Литейщик металлов и сплавов

Описание программы обучения

Программа охватывает полный цикл литейного производства, связанный с получением расплавов металлов и сплавов и их заливкой в формы. Содержание построено вокруг практического освоения технологических процессов плавки, рафинирования, приготовления сплавов и заливки литейных форм (как разовых, так и металлических — кокилей) с соблюдением требований безопасности и контроля качества.

Основные технологические процессы

• Теоретические основы плавки металлов
  Изучается молекулярно-кинетическая теория плавления: критическое значение амплитуды колебаний частиц кристаллической решётки при переходе из твёрдого состояния в жидкое, тепловой эффект, испарение металла. Рассматриваются печи для плавки цветных металлов, их классификация, области применения, способы нагрева и расплавления шихтовых материалов. Влияние физических свойств металлов и сплавов (теплопроводность, теплоёмкость, температура плавления, испарение) на процесс нагрева.

• Окисление металлов
  Атмосфера в рабочем пространстве печи, взаимодействие кислорода, водорода, азота и газов-оксидов с металлами. Образование соединений металлов с газами. Раскисление: схема восстановительных реакций вытеснения кислорода из оксидов. Три группы объёмных раскислителей — растворяющиеся и практически не растворяющиеся в горячем металле. Продукты раскисления, требования к раскислителям. Рафинирование расплава: способы в зависимости от технологии, химического состава, назначения и наличия рафинирующих средств.

• Технологический процесс рафинирования окислением
  Реакции, протекающие при рафинировании, сплавы, к которым применим метод рафинирования окислением. Продукты окисления. Рафинирование флюсованием: состав рафинирующих флюсов, механизм их действия на оксиды, свойства флюсов (просушка, переплавка, хранение). Рафинирование дегазацией: способы дегазации металла, вакуумирование, закон растворимости газа в металле, физическая зависимость между давлением над поверхностью жидкости и температурой её кипения. Различные виды дегазации, область применения. Фильтрование. Модифицирование: сущность процессов, назначение и результаты.

• Огнеупорные, заправочные и теплоизоляционные материалы
  Требования к огнеупорам: температура плавления, размягчения, механическая прочность, химическая стойкость, теплопроводность, строительная прочность. Квалификация огнеупоров. Кислые огнеупорные материалы: динас (свойства, преимущества, недостатки). Основные огнеупорные материалы: магнезитовый кирпич, его свойства. Нейтральные огнеупорные материалы: шамот (свойства, область применения). Другие огнеупоры: тальк и тальковый кирпич. Заправочные материалы: магнезит, способы обжига, технологические свойства; доломит, применение обожжённого и сырого доломита. Теплоизоляционные материалы: назначение, виды, свойства, требования. Футеровка плавильных печей.

• Характеристика и приготовление сплавов
  Выбор сплавов в зависимости от назначения. Сплавы на основе меди, свинца и олова, чёрных металлов. Приготовление сплавов: составление шихты, плавка алюминиевых, цинковых и других сплавов. Отвешивание шихтовых материалов, загрузка шихты в печь. Сортировка негабаритного лома, работа на ножницах и пилах, разбивка кувалдами. Подготовка металлической стружки к плавке: удаление влаги, маслянистых веществ, очистка от примеси железа.

• Элементы конструкций отливок
  Основные конструктивные элементы отливок. Герметичные, крупногабаритные, декоративные, армированные отливки, отливки с резьбой. Способы улучшения конструкций отливок. Припуски на усадку и механическую обработку. Расположение литников и выпоров.

Оборудование и оснастка

• Плавильные печи различных типов, форсунки, кокили (металлические формы), разливочные ковши ёмкостью до 0,25 т, раздаточные печи.

• Заправочные машины, подъёмно-транспортные механизмы и грузозахватные приспособления (схемы строповки).

