此項(xiàng)工藝認(rèn)可是CCS對(duì)鑄鋼件生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行工廠認(rèn)可和對(duì)其進(jìn)行生產(chǎn)的鑄鋼件開(kāi)展檢驗(yàn)工作的必要條件。焊補(bǔ)的應(yīng)嚴(yán)格此缺陷修補(bǔ)認(rèn)可工藝及CCS材料與焊接規(guī)范的要求,缺陷的發(fā)現(xiàn)和初步清理本實(shí)例缺陷位于掛舵臂大端軸孔處,經(jīng)超聲波(斜)測(cè)定:長(zhǎng)度沿著軸線方向,長(zhǎng)度約300mm,斷面沿徑線方向向內(nèi)部擴(kuò)展。深度約60mm,圖12超聲波探傷(斜)圖13缺陷位置示意CCS規(guī)范要求鑄鋼件缺陷可采用打磨,機(jī)加工,或鈚鑿加打磨,或氣割或碳弧氣刨加打磨的去除,重要鑄件采用氣割或碳弧氣刨鏟除缺陷時(shí),可視鑄件的化學(xué)成分。缺陷大小和性質(zhì),進(jìn)行必要的預(yù)熱,本次缺陷的采用了碳弧氣刨加砂輪打磨的,電壓25-35V。鑄件在凝固和冷卻中,由于收縮受阻,各部位冷卻速度不同以及組織轉(zhuǎn)變引起 體積變化等原因,不可避免的會(huì)在鑄件內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。鑄件內(nèi)應(yīng)力會(huì)使鑄件在存放、后 序加工及使用中產(chǎn)生裂紋或變形,鑄件的尺寸精度和使用性能,甚至使鑄件報(bào)廢。有效地隔絕了金屬液與鑄型界面發(fā)生反應(yīng),5.煤粉加熱到一定溫度時(shí),干餾出煤焦油成為具有可塑性的膠質(zhì)體,使鑄型的塑性,退讓性,型砂因受熱而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,有利于防止鑄件產(chǎn)生夾砂等缺陷,6.煤粉的加入量主要根據(jù)鑄件的。壁厚,原砂粒度和粘土加入量等情況而定,小型鑄鐵件煤粉加入量一般為6%--8%,如煤粉加入量超過(guò)8%,但鑄件仍出現(xiàn)粘砂時(shí),加入1%--2%的重油將可取得良好的效果,在型砂里加煤粉會(huì)惡化鑄造車間的勞動(dòng)條件。因此,出現(xiàn)了許多煤粉代用品,例如近年來(lái)國(guó)外有的工廠采用碳油膨潤(rùn)土粉,瀝青膨潤(rùn)土粉,國(guó)內(nèi)有的工廠采用重油等代用品,均取得了良好的效果,鑄鋼件澆注工藝注意事項(xiàng)澆注工藝是鑄鋼件整個(gè)生產(chǎn)流程中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)。因此,對(duì)于有較大鑄造殘留應(yīng)力的鑄件,尤其是形狀復(fù)雜的大型鑄件,應(yīng)在機(jī)械加工 前進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力處理。鑄件在焊補(bǔ)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,因此,焊補(bǔ)后的鑄件也應(yīng)進(jìn)行 內(nèi)應(yīng)力處理。具有型砂流動(dòng)性好。易緊實(shí),操作簡(jiǎn)便,勞動(dòng)強(qiáng)度低,工作條件好,型(芯)尺寸精度高,鑄件好,以及鑄件缺陷少,生產(chǎn)能耗低等優(yōu)點(diǎn),與樹(shù)脂砂相比,產(chǎn)生化學(xué)污染較少,具有生產(chǎn)成本低,現(xiàn)場(chǎng),無(wú)味,以及勞動(dòng)條件好等優(yōu)勢(shì),因其具有優(yōu)良的高溫退讓性而能有效地減輕鑄鋼件的裂紋傾向。