|
Сплав АМг6 содержит добавки марганца и титана. Марганец способствует повышению прочностных свойств полуфабрикатов и с этой целью вводится в количестве 0.2-0.8 %; титан используется в качестве модификатора литой зеренной структуры в слитках непрерывного литья, в сварных швах, уменьшая тем самым склонность сплавов к кристаллизационным трещинам при литье и аргонодуговой сварке.
Сплавы системы Al-Mg обладают хорошей свариваемостью. С повышением содержания магния коэффициент трещинообразования при сварке уменьшается. Однако, в связи с увеличением температурного интервала плавления и повышением концентрации водорода, с ростом содержания магния пористость сварных соединений возрастает.
Сварные соединения этих сплавов ослаблены по сравнению с основным материалом. Это относится к характеристикам прочности, пластичности и стойкости против коррозии. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений сплава АМг6 полуфабрикаты перед сваркой необходимо подвергать ступенчатому отжигу.
Промышленность выпускает все виды деформированных полуфабрикатов, прежде всего катаные – плиты, листы, ленты, а также прессованные панели, профили, прутки, трубы и кованые – поковки, штамповки. Полуфабрикаты выпускаются в термически необработанном состоянии, после отжига, а некоторые виды полуфабрикатов изготавливаются холодной обработкой давлением (в нагартованном состоянии). Нагартовка повышает прочностные характеристики, особенно предел текучести, но снижает пластичность. Последующая сварка устраняет нагартовку в зоне термического влияния сварного соединения, и механические свойства в указанной зоне соответствуют свойствам в отожженном состоянии.
Гарантируемые механические характеристики полуфабрикатов из АМг6 представлены в табл. 2.
Таблица 2
Гарантируемые механические характеристики прессованных прутков из АМг6 в состоянии без термической обработки
Сплав
Полуфабрикаты
sв , МПа
s02 , МПа
d5 , %
не менее
АМг6
Прутки
315
155
15.0
Физические свойства АМг6 в отожженном состоянии приведены в табл. 3.
Таблица 3
Физические свойства АМг6
Сплав
Состояние
Теплопроводность при 25°С, Дж/(м×с×°С)
Электросопротивление, Ом×м
Плотность, кг/м3
АМг6
М
117.152
0.00067
2640
Средний коэффициент термического расширения при 20-100°С, a×106, (°С)-1
Удельная теплоемкость при 100°С, Дж/(кг×°С)
Интервал температур плавления, °С
24.7
920.48
571-638
Деформированные полуфабрикаты из сплавов системы Al-Mg в большинстве случаев имеют рекристаллизованную структуру, кроме прессованных полуфабрикатов из сплава АМг6 с содержанием марганца ближе к верхнему пределу.
Полуфабрикаты из сплавов Al-Mg подвергаются только отжигу для снятия нагартовки и перевода их в мягкое отожженное состояние. Отжиг полуфабрикатов и изделий из магналиев необходимо проводить при температуре 310-335°С в течение 1-2 ч с последующим охлаждением на воздухе. Для сплава АМг6 при охлаждении после отжига необходимо делать выдержку при 250-260 °С в течение одного часа, затем охлаждать с нерегламентированной скоростью. При невозможности осуществления ступенчатого охлаждения следует вести охлаждение со скоростью не более 30°/ч.
Сплав АМг6 применяется в сварных конструкциях, для изготовления емкостей, используемых в том числе и при криогенных температурах.
1.3. Технические требования к готовым изделиям
Прутки поставляются по ГОСТ 21488-76. Масса партии прутков не ограничивается.
Для оценки механических свойств прутков из сплава АМг6 во всех состояниях материала подвергают испытанию 5% прутков от партии, но не менее трех прутков от каждой партии.
При составлении партии прутков из нескольких плавок проверяют механические свойства не менее чем на двух прутках от каждой плавки.
Для каждого вида механических испытаний от выходного конца контролируемого прутка при диаметре 20 мм в продольном направлении отбирают один образец из центра сечения прутка. Расчетная длина образцов l0 = 5d0 .
Допуски на размеры прутков описаны в табл. 4.
Таблица 4
Предельные отклонения по диаметру круглых прутков
Номинальный диаметр прутка, мм
Предельные отклонения при точности изготовления, мм
повышенной
нормальной
19-30
-0.52
-0.84
Овальность круглых прутков не должна выводить их размеры за предельные отклонения по диаметру.
