Устройство для изготовления длинномерных отливок направленной кристаллизацией

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ОТЛИВОК НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ, содержащее герметичную вакуумированную камеру и цилиндрический нагреватель, во внутренней полости которого на механизме вертикального перемещения размещена литейная форма, состоящая из керамической оболочки и пористого контейнера, а также ванну с жидкометаллическим теплоносителем , образующую с литейной формой порщневую пару, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, устройство снабжено дополнительной емкостью, сообщенной с упомянутой ванной со стороны верхнего края посредством сливного воротника и со стороны нижней части - насосом о S для перекачки жидкометаллического теплоносителя . (Л ел со

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU» 1057179 A

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3481858/22-02 (22) 13.08.82 (46) 30.11.83. Бюл. № 44 (72) В. Н. Мутилов, И. А. Шапранов, А. Е. Шекалин, В. В. Капустин, Я. Е. Чивиксин, Е. И. Розанов и С. Е. Алешкович (71) Завод-ВТУЗ при Производственном объединении«Ленинградский металлургический завод»и Производственное объединение Ленинградский завод турбинных лопаток» им. 50-летия СССР (53) 621.746.58 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 604624, кл. В 22 D 27/04, 1981.

2. Серебряков С. Л.,Лебедев В. А. Литье с кристаллизацией под гидростатическим дав лением. — «Литейное производство». 1981, № 7. (54) (57) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ОТЛИВОК

НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ, содержащее герметичную вакуумированную камеру и цилиндрический нагреватель, во внутренней полости которого на механизме вертикального перемещения размещена литейная форма, состоящая из керамической оболочки и пористого контейнера, а также ванну с жидкометаллическим теплоносителем, образующую с литейной формой поршневую пару, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, устройство снабжено дополнительной емкостью, сообщенной с упомянутой ванной со стороны верхнего края посредством сливного воротника и со стороны нижней части — насосом для перекачки жидкометаллического теплоносителя.

1057179

Составитель В. Завьялов

Редактор М. Янович Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 9443/13 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к литью деталей направленной кристаллизацией, в частности к устройствам для получения длинномерных отливок типа лопаток ГТУ.

Известно устройство для изготовления длинномерных отливок направленной кристаллизацией, содержащее герметичную вакуумированную камеру и цилиндрический нагреватель, во внутренней полости которого на механизме вертикального перемещения размещена литейная форма, состоящая из 1О керамической оболочки, перфорированной точки и огнеупорного наполнителя, а также ванну с жидкометаллическим теплоносителем (1).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса охлаждения формы жидкометаллическим теплоносителем, вызванная гидравлическим сопротивлением легкоплавкому сплаву со стороны огнеупорного наполяителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для литья с кристаллизацией под гидростатическим давлением, содержащее герметичную вакуумированную камеру и цилиндрический нагреватель, во внутренней полости на меха- 25 низме вертикального перемещения размещена литейная форма, а также ванну с жидкометаллическим теплоносителем, образующую с литейной формой поршневую пару (2).

Недостатком данного устройства явля- Зо ется низкая эффективность направленного охлаждения жидкометаллическим теплоносителем, вызванная несоответствием глубины погружения литейной формы в жидкометаллический теплоноситель границе продвижения твердой фазы отливки по высоте. 5 . Цель изобретения — повышение эффективности процесса направленной кристаллизации.

Указанная цель достигается тем, что уст- 4О ройство для изготовления длинномерных отливок направленной кристаллизацией, содержащее герметичную вакуумированную камеру и цилиндрический нагреватель, во внутренней полости которого на механизме вертикального перемещейия размещена 45 литейная форма, состоящая из керамической оболочки н пористого контейнера, а также ванну с жидкометаллическим теплоносителем, образующей с литейной формой поршневую пару, снабжено дополнительной емкостью, сообщенной с упомянутой ванной 5О посредством сливного воротника со стороны верхнего края и насосом для перекачки жидкометаллического теплоносителя со стороны нижней части.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства в момент перемещения литейной формы в ванну с жидкометалическим теплоносителем.

Устройство содержит герметичную вакуумированную камеру 1, в которой размещена тонкостенная керамическая форма 2, заполняемая жидким сплавом 3, помещенная в пористый контейнер 4, закрепленный в захватах 5 механизма вертикального перемещения. Нагреватель б расположен над системой подвода, выполненной в виде ванны 7 с жидкометаллическим охладителем 8. Ванна 7 выполнена таким образом, что она образует с пористым контейнером

4 поршневую пару. Система отвода выполнена в виде емкости 9, соединенной с ванной 7 в области зоны кристаллизации через воротник 10. Емкость 9 системы отвода соединейа с донной частью ванны 7 посредством насоса ll и снабжена затвором 12.

Устройство работает следующим образом.

После вакуумироваяия герметичной камеры

1 тонкостенную керамическую форму 2, помещенную в пористый контеййер 4 в захватах 5 механизма вертикального перемещения, нагревают в нагревателе 6, заливают сплавом 3 и перемещают в ванйу 7 с жидкометаллическим охладителем 8.

3а счет плотного сопряжения пористого контейнера 4 со стенками ванны 7 жидкометаллический охладитель 8 входит через отверстия в днище пористого контейнера

4 в непосредственный койтакт с тонкостенной керамической формой 2, отбирает тепло от пористого контейнера и кристаллизующейся отливки и удаляется из пористого контейнера через сливной воротник 10 в емкость 9.

Интенсивность теплоотвода усиливается при увеличении скорости прокачки жидкометаллического охладителя 8 при помощи насоса 11, который перекачивает жидкометаллический охладитель из емкости 9 в ванну 7 и включается при открываяии затвора

12, Предлагаемое устройство в сравнении с известным обеспечивает повышение скорости кристаллизации с 2мм/мин до 20 мм/мин, снижение расхода электроэнергии на 10 /о и повышение пластичности металла в 1,5 раза. Ожидаемый экономический эффект от максимального использования изобретения за год составит 158 тыс. руб.