但其主要缺點(diǎn)為:鑄鋼件尺寸精度低,型芯砂潰散性差,落砂清理困難,舊砂再生回用困難,廢棄排放量大,容易造成污染,使用樹(shù)脂砂流動(dòng)性好,易緊實(shí),樹(shù)脂加入量少,砂粒上的粘結(jié)劑膜薄,這樣砂粒受熱,砂芯。砂型的熱率會(huì)比水玻璃砂芯(型)高,樹(shù)脂砂受熱后,在還原性下樹(shù)脂炭化結(jié)焦而形成的焦炭骨架,以確定后續(xù)的修復(fù)措施,焊補(bǔ)前需要進(jìn)行鑄鋼件缺陷修復(fù)工藝認(rèn)。
江蘇CrMnN鑄鋼件耐熱鑄件常采用的鑄件內(nèi)應(yīng)力處理是自然時(shí)效和人工時(shí)效。自然時(shí)效是將鑄件 平穩(wěn)地放置在空地上,一般放置6-18個(gè)月,好經(jīng)過(guò)夏季和冬季。大型鑄鐵件,如床 身,機(jī)架等一般采用這種時(shí)效刷涂料:為保護(hù)金屬型和方便排氣,通常在金屬型表面噴刷耐火涂料層,以免金屬型直接受金屬液沖蝕和熱作用。因?yàn)橥苛蠈雍穸瓤梢愿淖冭T件各部分的冷卻速度,并有利于金屬型中的氣體。澆注不同的合金,應(yīng)噴刷不同的涂料。如鑄造鋁合金件,應(yīng)噴刷由氧化鋅粉、滑石粉和水玻璃制成的涂料;對(duì)灰鑄鐵件則應(yīng)采用由石墨粉、滑石粉、耐火粘土粉及桃膠和水組成的涂料。澆注:金屬型的導(dǎo)熱性強(qiáng),因此采用金屬鑄型時(shí),合金的澆注溫度應(yīng)比采用砂型高出20~30℃。一般的,鋁合金為680℃~740℃;鑄鐵為1300℃~1370℃;錫青銅為1100~1150℃。薄壁件取上限,厚壁件取下限。鑄鐵件的壁厚不小于15mm,以防白口組織。開(kāi)型:開(kāi)型愈。。自然時(shí)效鑄件尺寸的效果比人工時(shí)效好,但周 期長(zhǎng),因此中小鑄件、甚至大鑄件通常都采用人工時(shí)效來(lái)內(nèi)應(yīng)力。人工時(shí)效通 常指對(duì)鑄件進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力回火,即將鑄件加熱到塑性變形溫度范圍保持一段時(shí)間,使 鑄件各部位溫度均勻化,從而釋放鑄件內(nèi)應(yīng)力,使鑄件尺寸趨于,然后使鑄件在爐內(nèi) 冷卻到彈性變形溫度范圍后出爐空冷。此外,振動(dòng)時(shí)效作為一種鑄件內(nèi)應(yīng)力的 新工藝,由于其能耗和處理成本較低,且在內(nèi)應(yīng)力及保證鑄件尺寸性方面效果 顯著,也越來(lái)越受到。壓鑄為CT5~7);可以金屬材料的利用率。熔模鑄造能顯著產(chǎn)品的成形表面和配合表面的加工量,節(jié)省加工臺(tái)時(shí)和刃具材料的消耗;能限度地毛坯與零件之間的相似程度,為零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很大方便。鑄造形狀復(fù)雜的鑄件熔模鑄造能鑄出形狀十分復(fù)雜的鑄件,也能鑄造壁厚為0.5mm、重量小至1g的鑄件,還可以鑄造組合的、整體的鑄件;不受合金材料的。熔模鑄造法可以鑄造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、銅合金和鋁合金鑄件,還可以鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金以及等材料的鑄件。對(duì)于難以鍛造、焊接和切削加工的合金材料,特別適宜于用精鑄鑄造;生產(chǎn)靈活性高、適應(yīng)性強(qiáng)熔模鑄造既適用于大批量生產(chǎn),也適用小批量生產(chǎn)甚至單件生。
