陕西ZG3Cr18Mn12Si2N铸钢件钢管
无锡鑫辉创钢业有限公司 2021-9-16

本次32.5万吨矿砂船的大型挂舵臂铸钢件的修复严格按照CCS规范和批准的WPS要求进行。该挂舵臂在后续的使用中在该部位未出现问题,这种新的粉末冶金成形称为金属注射成形,车削加工是指车床加工是机械加工的一部份,车床加工主要用车刀对的工件进行车削加工,车床主要用于加工轴,套和其他具有回转表面的工件。是机械制造和修配工厂中使用广的一类机床加工,车削加工是在车床上利用工件相对于对工件进行切削加工的,车削加工的切削能主要由工件而不是提供,车削是基本,常见的切削加工,在生产中占有十分重要的地位。车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削加工,如内外圆柱面。铸件在凝固和冷却中,由于收缩受阻,各部位冷却速度不同以及组织转变引起 体积变化等原因,不可避免的会在铸件内产生内应力。铸件内应力会使铸件在存放、后 序加工及使用中产生裂纹或变形,铸件的尺寸精度和使用性能,甚至使铸件报废。CO2气体流量20-25L/min,焊接控制(1)焊接避开风口,焊接电流严格控制在规定范围之内,(2)焊接时控制层间温度为150-200℃,(3)填充焊控制焊接速度不要过快。不应产生弧坑以免产生裂纹,(4)焊接时范围≤14mm,打底焊不允许,(5)每层焊后均需清理焊道,(6)焊补中如果发现有裂纹,未熔合,未焊透,夹渣,气孔等影响的缺陷,应将缺陷去除后方可继续补焊,(7)焊后焊缝表面与铸件外轮廓圆滑过渡。因此,对于有较大铸造残留应力的铸件,尤其是形状复杂的大型铸件,应在机械加工 前进行内应力处理。铸件在焊补时也会产生内应力,因此,焊补后的铸件也应进行 内应力处理。而应采用双晶直或斜。相控阵超声检测技术(PAUT)的使用PAUT技术也被用于32.5万吨矿砂船挂舵臂铸钢件的超声波探伤中,PAUT是一种依据设定的聚焦法则对阵列各个单元在发射或接收声波时施加不同的时间(或电压),通过波束形成实现检测声束的。偏转和聚焦等功能的超声检测成像技术,通过检验发现,PAUT技术可有效检测出铸钢件轴孔位置所关注区域的内部缺陷,与的A脉冲超声波检测技术结果基本一致,的A脉冲超声波检测技术无法直接快速判断缺陷的形状。需要与试块进行对比,且探伤结果无法数字化储存,使用PAUT技术C扫描成像的缺陷检测,可以更加准确的判断缺陷的形状,铸件结构方面铸件的形状与尺。
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陕西ZG3Cr18Mn12Si2N铸钢件钢管常采用的铸件内应力处理是自然时效和人工时效。自然时效是将铸件 平稳地放置在空地上,一般放置6-18个月,好经过夏季和冬季。大型铸铁件,如床 身,机架等一般采用这种时效金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件,压铸时金属承受压力高,流速快产品好,尺寸,互换性好,生产效率高,压铸模使用多,适合大批大量生产,经济效益好,缺点:铸件容易产生的气孔和缩松,压铸件塑性低。不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作,高熔点合金压铸时,铸型寿命低,影响压铸生产的扩大,应用:压铸件应用在汽车工业和仪表工业,后来逐步扩大到各个行业,如农业机械,机床工业,电子工业,工业,计算机,器械,钟表。照相机和日用五金等多个行业,(4)低压铸造(lowpressurecasting)低压铸造:是指使金属在较低压力(0.02-0.06MPa)作用,并在压力下结晶以形成铸件的,浇注时的压力和速度可以。。自然时效铸件尺寸的效果比人工时效好,但周 期长,因此中小铸件、甚至大铸件通常都采用人工时效来内应力。人工时效通 常指对铸件进行内应力回火,即将铸件加热到塑性变形温度范围保持一段时间,使 铸件各部位温度均匀化,从而释放铸件内应力,使铸件尺寸趋于,然后使铸件在炉内 冷却到弹性变形温度范围后出炉空冷。此外,振动时效作为一种铸件内应力的 新工艺,由于其能耗和处理成本较低,且在内应力及保证铸件尺寸性方面效果 显著,也越来越受到。此项工艺认可是CCS对铸钢件生产企业进行工厂认可和对其进行生产的铸钢件开展检验工作的必要条件。焊补的应严格此缺陷修补认可工艺及CCS材料与焊接规范的要求,缺陷的发现和初步清理本实例缺陷位于挂舵臂大端轴孔处,经超声波(斜)测定:长度沿着轴线方向,长度约300mm,断面沿径线方向向内部扩展。深度约60mm,图12超声波探伤(斜)图13缺陷位置示意CCS规范要求铸钢件缺陷可采用打磨,机加工,或鈚凿加打磨,或气割或碳弧气刨加打磨的去除,重要铸件采用气割或碳弧气刨铲除缺陷时,可视铸件的化学成分。缺陷大小和性质,进行必要的预热,本次缺陷的采用了碳弧气刨加砂轮打磨的,电压25-35V。

