铸件的内腔既可用金属芯、也可用砂芯。金属型的结构有多种，如水平分型、重直分型及复合分型。其中垂直分型便于开设内浇口和取出铸件；水平分型多用来生产薄壁轮状铸件；复合分型的上半型是由垂直分型的两半型采用铰链连结而成，下半型为固定不动的水平底板，主要应用于较复杂铸件的铸造。金属型铸造型的工艺特点：金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。此外，金属型反复经受金属液的冲刷，会使用寿命，为此应采用以下工艺措施。预热金属型：浇注前预热金属型，可减缓铸型的冷却能力，有利于金属液的充型及铸铁的石墨化。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃；生产有色金属件预热至100～250。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。收得率,简化了工序，免除造型及其它工序，因而减轻了劳动强度,所需生产面积也大为,连续铸造生产易于实现机械化和自动，根据碳钢的型号选择合理的浇注温度，一般浇注温度在1540℃-1580℃(浇包内钢水温度)之间。(2)就浇注速度而言，在保证型的气体顺畅的条件下，对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度，对要求实现顺序凝固的铸件，尽可能采用较低的浇注速度，(3)就浇注操作要求而言一般需要按照以下几点来遵守:a。浇注大，中型铸钢件，钢水要在钢包内静置1min-2min后进行浇注,b，浇注后待铸件凝固完毕，要及时卸除压铁和箱卡，以铸件收缩阻力，避免铸件产生裂纹缺陷，严禁使用单晶直探。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。热裂纹多呈不规则曲线，裂缝内表面比较粗糙且呈氧化铁黑褐色无金属光泽。产生原因为钢水在凝固中内部应力造成，如开箱过早，铸件凝固收缩时受型砂的阻力等,冷裂纹线条细且直，裂缝内表面洁净且呈金属光泽或轻微氧化色，能砂芯热强度(如1000℃时树脂砂的抗压强度是水玻璃砂的5~10倍)。严重阻碍砂芯(型)退让，呋喃树脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，铸件的热裂倾向越大，因为糠醇了树脂的热分解温度，了树脂的热分解速度，从而了砂型或砂芯的溃散性，使砂型或砂芯更加阻碍铸件收缩，造成铸件热裂倾向加重。由于铸钢凝固时液一固两相区的区间较宽，因此呋喃树脂砂铸钢时更易产生热裂缺陷，尤其是框架结构件，用呋喃树脂砂。

甘肃ZG35Cr24Ni7SiN铸钢件悬臂辊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可以帮助验船师在检验中关注产品易出现的问题，更好地把控产品，以32.5万吨矿砂船的挂舵臂铸钢件为例，其生产工序繁多，主要分为钢水冶炼和铸造两大步骤。钢水冶炼工艺主要有长流程工艺和短流程工艺，其中长流程工艺以铁矿石，焦炭等为原料，采用烧结炉，高炉和转炉等设备进行炼钢,短流程工艺以废钢为主要原料，利用电炉设备进行炼钢，目前，船级社(CCS)认可的国内各大型铸造企业钢水冶炼工艺以短流程工艺为主(电弧炉(EAF)+钢包精炼(LF)处理)。本文所列挂舵臂铸钢件的钢水也采用短流程工艺冶炼，工艺步骤如图1所示，图1挂舵臂冶炼工艺流程图铸造则为水玻璃砂型铸造，钢水温度高砂型受热大发气量会增大，钢水温度高吸气量会增。。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。生产效率，应用:用连续铸造法可以浇注钢。铜合金，铝合金，镁合金等断面形状不变的长铸件，压铸(压铸是一种压力铸造的简称)是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压，模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个有些类似注塑成型。砂型铸造就是用砂子制造铸模，俗称翻砂，砂型铸造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模样)，然后在模样填满砂子，开箱取出模样以后砂子形成铸模，为了在浇铸金属之前取出模型，铸模应做成两个或更多个部分;在铸模制作中。必须留出向铸模内浇铸金属的孔和排气孔，合成浇注，铸模浇注金属以后保持适当时间，一直到金属凝固，取出零件后，铸模被毁，因此必须为每个铸造件制作新。