同于結(jié)構(gòu)特征或拔模斜度小,起模時(shí)將砂型帶壞或震裂;緊實(shí)度不勻,鑄型局部強(qiáng)度不足;合箱、搬運(yùn)鑄型時(shí),不小心使鑄型局部砂塊掉落。防止:模樣拔模斜度要、表面光潔;鑄型緊實(shí)度高且均勻;合箱、搬運(yùn)中,操作小心。9.錯(cuò)型(錯(cuò)箱)鑄件的一部分與另一部分在分型面的接縫處錯(cuò)開(kāi),發(fā)生相對(duì)位移,使鑄件外形與圖紙不相符合。產(chǎn)生原因:模樣制作不良,上下模沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)或模樣變形;砂箱或模板定位不準(zhǔn)確,或定位銷松動(dòng);造型機(jī)上零件磨損,例如正壓板下襯板、反壓板軸承的磨損等;澆注時(shí)用的套箱變形,搬運(yùn)、圍箱時(shí)不注意,使上下鑄型發(fā)生位移。防止:加強(qiáng)模板的檢查和修理;經(jīng)常檢查砂箱、模板的定位銷及銷孔、并合理地安裝;檢查造型機(jī)的有關(guān)零。白口鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力退火合金元素含量高的高合金白口鑄鐵,尤其是高硅鑄鐵和高鉻鑄鐵,由于熱導(dǎo)率低和 線收縮率大,鑄件在凝固冷卻后有較大的殘留應(yīng)力,如不及時(shí)退火予以,極易在放 置、運(yùn)輸、加工和使用中自行開(kāi)裂,所以必須進(jìn)行人工時(shí)效。要從具體情況出發(fā),根據(jù)缺陷的特征、位置、采用的工藝和所用型砂等因素,進(jìn)行綜合分析,然后采取相應(yīng)的技術(shù)措施,防止和缺陷。1.澆不到鑄件局部有殘缺、常出現(xiàn)在薄壁部位、離澆道遠(yuǎn)部位或鑄件上部。殘缺的邊角圓滑光亮不粘砂。產(chǎn)生原因:澆注溫度低、澆注速度太慢或斷續(xù)澆注;橫澆道、內(nèi)澆道截面積小;鐵水成分中碳、硅含量過(guò)低;型砂中水分、煤粉含量過(guò)多,發(fā)氣量大,或含泥量太高,透氣性不良;上砂型高度不夠,鐵水壓力不足。防止:澆注溫度、加快澆注速度,防止斷續(xù)澆注;加大橫澆道和內(nèi)澆道的截面積;爐后配料,適當(dāng)碳、硅含量;鑄型中加強(qiáng)排氣,型砂中的煤粉,有機(jī)物加入量;上砂箱高度。2.未澆滿鑄件上部殘。
含硫量過(guò)高;澆注溫度過(guò)高;冒口頸過(guò)大、過(guò)短,造成局部過(guò)熱嚴(yán)重,或重口太小,補(bǔ)縮不好;鑄件在清理、運(yùn)輸中,受沖擊過(guò)大。防止:控制鐵水化學(xué)成分在規(guī)定的范圍內(nèi);澆注溫度;合理設(shè)計(jì)冒口;鑄件在清理、運(yùn)輸中避免沖擊。12.氣孔氣孔的孔壁光滑明亮,形狀有圓形、梨形和針狀,孔的尺寸有大有小,產(chǎn)生在鑄件表面或內(nèi)部。鑄件內(nèi)部的氣孔在敲碎后或機(jī)械加工時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生原因:小爐料、銹蝕嚴(yán)重或帶有油污,使鐵水含氣量太多、氧化嚴(yán)重;出鐵孔、出鐵槽、爐襯、澆包襯未洪干;澆注溫度較低,使氣體來(lái)不及上浮和逸出;爐料中含鋁量較高,易造成孔;砂型透氣性不好、型砂水分高、含煤粉或有機(jī)物較多,使?jié)沧r(shí)產(chǎn)生大量氣體且不易排。高合金白口鑄鐵的人工時(shí)效工藝,一般是以20-100℃/h 的加熱速度使鑄件升溫到800-900℃,保溫一段時(shí)間后以20-50℃ 的冷卻速度隨爐冷卻到100-150℃以下出爐。形狀復(fù)雜和導(dǎo)熱性極差的鑄件,加熱速度和冷卻速度取下限;一般鑄件的加熱 速度和冷卻速度取上限。保溫時(shí)間t=δ/25(h),式中δ為鑄件厚度(mm)。
