фланцев были изготовлены дополнительные образцы для проведения испытаний "неразрушающими методами контроля":
Результаты проведенных испытаний дают основание для следующих выводов и рекомендаций: