SU1113206A1

SU1113206A1 - Gating system

Info

Publication number: SU1113206A1
Application number: SU823521578A
Authority: SU
Inventors: Виктор Алексеевич Ефимов; Евгений Дмитриевич Таранов; Борис Семенович Гончар; Галина Станиславовна Стадник; Владимир Григорьевич Глущенко; Иван Никанорович Примак; Василий Иванович Сафонов; Александр Яковлевич Гриценко
Original assignee: Институт проблем литья АН УССР
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-09-15

Abstract

ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА, включающа сто к, горизонтальный литниковый ход и два последовательно расположенных питател , отличающа с тем, что, с целью повышени качества отливок путем уменьшени интенсивности вихревых потоков в полости отливки , площадь выходного сечени первого по направлению течени расплава питател в 2,0-4,5 раза больше площади сечени второго питател , а рассто ние между вертикальными ос ми симметрии питателей составл ет 0,500 ,85 длины отливки. СО ГС о аLITHERIC SYSTEM, including one hundred and one horizontal runner and two successive feeders, characterized in that, in order to improve the quality of castings by reducing the intensity of the vortex flows in the casting cavity, the area of the first melter flow in the direction of the feeder melt is 2.0- 4.5 times the cross-sectional area of the second feeder, and the distance between the vertical axes of symmetry of the feeders is 0.500, 85 casting lengths. WITH GS about a

Description

Изобретение относитс к металлургии и литейному производству и может быть использовано преимущественно дл получени крупногабаритных стальных отливок. Известны вертикально-щелевые и русные литниковые системы дл стального лить (13. При использовании таких литниковых систем жидкий металл поступает в полость формы через вертикальный щелевой питатель либо через два и более русных питател , установленных в торцовой части формы. В этом случае при заливке форм прот женных отливок j ухудшаетс качество готовых изделий по поверхностным и внутренним дефектам из-за значительного падени температуры на фронте движущегос расплава в полости формы и образова- ,,, ни заворотов, неспаев. Наиболее близкой к изобретению вл етс литникова система, используема дл изготовлени крупных корпусных деталей дл энергомашиностро ени , содержаща сто к, горизонтальный литниковый ход, симметрично расположенный относительно отливки, два последовательно расположенных питател 12 . При отливке деталей по такой схеме в полости формы с каждой стороны от литникового хода образуетс единый вихревой поток с большой интенсивностью вращени , что приводит к снижению качества лить из-за большого количества поверхностных и внут ренних дефектов (засоры, газовые раковины и др.). Цель изобретени - повьш1ение качества отливок путем уменьшени интенсивности вихревых потоков в полос ти отливки. Поставленна цель достигаетс тем что в литниковой системе, включающей сто к, горизонтальный литниковый ход и два последовательно расположен ных питател , площадь выходного сечени первого по направлению течени расплава питател в 2,0-4,5 раза больше площади сечени второго питател , а рассто ние между вертикальными ос ми сомметрии питателей составл ет 0,50-0,85 длилы отливки. На фиг. изображена предлагаема литникова система, вертикальный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. Г, на фиг.З - сечение-Б-Б на фиг.1, (литникового хода и щелевого 1 6 питател ); на фиг.А - распределение вихревых потоков при использовании предлагаемой литниковой системы; на фиг.5 - распределение вихревых потоков в форме при заливке жидкого металла с использованием известной литниковой системы. Форма 1 имеет полость 2 отливки, соединенную двум питател ми 3 и 4 с горизонтальным литниковым ходом 5 и сто ком 6, в верхней части которого установлена литникова чаша 7. Площадь выходного сечени первого питател по направлению течени расплава в литниковом ходе в 2,0-4,5 раза больше площади выходного сечени второго , а рассто ние между вертикальными ос ми симметрии питателей составл ет 0,50-0,85 длины отливки. При заливке жидкий металл через литниковую чащу 7 и сто к 6 поступает в горизонтальный литниковый ход 5, а затем через питатели 3 и 4 в полость 2 отливки. Так как площадь первого питател по направлению течени расплава в литниковом ходе в 2,04 ,5 раза больше площади выходного сечени второго, то, соответственно, по данным моделировани , расход жидкого металла в первом питателе в 1,22 ,4 раза больше, чем во втором. В том случае, когда рассто ние между вертикальными ос ми симметрии равно 0,50-0,85 длины отливки, реализуетс вихрева структура течени в полости формы, содержаща по три вихр с каждой стороны литникового хода (фиг.4), притом при равенстве интегральных параметров заливки их интенсивность вращени меньше, чем в случае применени иных известных конструкций литниковых систем, в частности прототипа, когда образуетс один вихрь с большей интенсивностью (фиг.5). Использование предлагаемой конструкции литниковой системы улучшает гидродинамические и тепловые услови формировани отливки, уменьшает размыв формы, способствует удалению земл ных и газовых засоров, улучшает качество лить . Отклонение от предлагаемых параметров литниковой системы приводит к большему количеству дефектов в отливке. В таблице приведена характеристика качества лить при изменен:: параметров предлагаемой конструкции литниковой системы. Характ Отношение Отношение площадей ка кач рассто ни лить между нервыходного тикальными сечени питателей ос ми симметрии питателей к длине отливки 2,0-4,5 0,5-0,85 Качест отливк ответс 2,0-А,5 Меньше 0,5, Увелич Больше 0,85 личест л ных вых за неспап роты Меньше 2,0 Больше 0,5-0,85 То же Меньше 0,5, Больше 0,85 Отклонение качества лить нических условий объ сн етс 64 интенсивностью вихревых потоков, если число питателей больше двух, либо указанные в таблице параметры литниковой системы отличаютс от предложенных , но выдерживаютс необходимые интегральные характеристики заливки. С использованием предложенной конструкции литниковой системы и базового объекта (прототип) изготовили отливку корпуса турбины ГТН-25. Масса отливки 3,2 т, толщина стенки 0,035 м, длина 2,0 м. В предложенной конструкции литниковой системы площадь первого питател по направлению течени расплава в литниковом ходе (0,012 м) больше площади входного сечени второго (0,0045 м) в 2,9 раза , а рассто ние между их вертикальными ос ми симметрии составл ет 0,7 длины отливки. Известна лт1тникова система состоит из двух питателей 2)0,80-, подведенных в торец формы. Обе литниковые системы включают два сто ка 2x0,80 и два подвод щих канала 2«0,80. Врем запивки в обоих случа х одинаково (50-60 с). Качество изготовленных опытных отливок соответствует требовани м технических условий на их изготовление . За счет создани более благопри тных гидродинамических и тепловых условий заливки повышаетс размерна точность отливки, уменьшаетс количество исправл емых дефектов в 1,52 ,0 раза по сравнению с известной системой.The invention relates to metallurgy and foundry and can be used primarily for the production of large steel castings. Known vertical-slotted and fairway gating systems for steel casting (13. When using such gating systems, liquid metal enters the mold cavity through a vertical slot feeder or through two or more light-colored feeders installed in the front part of the mold. In this case, quality of finished products due to surface and