Вакуумные насосные отливки

Когда слышишь про вакуумные насосные отливки, половина цеха сразу вспоминает трещины в зоне перехода фланца. А ведь если бы не этот кошмар 2018 года на старой линии...

Почему чугун GGG-50 не всегда работает

Взяли в прошлом месяце заказ на 80 корпусов для турбомолекулярных насосов. Технолог настаивал на GGG-50, но мы с бригадиром знали — при толщине стенки 4 мм в зоне каналов отливки поведёт. Добавили 0.3% никеля, хотя это и выходило за рамки ТУ.

На третьей отливке заметили междендритную ликвацию. Пришлось экстренно менять температуру заливки с 1380°C до 1350°C. Кстати, у АО Шаньси Боин Литье в каталоге на byzz.ru как раз есть подобные случаи — они открыто пишут про корректировку режимов при работе с тонкостенными конструкциями.

Итог: из 80 деталей забраковали 3. Для сложных вакуумных насосных отливок это приемлемо, хотя отдел контроля всё равно устроил разбор полётов.

Проблемы с газовой пористостью

В ноябре получили рекламацию от немецкого заказчика — в рабочих камерах насосов обнаружили скрытые раковины. При вскрытии оказалось: проблема не в металле, а в стержневых смесях.

Перешли на смолы Ashland, но это увеличило стоимость оснастки на 15%. Зато с декабря — ни одного случая газовой пористости в ответственных узлах.

Коллеги из АО Шаньси Боин Литье в своём описании продукции правильно акцентируют контроль качества стержней — это часто упускают при массовом производстве.

Термообработка: где мы теряем точность

После нормализации при 920°C стабильно получали твёрдость 190-210 HB. Но для вакуумных насосных отливок с патрубками сложной конфигурации этого оказалось мало — в зонах тепловых напряжений появлялись микротрещины.

Пришлось разрабатывать ступенчатый режим охлаждения. Сейчас используем три стадии с выдержкой при 650°C — дорого, но сохраняет геометрию ответственных поверхностей.

На сайте byzz.ru в разделе автомобильных отливок есть схожие примеры — видно, что компания сталкивалась с аналогичными вызовами при работе с высоконагруженными узлами.

Механообработка и её подводные камни

Фрезеровали пазы в корпусе насоса Varian — на глубине 12 мм резец начал вибрировать. Оказалось, локальная твёрдость в литых заготовках отличалась на 15 единиц HB.

Теперь перед ЧПУ-обработкой обязательно делаем ультразвуковой контроль неоднородности структуры. Да, теряем 2 часа на партию, но экономим на браке.

Интересно, что в описании продукции АО Шаньси Боин Литье отдельно упоминают контроль твёрдости для ответственных деталей — видимо, тоже прошли через подобное.

Почему некоторые отливки не выдерживают вакуумные испытания

Самая неприятная история — когда отливка прошла все этапы контроля, но при тестировании на герметичность дала течь через 20 циклов. Металлографический анализ показал сетку микропор возле литниковой системы.

Поменяли конструкцию питателей — уменьшили скорость заливки на первом этапе. Помогло, но пришлось переделывать половину оснастки.

Для промышленных роботов, которые тоже производит АО Шаньси Боин Литье, требования по герметичности часто схожи — возможно, им пригодился бы наш опыт.

Что в итоге имеет значение

Сейчас понимаем: успех вакуумных насосных отливок зависит не столько от марки чугуна, сколько от сотни мелких решений в процессе. От температуры ковша до скорости подъёма опоки.

На сайте byzz.ru правильно указывают ассортимент — но за каждым пунктом вроде 'отливки для воздушных компрессоров' стоят именно такие наработки.

Главное — не бояться отклоняться от технологических карт, когда видишь реальное поведение металла в форме. Даже если это противоречит учебникам.