以下是實(shí)際生產(chǎn)中采用的高硅耐酸鑄鐵件和高鉻鑄鐵件的人工時(shí)效規(guī)范。熱裂紋多呈不規(guī)則曲線,裂縫內(nèi)表面比較粗糙且呈氧化鐵黑褐色無(wú)金屬光澤。產(chǎn)生原因?yàn)殇撍谀讨袃?nèi)部應(yīng)力造成,如開(kāi)箱過(guò)早,鑄件凝固收縮時(shí)受型砂的阻力等,冷裂紋線條細(xì)且直,裂縫內(nèi)表面潔凈且呈金屬光澤或輕微氧化色,能砂芯熱強(qiáng)度(如1000℃時(shí)樹(shù)脂砂的抗壓強(qiáng)度是水玻璃砂的5~10倍)。嚴(yán)重阻礙砂芯(型)退讓,呋喃樹(shù)脂中糠醇的含量越高(氮含量越低),鑄件的熱裂傾向越大,因?yàn)榭反剂藰?shù)脂的熱分解溫度,了樹(shù)脂的熱分解速度,從而了砂型或砂芯的潰散性,使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮,造成鑄件熱裂傾向加重。由于鑄鋼凝固時(shí)液一固兩相區(qū)的區(qū)間較寬,因此呋喃樹(shù)脂砂鑄鋼時(shí)更易產(chǎn)生熱裂缺陷,尤其是框架結(jié)構(gòu)件,用呋喃樹(shù)脂砂。
后制件或毛坯的,以上為直接鑄造,還有間接鑄造指將熔融態(tài)金屬或半固態(tài)合金通過(guò)沖頭注入密閉的模具型,并施以高壓,使之在壓力下結(jié)晶凝固成型,后制件或毛坯的。連續(xù)鑄造是利用貫通的結(jié)晶器在一端連續(xù)地澆入液態(tài)金屬,從另一端連續(xù)地成型材料的鑄造方,的控制,為產(chǎn)品制造廠挽救了巨大的損失,也為后續(xù)船舶建造節(jié)點(diǎn)的順利完成打下了基礎(chǔ),本文首先分析了船用掛舵臂鑄鋼件大型化的趨勢(shì),進(jìn)一步結(jié)合生產(chǎn)工藝。分析了掛舵臂鑄鋼件容易出現(xiàn)的缺陷,并給出圖示,進(jìn)一步梳理了如何合理使用無(wú)損探傷技術(shù)發(fā)現(xiàn)缺陷,后結(jié)合某32.5萬(wàn)噸礦砂船大型掛舵臂鑄鋼件的修復(fù)實(shí)例總結(jié)了大缺陷焊補(bǔ)的和注意要點(diǎn),隨著的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入到一個(gè)蕭條時(shí)。高硅鑄鐵件(ω(C)=0.3%-0.8% , ω(Si)=14.5%、ω(Mn)=0.3%-0.8%、ω(S)≤0.07%、ω(P)≤0.1%)。簡(jiǎn)單的中、小鑄件以100℃/h 的加熱速度升溫至 850℃-900℃,保溫1-2h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻;形狀較復(fù)雜的鑄件,應(yīng)在凝固后冷卻至700℃左右時(shí)即出型送入已預(yù)熱到該溫度的退火爐中,然后升溫至780-850℃,保溫2-4h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻。含氫量過(guò)高;爐料中帶入的鉻等白口形成元素過(guò)多;元素偏析嚴(yán)重;防止:控制化學(xué)成分、碳、硅含量不宜過(guò)高;爐襯、包襯要烘干;型砂水分不宜過(guò)高;加強(qiáng)爐料,帶入白口化元素。圖15坡口檢查焊接前預(yù)熱規(guī)范要求碳鋼和碳錳鋼鑄鋼件應(yīng)根據(jù)其化學(xué)成分,缺陷的大小和位置進(jìn)行預(yù)熱,如果擬補(bǔ)焊的是重大缺陷,則在補(bǔ)焊前,鑄鋼件應(yīng)進(jìn)行細(xì)化晶粒處理,本次焊補(bǔ)屬于重大缺陷焊補(bǔ),焊補(bǔ)前對(duì)缺陷部位進(jìn)行局部火焰預(yù)熱4h后。在坡口附近70mm范圍內(nèi)測(cè)溫,150-200℃開(kāi)始焊接,焊材規(guī)格鑄鋼件缺陷的焊補(bǔ)應(yīng)采用經(jīng)認(rèn)可的低氫型焊接材料,其焊縫的熔敷金屬應(yīng)具有不低于鑄鋼件母材規(guī)定的力學(xué)性能,在實(shí)際操作時(shí),應(yīng)按照焊接工藝評(píng)定WPS進(jìn)行選。
產(chǎn)生原因:緊實(shí)度不夠或不勻;面砂強(qiáng)度不夠、或型砂水分過(guò)高;液態(tài)金屬壓頭過(guò)大、澆注速度太快。防止:鑄型緊實(shí)度、避免局部過(guò)松;混砂工藝、控制水分,型砂強(qiáng)度;液態(tài)金屬的壓頭、澆注速度。7.抬箱鑄件在分型面處有大面積的披縫,使鑄型外形尺寸發(fā)生變化。抬箱過(guò)大,造成跑火——鐵水自分型面外溢,嚴(yán)重時(shí)造成澆不足缺陷。產(chǎn)生原因:砂箱未緊固、壓鐵不夠或去除壓鐵過(guò)早;澆注過(guò)快,沖擊力過(guò)大;模板翅曲。防止:壓鐵重量,特鐵水凝固后再去除壓鐵;澆包位置,澆注速度;修正模板。8.掉砂鑄件表面上出現(xiàn)的塊狀金屬突起物,其外形與掉落的砂塊很相似。在鑄件其它部位,則往往出現(xiàn)砂眼或殘缺。產(chǎn)生原因:模樣上有深而小的凹。高鉻鑄鐵件(ω(C)=0.5%-1.0% , ω(Si)=0.5%-1.3%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=26%-30%、ω(S)≤0.08%、ω(P)≤0.1%)或ω(C)=1.5%-2.2% , ω(Si)=1.3%-1.7%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=32%-36%、ω(S)≤0.1%、ω(P)≤0.1%),將鑄件加熱至820-850℃鑄件溫度在500℃ 以下時(shí)加熱速度為20℃/h,鑄件溫度在500℃以上時(shí)加熱速度為50℃/h保溫,保溫時(shí)間 保溫時(shí)間t=δ/25(h),式中δ為鑄件厚度(mm),然后以25-40℃/h的冷卻速度隨爐冷卻至100-150℃出爐空冷。底部圓弧過(guò)渡,并經(jīng)MT檢驗(yàn)合格,焊接前焊補(bǔ)位置及周圍70mm范圍內(nèi)所有油污,銹等臟污,坡口清理完畢后測(cè)得坡口尺寸為470×120×60mm,現(xiàn)在使用鋼包精煉的單位不存在烘烤鋼包的問(wèn)題。但是在大件碰爐澆鑄的時(shí)候還會(huì)存在一個(gè)鋼包烘烤問(wèn)題,尤其是那些有段時(shí)間不用的鋼包,一定要烘烤到要求的溫度才行,否則鋼水中的卷入氣體是很多的,造型材料的控制也是一個(gè)非常重要的因素,石英砂的水分含量一定要在規(guī)定要求以下。水玻璃粘接劑的模數(shù)要符合工藝要求,石灰石砂的粉塵含量不能夠超過(guò)規(guī)定要求,回用廢砂的粉塵量超過(guò)規(guī)定以后應(yīng)該扔掉,所有這一切都是影響氣體產(chǎn)生和砂型排氣的因素,這些東西如果達(dá)不到要求要想解決氣孔問(wèn)題那是不可能。