• Контрольно-измерительные приборы и устройства: отсчёт показаний, проверка работоспособности печей и стендов с газовыми горелками для подсушки и прокаливания ковшей.

• Оборудование для сушки и прокалки разливочных ковшей.

• Печи для сушки и прокалки, их назначение и правила эксплуатации.

Практические действия в ходе производственного обучения

• Подготовка к работе: осмотр печи, определение готовности к работе, управление механизмами печи с пульта, подготовка заправочной машины, заправка печи. Заделка выпускного отверстия. Приготовление масс для подмазки столбиков и подбивки печи.

• Загрузка и плавка: завалка шихты и размещение её в печи, подрезка шихты кислородом, заброска пылевидной извести или кокса под электроды в случаях незагорания дуги. Извлечение из ванны отколовшихся электродов.

• Приготовление сплавов и заливка: подготовка сплавов, заливка их в литейные формы (разовые и кокили). Ввод в расплав модификаторов, раскислителей и присадок по технологической документации. Контроль правильности сборки и надёжности скрепления кокиля или литейной формы, простановки грузов на формы.

• Контроль процесса: наблюдение за ходом плавки, контроль готовности форм к заливке, заполнение форм расплавом, контроль процесса заливки, слив остатков расплава в изложницу. Определение качества отливок внешним осмотром.

• Ремонт и обслуживание: мелкий ремонт печей и форсунок, ремонт футеровок и облицовки разливочных ковшей и раздаточных печей (подготовка паст и замазок, набивка футеровок, контроль набивки). Футеровка плавильных печей.

Требования к качеству и безопасность

Изучаются требования, предъявляемые к готовой отливке, температура заливаемого металла (температуры плавления и заливки металлов и сплавов), режимы заливки для ковшей разных типов. Особое внимание уделяется технике безопасности при изготовлении отливок: требования к рабочему месту литейщика, к персоналу, обеспечение средствами индивидуальной защиты (СИЗ). Регламентируются обязанности литейщика перед началом работы, во время работы и по окончании. Рассматриваются опасные факторы, причины травматизма, пожарная безопасность (пожарные посты, охрана, приспособления, приборы, сигнализация, план эвакуации, поведение при пожаре).

Результаты освоения (трудовые функции в соответствии с профессиональным стандартом)

Программа нацелена на освоение трёх основных трудовых функций в рамках 3-го уровня квалификации:

1. Заливка расплавов металлов и сплавов в кокиль разливочными ковшами ёмкостью до 0,25 т
   Проверка состояния ковшей, изложниц, инструмента и приспособлений. Подготовка ковшей и изложниц, сушка и прокалка ковшей. Ввод модификаторов и раскислителей. Контроль сборки и готовности кокиля, заполнение кокиля расплавом, контроль заливки, слив остатков.

2. Заливка расплавов металлов и сплавов в разовые литейные формы разливочными ковшами ёмкостью до 0,25 т
   Аналогичные действия применительно к разовым формам: проверка состояния, подготовка, контроль сборки, простановки грузов, готовности формы, заполнение расплавом.

3. Обслуживание разливочных ковшей ёмкостью до 0,25 т и раздаточных печей под руководством более квалифицированного литейщика
   Визуальный и инструментальный контроль состояния ковшей, изложниц, инструмента для ремонта футеровок. Подготовка паст и замазок, проверка работоспособности печей и стендов с газовыми горелками, набивка и контроль футеровок ковшей и печей.

Примеры выполняемых работ (3-й разряд):
Литье деталей: балки, тройники, муфты, гайки для гидропультов медицинского оборудования; вкладыши; втулки; обтекатели; подпятники; стаканы; зубчатые колёса.

Таким образом, программа даёт системное представление о технологическом цикле литейщика — от подготовки шихты и настройки оборудования до заливки расплава в формы, контроля качества отливок и обслуживания печей и ковшей — с обязательным соблюдением норм охраны труда, пожарной и промышленной безопасности.