Затвердевание металлического расплава при внешних воздействиях
  4.4 Перспективы применения метода низкочастотной виброобработки для повышения качества слитков и отливок

На основании полученных результатов авторами предложены новые приемы, способствующие интенсификации динамического воздействия при виброобработке за счет подбора или варьирования пиковых (резонансных) режимов:

  • проведение виброобработки с периодически чередующимися циклами воздействия в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что способствует дополнительному перемешиванию всей жидкой ванны [188];
  • проведение виброобработки одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях с согласованием частоты вибрации в вертикальной плоскости с резонансными эффектами для горизонтальной плоскости (это способствует формированию на поверхности расплава уединенных бегущих волн);
  • варьирование частоты вибровоздействия в ходе обработки, позволяющее периодически проходить резонансные пики, что упрощает процесс подстройки вибровоздействия независимо от субъективных факторов, связанных с конструкцией оборудования, изменением массы жидкой фазы в процессе воздействия и пр. [189-192];
  • совмещение низкочастотной виброобработки в горизонтальной плоскости и вращения слитка вокруг продольной оси с целью обеспечения рационального движения конвективных потоков для слитков, имеющих большое отношение высоты к диаметру [193];
  • варьирование амплитуды колебаний на различных этапах затвердевания слитков или отливок с целью обеспечения максимального эффекта зародышеобразования непосредственно в ходе заливки [194];
  • применение погружаемых в расплав полых виброэлементов, обеспечивающих дополнительное направленное перемешивание жидкой фазы потоками, истекающими из внутренней полости под действием инерционных сил [195];
  • обработка слитков и отливок в режиме вибрации с чередующимися остановками с целью интенсификации процессов образования частиц твердой фазы в расплаве [196-203].

Безусловно, предложенные варианты виброобработки могут быть рекомендованы в качестве базовых после соответствующих промышленных исследований и корректировки режимов воздействий.

Дополнительным развитием использования методов виброобработки для повышения качества фасонных отливок может использование вибрации для стабилизации геометрических размеров отливок в ходе их охлаждения или после выбивки и обрубки за счет понижения уровня внутренних остаточных напряжений. По мнению авторов, виброобработку целесообразно начинать с резонансных частот более высокого порядка (5-6 порядков), поскольку при этом снижается вероятность разрушения в результате дополнительных нагрузок, возникающих при наложении вибрации. По мере снятия внутренних напряжений (и снижения эффекта воздействия на соответствующей рабочей частоте) дальнейшую обработку следует продолжать на резонансных частотах меньшего порядка, изменяя их последовательно в сторону уменьшения.

Кузнечный слиток массой 2005 т, отлитый на Краматорском заводе Энергомашспецсталь

Рис.4.10. Кузнечный слиток массой 2005 т, отлитый на Краматорском заводе «Энергомашспецсталь»

  4.4 Перспективы применения метода низкочастотной виброобработки для повышения качества слитков и отливок
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