» » Течение расплава открытой струей
22.04.2015

Заполнение литейной формы открытой струей иногда практикуется при получении невысоких и простых отливок. Почти во всех случаях приходится переливать металл из печи в ковш, из ковша в форму и др. Поэтому важно проследить за происходящими при этом явлениями.
Окисление жидкого металла тем сильнее, чем больше свободная поверхность, т.е. чем длиннее свободная струя и чем продолжительнее течение. Поэтому при литье необходимо, чтобы свободная струя металла была короткой и большого сечения, а сам процесс завершался как можно быстрее.
Известно, что свободная струя жидкости на определенном расстоянии начинает разбиваться на отдельные капли. Это происходит под действием пульсации напора от колебаний расплава, а также вследствие трения расплава о воздух и под действием поверхностных сил. Литье такой разбрызгивающийся струей недопустимо.
Под струей на дне формы из-за мгновенного уменьшения скорости до нуля развивается давление, равное статическому напору при двойной высоте струи. Это давление вызывает течение жидкости уже в горизонтальном направлении. Очень опасен первый момент падения струи на горизонтальную поверхность. Скорость движения металла в горизонтальном направлении может быть столь большой, что начинается разбрызгивание Когда же на дне формы образовался некоторый слой металла, часть энергии затрачивается на образование вихревого движения под струей и перемешивание расплава Кроме того, течение в горизонтальном направлении идет уже в слое металла определенной толщины, поэтому линейная скорость значительно уменьшается, а значит, уменьшается и опасность разбрызгивания На поверхности расплава в форме всегда имеются частицы шлака, окисные пленки, газовые пузыри, которые могут быть захвачены вихрями, образующимися под падающей струей, и увлечены внутрь металла. Для уменьшения возможности образования вихрей можно вести литье несколькими струями вместо одной, сохраняя при этом прежнюю весовую скорость.
При заполнении литейной формы свободно падающей струей существует опасность механического разрушения поверхности формы под струей. Эта опасность особенно велика в первые моменты заливки, когда струя падает прямо на дно формы Поэтому высокие отливки, как правило, не заполняют свободно падающей струей. Однако и после того, как в форме появился некоторый слой расплава и струя падает уже на него, происходят нежелательные явления Струя, имеющая высокую температуру и попадающая на один участок малой площади, вызывает на нем местное повышение температуры. В итоге возможно размывание поверхностного слоя формы и приварка к ней отливки.