internal defects due to a significant drop in temperature at the front of a moving melt in the cavity of the mold and the formation, ..., or turning, not spai. Close to the invention is the gating system used for the manufacture of large body parts for power engineering, containing one hundred, horizontal runner, symmetrically located relative to the casting, two successive feeders 12. When parts are molded according to this scheme, in the mold cavity on each side a single vortex flow with a high rotational intensity is formed from the running run, which leads to a decrease in the quality of the casting due to a large number of surface and internal deflections. comrade (blockages, blowholes and others.). The purpose of the invention is to improve the quality of castings by reducing the intensity of vortex flows in the casting strips. The goal is achieved by the fact that in the gating system, which includes a hundred and three horizontal gates and two successive feeders, the output section of the first in the direction of melt flow is 2.0-4.5 times the cross section of the second feeder, and between the vertical axes of the symmetry of the feeders is 0.50-0.85 the length of the casting. FIG. shows the proposed gating system, vertical section; 2 is a section A-A in FIG. G, fig.Z - section-BB in figure 1, (gating course and slotted 1 6 feeder); on figa - distribution of vortex flows using the proposed gating system; figure 5 - distribution of vortex flows in the form when pouring a liquid metal using a known gating system. Form 1 has a cavity 2 of casting, connected by two feeders 3 and 4 with a horizontal runner 5 and a stool 6, in the upper part of which the sprue bowl 7 is installed. The output section area of the first feeder in the direction of melt flow in the runner 2.0 4.5 times the area of the output section of the second, and the distance between the vertical axes of symmetry of the feeders is 0.50-0.85 casting length. When pouring, the liquid metal passes through the casting thickets 7 and a hundred to 6 and enters the horizontal runner 5, and then through the feeders 3 and 4 into the cavity 2 of the casting. Since the area of the first feeder in the flow direction of the melt in the runner flow is 2.04, 5 times the area of the output section of the second, then, respectively, according to simulation data, the consumption of liquid metal in the first feeder is 1.22, 4 times more than the second. In the case when the distance between the vertical axes of symmetry is 0.50-0.85 the length of the casting, a vortex flow structure in the mold cavity is realized, containing three vortices on each side of the runner (figure 4), moreover, if the integral the casting parameters, their rotational intensity is less than in the case of using other known designs of gating systems, in particular the prototype, when a single vortex is formed with greater intensity (Fig. 5). The use of the proposed design of the gating system improves the hydrodynamic and thermal conditions of casting formation, reduces the erosion of the mold, promotes the removal of land and gas blockages, improves the quality of the casting. Deviation from the proposed parameters of the gating system leads to more defects in the casting. The table shows the quality characteristic of the cast when the :: parameters of the proposed design of the gating system are changed. Character Ratio of the area of the quality of the casting distance between the nerve-water and ticker sections of the feeders by the axes of the symmetry of the feeders to the casting length 2.0-4.5 0.5-0.85 The quality of the casting response 2.0-A, 5 Less than 0.5, Increased More than 0.85 personal outlets for companies Not less than 2.0 More than 0.5-0.85 The same Less than 0.5, More than 0.85 The deviation of the quality of the casting conditions is explained by the 64 intensity of the vortex flows, if there are more than two feeders, or the parameters of the gating system indicated in the table differ from those proposed, but the necessary integral is maintained Filling characteristics. Using the proposed design of the gating system and the base object (prototype), the GTN-25 turbine casing was cast. The casting mass is 3.2 tons, the wall thickness is 0.035 m, and the length is 2.0 m. In the proposed construction of the gating system, the area of the first feeder in the flow direction of the melt in the gating run (0.012 m) is larger than the input section of the second (0.0045 m) in 2 , 9 times, and the distance between their vertical axes of symmetry is 0.7 casting length. The known lt1 system consists of two feeders 2) 0.80-summed in the end of the form. Both gating systems include two 2x0.80 storages and two supply channels 2 - 0.80. The filling time in both cases is the same (50-60 s). The quality of the manufactured castings meets the requirements of the specifications for their manufacture. By creating more favorable hydrodynamic and thermal conditions for casting, the dimensional accuracy of the casting is increased, the number of correctable defects is reduced by 1.52, 0 times as compared with the known system.

;v / x / / ; v / x / /

i / Л 4 i / l 4

1// 1 I k f --- т1 // 1 I k f --- m

:.e,;,;:o;;,,;o.: .e,;,;: o ;; ,,; o.

-- r - r

Г / -- /G / - /

ПО|Software |

0af,0af,

/- - - Х X X / - - - x x x

. X. X

iv-: iv-:

I.I.

V .,V.,

х x

V у Хх - /V y xx - /

(Put. 5(Put. 5

Claims

GATHER SYSTEM, including a riser, a horizontal gate and two consecutive feeders, characterized in that, in order to improve the quality of castings by reducing the intensity of the vortex flows in the casting cavity, the output section of the first feeder in the direction of the melt flow is 2.0-4, 5 times the cross-sectional area of the second feeder, and the distance between the vertical axis of symmetry of the feeders is 0.500.85 of the length of the casting.

fig 1

SU p „1113206 ¹ 1113