Местная кривизна прутков на 1 м длины не должна превышать 3 мм для прутков диаметром до 100 мм.
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
2.1. Проектирование схемы производства и ее обоснование
Я представляю следующую технологию:
- склад заготовок;
- нагрев заготовок;
- прессование;
- клеймение;
- разбраковка;
- правка;
- резка, вырезка образцов;
- зачистка заусенцев;
- клеймение;
- шабровка;
- правка;
- проверка на стилоскопе;
- приемка ОТК;
- консервация и упаковка;
- сдача на склад.
Естественно, что для сохранения общей поточности производства в масштабе цеха последовательность расположения обособленных участков его площадей должна находиться в соответствии с последовательностью технологических процессов.
Этот признак дает возможность расположить на одном участке различные типы оборудования в той последовательности, которая требуется намеченным технологическим процессом изготовления поковки, и создать поточность ее производства. Возможно объединение процессов прессования и отделки в поточной линии.
Прессовый агрегат состоит из нагревательного устройства, прессового оборудования (пресс) и средств механизации и автоматизации. Агрегат гидравлического пресса включает нагревательные печи, сам пресс, насосно-аккумуляторную станцию, пульт управления. Насосно-аккумуляторная станция планируется в отдельном помещении предпочтительно в том же корпусе и ближе к прессу.
В зависимости от характера производства, программы выпуска прутков, подъемно-транспортных средств, общей компоновки цеха взаимное расположение оборудования в прессовом агрегате может быть различно и многообразно. Оборудование может располагаться в линию к фронту работы, под углом, перпендикулярно. Однако всегда должны выполняться требования обеспечения прямоточности процесса, удобства для рабочих, оборудование не должно размещаться тесно, но и в то же время не следует без нужды увеличивать расстояние между агрегатами и соответственно площадь цеха и пр. Поэтому необходимо пользоваться при расстановке оборудования установленными нормами расстояний.
Основной принцип при выборе размеров и количества нагревательных устройств – их количество и производительность должны полностью обеспечивать необходимую производительность прессового оборудования.
Расположение оборудования может быть продольным, поперечным и смешанным. Наиболее распространенным является продольное расположение оборудования, при котором грузовые потоки направлены вдоль продольной оси здания.
В данном проекте оборудование устанавливается вдоль пролета в три ряда (рис. 2). При этом оно может быть расположено или посередине пролета, или ближе к одной из продольных стен здания. Расположение оборудования ближе к продольной стене здания дает возможность сократить ширину пролета. При этом, однако, более легкое оборудование может устанавливаться только в один ряд.
Схема расположения механизмов линии пресса
Рис. 2 [6]
2.2. Описание технологического процесса изготовления продукции
2.2.1. Нагрев заготовки
Заготовка перед загрузкой в печь должна быть очищена от грязи масла стружки. Нагрев заготовки перед прессованием производится в индукционной печи.
Заготовка АМг6 из стеллажа с помощью специального сталкивающего устройства подается на загрузочный стол пресса. С загрузочного стола с помощью пневматической иглы заталкивателя подается в индукционную печь, где производится нагрев заготовки до температуры 320 – 480°С. Затем заготовка передается в индукционную печь №2, и конец, обращенный к матрице, нагревается от 500 до 530°С. Заготовка упирается в термопару показания с термопары поступают на регулирующий милливольтметр на котором задана определенная температура, (данный прибор поддерживает заданную температура). Необходимо 2 – 3 цикла нагрева (не более 2 минут). При достижении заданной температуры печь отключается автоматически.
Время подачи заготовок от индукционной печи №2 в контейнер не должно превышать 40 секунд.
Заготовки, загруженные в печь, должны отвечать требованиям внутризаводского стандарта, а их размеры соответствовать указанным в маршрутно-технологической карте. На поверхности заготовки не должно быть заусенцев, острых выступов, стружки, следов масла и грязи. Заготовки с загрязненной поверхностью перед загрузкой в печь должны быть очищены. При нагреве в индукционной печи заготовка должна занимать такое положение, чтобы ее передний конец находился на расстояние 30 – 60 мм от выхода конца индуктора. Регулировка производительности индукционных печей ведут путем изменения числа импульсов счетно-импульсного реле. Температура заготовки выдаваемой из печи, замеряют стационарной контактной термопарой.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.