这个不算什么的要求却使得产品一下子了一个很大的台阶,本来在铸钢件的一些部位存在有少量的气孔是不会影响到使用效果的。这种情况就好像我们常见的空心结构比实心结构强度不差一样,但是我们不要想让市场要求适应我们而是我们去适应市场要求,所以解决铸钢件的气孔问题就成了我们现阶段迫切需要的了,铸钢件生产是一个多工序共同努力才能完成的工作。影响产品的因素是多方面的,造成气孔产生的原因也是多方面的,为了能够让人更好的理解气孔的产生原因和,需要我们来从各个方面逐一进行分析和找出解决的办法以争取这类问题的产生,冶炼原材料的控制是一个很重要的环节。先说冶炼的原材料,应结合工艺梳理其制造难点和易出现的问。白口铸铁件内应力退火合金元素含量高的高合金白口铸铁,尤其是高硅铸铁和高铬铸铁,由于热导率低和 线收缩率大,铸件在凝固冷却后有较大的残留应力,如不及时退火予以,极易在放 置、运输、加工和使用中自行开裂,所以必须进行人工时效。采用对甲苯磺酸作催化剂会增硫,从而加大热裂倾向性,高温金属凝固时产生的收缩受到砂芯(型)较大的阻力。使铸件产生应力和变形,而合金表面增硫,又了抗热裂的能力,当应力或变形超过合金在该温度下的强度极限或变形能力时,超声波探伤根据CCS的相关要求,铸钢件超声波检测时依据的为IACSRec,69(优先)。GB/T7233及ASTMA609,由于铸钢件晶粒,不易选择太高的探测,超声波扫查应采用1MHZ-4MHZ(通常2MHz)的,应合理选择适合的,在平行截面处,应选择直用于探测耦合情况和材料的衰减情况,在机加工表面。应选用双晶直做25mm深度范围的近表面检查,在机加工。
    在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造。离心铸造的分类根据铸型轴线在空间的位置,常见的离心铸造可分为两种:离心铸造:铸型的轴线处于水平状态或与水平线夹角很小(<4°)时的离心铸造。立式离心铸造:铸型的轴线处于垂直状态时的离心铸造称为立式离心铸造。铸型轴与水平线和垂直线都夹有较大角度的离心铸造称为倾斜轴离心铸造,但应用很少。a)立式离心铸造b)立式离心浇注成形铸件c)离心铸造1,16—浇包2,14—铸型3,13—金属4—带轮和带5—轴6—铸件7—电动机8—浇注9—型腔10—型芯11—上型12—下型15—浇注槽17—端盖优点:用离心铸造生产空心体铸件。高合金白口铸铁的人工时效工艺,一般是以20-100℃/h 的加热速度使铸件升温到800-900℃,保温一段时间后以20-50℃ 的冷却速度随炉冷却到100-150℃以下出炉。形状复杂和导热性极差的铸件,加热速度和冷却速度取下限;一般铸件的加热 速度和冷却速度取上限。保温时间t=δ/25(h),式中δ为铸件厚度(mm)。
以下是实际生产中采用的高硅耐酸铸铁件和高铬铸铁件的人工时效规范。由于薄壁长筒与下舵承和下舵钮部分壁厚相差悬殊,铸件在凝固收缩中两部分连接处容易产生热裂纹,由于挂舵臂主体薄壁长筒的结构特点。更容易判断出缺陷的性质,检测原始数据可数字化存储,易于追溯,具有一定的优势,但PAUT由于使用条件的,仅可用于轴孔表面这样的规则区域,而无A脉冲超声波检测技术那样可适用于铸钢件所有的复杂表面。使用具有一定的局限性,图11PAUT在挂舵臂无损探伤中的使用◆铸钢件缺陷的修补通过前文可以发现,缺陷的存在会大大铸钢件的疲劳强度,必须采用的手段对缺陷进行处理,本部分基于在32.5万吨挂舵臂铸钢件检验中遇到的缺陷修复实例进行分析。按照CCS材料与焊接规范的规定。
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   铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差;铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。2.熔模铸造用蜡料做模样时,熔模铸造又称"失蜡铸造"。熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化型壳,从而无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。熔模铸造工艺优点:尺寸精度较高。一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~1。高硅铸铁件(ω(C)=0.3%-0.8% , ω(Si)=14.5%、ω(Mn)=0.3%-0.8%、ω(S)≤0.07%、ω(P)≤0.1%)。简单的中、小铸件以100℃/h 的加热速度升温至 850℃-900℃,保温1-2h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却;形状较复杂的铸件,应在凝固后冷却至700℃左右时即出型送入已预热到该温度的退火炉中,然后升温至780-850℃,保温2-4h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却。毛坯的的成形工艺,应用:汽车的发动机气缸体,气缸盖,曲轴等铸件(2)熔模铸造(investmentcasting)熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样。在模样表面若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化型壳,从而无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案,常称为[失蜡铸造",熔模铸造工艺流程工艺特点优点:尺寸精度和几何精度高,表面粗糙度高,能够铸造外型复杂的铸件。且铸造的合金不受,缺点:工序繁杂,费用较高应用:适用于生产形状复杂,精度要求高,或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等,(3)压力铸造(casting)压铸:是利用高压将金属液高速一精密金属模具型。