江蘇CrMnN鑄鋼件耐熱鑄件 而應(yīng)采用雙晶直或斜。相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)(PAUT)的使用PAUT技術(shù)也被用于32.5萬(wàn)噸礦砂船掛舵臂鑄鋼件的超聲波探傷中,PAUT是一種依據(jù)設(shè)定的聚焦法則對(duì)陣列各個(gè)單元在發(fā)射或接收聲波時(shí)施加不同的時(shí)間(或電壓),通過(guò)波束形成實(shí)現(xiàn)檢測(cè)聲束的。偏轉(zhuǎn)和聚焦等功能的超聲檢測(cè)成像技術(shù),通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PAUT技術(shù)可有效檢測(cè)出鑄鋼件軸孔位置所關(guān)注區(qū)域的內(nèi)部缺陷,與的A脈沖超聲波檢測(cè)技術(shù)結(jié)果基本一致,的A脈沖超聲波檢測(cè)技術(shù)無(wú)法直接快速判斷缺陷的形狀。需要與試塊進(jìn)行對(duì)比,且探傷結(jié)果無(wú)法數(shù)字化儲(chǔ)存,使用PAUT技術(shù)C掃描成像的缺陷檢測(cè),可以更加準(zhǔn)確的判斷缺陷的形狀,鑄件結(jié)構(gòu)方面鑄件的形狀與尺。球墨鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力時(shí)效處理球墨鑄鐵彈性模量較高且對(duì)凝固冷卻速度非常,其鑄件內(nèi)應(yīng)力一般比灰鑄鐵件高1-2倍,與白口鑄鐵相近。因此,對(duì)形狀復(fù)雜、壁厚差較大的球墨鑄鐵件,即使無(wú)特殊 的熱處理要求,一般也應(yīng)進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力的低溫時(shí)效處理。球墨鑄鐵件的應(yīng)力傾向 比灰鑄鐵小,且與其基體組織有關(guān),其低溫時(shí)效回火的工藝要點(diǎn)是:將鑄件加熱到Ac1以 下溫度保溫一段時(shí)間后隨爐冷卻到彈性溫度范圍,于200-250℃出爐空冷。但目前 國(guó)內(nèi)鑄造廠家多采用鑄態(tài)球墨鑄鐵工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵件,對(duì)這類球墨鑄鐵件一般不需要 進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力的低溫時(shí)效回火處理。或?qū)?shù)脂改性,使樹(shù)脂具有熱塑性。讓呋喃樹(shù)脂在高溫時(shí)不結(jié)焦或少結(jié)焦,從而保證其有良好的高溫容讓性,(2)在呋喃樹(shù)脂砂中加入附加物,使樹(shù)脂砂具有熱塑性,或者在收縮受阻嚴(yán)重處,加入木粉,泡沫珠粒,或者在鑄型中相應(yīng)部位放塑性好的退讓塊,其高溫退讓性。(3)采用固化劑,因?yàn)榛撬犷惞袒瘎┤菀滓痂T件表面滲硫,在鑄件表面引起微裂紋,成為龜裂源,(4)使用熱系數(shù)較小的造型材料,如用鉻鐵礦砂等代替石英砂等,(5)減薄砂芯(型)的砂層厚度,如采用中空砂芯。例如:某類閥門鑄件,僅僅通過(guò)減薄型芯砂層厚度,改變芯骨的連接,就了鑄件的熱裂缺陷,(6)在易產(chǎn)生裂紋的地方合理使用冷鐵或找其它激冷措施,(7)采用能有效滲硫的涂。