     防止:炉料要妥善,表面要清洁;炉缸、前炉、出铁口、出铁槽、浇包必须烘干;浇注温度;不使用铝量过高的废钢;适当型砂的水分、控制煤粉加入量,扎通气孔等。13.缩松、疏松分散、的缩孔,带有树枝关结晶的称缩松,比缩松更的称疏松。常出现在热世部位。产生原因:铁水中碳、硅含量过低,收缩大;浇注速度太快、浇注温度过高,使得液态收缩大;浇注、冒口设计不当,无法实现顺序凝固;冒口太小,补缩不充分。防止:控制铁水的化学成分在规定范围内;浇注速度和浇注温度;改进浇冒口,利用顺序凝固;加大冒口体积,保证充分补缩。14.反白口铸件断口内部出现白口组织,边缘部分出现灰口。产生原因:碳、硅含量较高的铁。高铬铸铁件(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%),将铸件加热至820-850℃铸件温度在500℃ 以下时加热速度为20℃/h,铸件温度在500℃以上时加热速度为50℃/h保温,保温时间 保温时间t=δ/25(h),式中δ为铸件厚度(mm),然后以25-40℃/h的冷却速度随炉冷却至100-150℃出炉空冷。可省去型芯、浇注和冒口;由于时金属在所产生的离心力作用下,密度大的金属被推往外壁,而密度小的气体、熔渣向表面,形成自外向内的定向凝固,因此补缩条件好,铸件组织致密,力学性能好;便于浇注“双金属”轴套和轴瓦,如在钢套内镶铸一薄层铜衬套,可节省价格较贵的铜料;充型能力好;和浇注和冒口方面的消耗。缺点及局限性:铸件内表面粗糙,尺寸误差大,品质差;不适用于密度偏析大的合金(如铅青铜)及铝、镁等合金。铸造缺陷及其控制铸件缺陷种类繁多,产生缺陷的原因也十分复杂。它不仅与铸型工艺有关,而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关。因此,分析铸件缺陷产生的原因。

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陕西ZG3Cr18Mn12Si2N铸钢件钢管 本次焊补选择药芯焊丝E501T-1(THY-51B),直径φ1.2mm,焊接参数焊接参数应按照批准的WPS进行选择,本次焊接参数控制为:直流反接,电流220-280A,铸钢件一般采用二氧化硅含量大于96%。含泥量小于2%,耐火度度高于1580℃的硅砂,小型铸钢件可用天然硅砂,大中型铸钢件宜采用石英岩砂或人造硅砂,有时为了解决型砂的高温性问题,采用镁砂,铬铁矿砂等耐火材料配制面砂,或在普通铸型型腔表面涂刷铬铁矿砂粉。锆英石粉等快干涂料,以防止铸件产生粘砂等缺陷,铸钢件湿型砂常用膨润或普通粘土作为粘结剂,其加入量一般为9%--11%,目前很多工厂采用活化膨润土或天然钠基膨润土,以型砂的热湿拉强度或抗夹。球墨铸铁件内应力时效处理球墨铸铁弹性模量较高且对凝固冷却速度非常,其铸件内应力一般比灰铸铁件高1-2倍,与白口铸铁相近。因此,对形状复杂、壁厚差较大的球墨铸铁件,即使无特殊 的热处理要求,一般也应进行内应力的低温时效处理。球墨铸铁件的应力倾向 比灰铸铁小,且与其基体组织有关,其低温时效回火的工艺要点是:将铸件加热到Ac1以 下温度保温一段时间后随炉冷却到弹性温度范围,于200-250℃出炉空冷。但目前 国内铸造厂家多采用铸态球墨铸铁工艺生产球墨铸铁件,对这类球墨铸铁件一般不需要 进行内应力的低温时效回火处理。刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型。在负压下浇注,使模型气化,金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造,工艺流程:预发泡→发泡成型→浸涂料→烘干→造型→浇注→落砂→清理铸件精度,既可脱氧,脱硫,又可以细化晶粒,对NiCrMoV钢的测定表明:在相同的条件下。经稀土+硅钙处理的钢液,较之未处理的钢液,其抗裂能力高2倍以上,铸造工艺方面(1)在铸件的充填性的要求时,尽量钢液的浇注温度,对0.19%C的碳钢,在1550℃时浇注比在1600℃时浇注,其抗热裂能力几乎高一倍。(2)对于薄壁铸件,宜采用较高的浇注速度,如对某铸钢件,重量为125Kg,壁厚为15mm,浇注时间为14秒时不出现热裂,至40秒就观察到裂。


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