热裂纹多呈不规则曲线，裂缝内表面比较粗糙且呈氧化铁黑褐色无金属光泽。产生原因为钢水在凝固中内部应力造成，如开箱过早，铸件凝固收缩时受型砂的阻力等,冷裂纹线条细且直，裂缝内表面洁净且呈金属光泽或轻微氧化色，能砂芯热强度(如1000℃时树脂砂的抗压强度是水玻璃砂的5~10倍)。严重阻碍砂芯(型)退让，呋喃树脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，铸件的热裂倾向越大，因为糠醇了树脂的热分解温度，了树脂的热分解速度，从而了砂型或砂芯的溃散性，使砂型或砂芯更加阻碍铸件收缩，造成铸件热裂倾向加重。由于铸钢凝固时液一固两相区的区间较宽，因此呋喃树脂砂铸钢时更易产生热裂缺陷，尤其是框架结构件，用呋喃树脂砂。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。对黑色合金铸件，也只限于形状较简单的中、小铸件。5.低压铸造低压铸造是指使金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用下充填铸型，并在压力下结晶以形成铸件的。低压铸造工艺原理图：1—保温室2—坩埚3—升液管4—贮气罐5—铸型低压铸造的工作原理下图所示。把熔炼好的金属液倒入保温坩埚，装上密封盖，升液导管使金属液与铸型相通，锁紧铸型，地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气，金属液受气体压力的作用，由下而上沿着升液管和浇注充满型腔，并在压力下结晶，铸件成型后撤去坩埚内的压力，升液管内的金属液降回到坩埚内金属液面。开启铸型，取出铸件。低压铸造示意图优点：浇注时金属液的上升速度和结晶压力可以调。
    是由设计者决定的，生产方无法改变，但是，对于园角的大小。壁厚过渡处的处理等，可以与有关设计部门协商，按照铸造生产要求作适当修改，与铸铁件相比，浇注铸钢件具有以下的特点:浇注温度高达1580℃以上，钢液对铸型的热作用且时间长,一般采用底注包浇注，金属液对铸型的冲刷力大,钢液易与造型材料发生相互作用。使铸件产生气孔，粘砂和夹砂等缺陷，因此，对铸钢件湿型砂的要求比铸铁件高，铸钢件湿型砂的含水量应严格控制，一般为4￥--5%，面砂的透气性应大于100，背砂的透气性应在200以上，湿压强度应大于55千帕。铸型的表面硬度应在80-90.手工造型时型砂的紧实率控制在50%--55%，砂型铸造是制造其零件。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。为使树脂砂，尤其呋喃树脂砂避免或热裂，可采取以下几个方面的措施:合金方面(1)控制铸件的含硫量。宜在0.03%以下，并且避免铸件中出现Ⅱ型硫化物，(铸钢件中的硫化物呈三种形态，即Ⅰ型，Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布，呈断续状，容易引起铸件热裂，)通过锰硫比来改变硫的分布型态，(2)对于碳钢件。应使S+P≤0.07%，因为硫与磷的叠加作用，使热裂倾向性，(3)用A1脱氧时，应将铝的残留量A1残留控制≤0.1%,过高的A1残量，有利于形成A12S3，甚至可能形成A1N，使钢的断口呈现[岩石状"。大大铸钢件的抗热裂能力，(4)使钢的晶粒能细化，如在钢液中加入稀土和硅钙，因为在操作规程中已经对那些基本的操作做出了详细的规定及实施方。

   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。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。常用的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能不能使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。砂型铸造用的是和简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。工艺参数的选择加工余量：所谓加工余量，就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小取决于铸造合金的种类、造型、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因。
     故可适用于各种不同铸型(如金属型、砂型等)，铸造各种合金及各种大小的铸件；采用底注式充型，金属液充型平稳，无现象，可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，铸件的气孔、夹渣等缺陷少，了铸件的合格率；铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利；省去补缩冒口，金属利用率到90%～98%；劳动强度低，劳动条件好，设备简易，易实现机械化和自动化。缺点及局限性：升液管寿命短，且在保温中金属液易氧化和产生夹渣。主要用来铸造一些要求高的铝合金和镁合金铸件，如气缸体、缸盖、曲轴箱和高速内燃机的铝等薄壁件。6.离心铸造离心铸造是将金属液浇入的铸型。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。生产效率，应用:用连续铸造法可以浇注钢。铜合金，铝合金，镁合金等断面形状不变的长铸件，压铸(压铸是一种压力铸造的简称)是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压，模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个有些类似注塑成型。砂型铸造就是用砂子制造铸模，俗称翻砂，砂型铸造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模样)，然后在模样填满砂子，开箱取出模样以后砂子形成铸模，为了在浇铸金属之前取出模型，铸模应做成两个或更多个部分;在铸模制作中。必须留出向铸模内浇铸金属的孔和排气孔，合成浇注，铸模浇注金属以后保持适当时间，一直到金属凝固，取出零件后，铸模被毁，因此必须为每个铸造件制作新。

甘肃ZG35Cr24Ni7SiN铸钢件悬臂辊 (1)就浇注温度而言，浇注温度对铸件影响很大，应该根据合金种类，铸件结构和铸型特点确定合理的浇注温度范围。鉴于缺陷较大，而且缺陷位于轴孔关键位置，缺陷前将缺陷部位及附近预热到150℃以上，图14缺陷初步坡口检查CCS规范规定铸钢件缺陷剔除后，应进行无损检测以证实缺陷被完全，若属于需要修补的焊补时。所有开槽的底部应具有3倍槽深的直径，且剔除缺陷时应使坡口形状能够方便后续的焊接操作，此外，大焊补的坡口形状还要CCS已经批准的铸钢件焊补WPS(NO，JTHP-007)的要求，坡口角度大于15°，本次修复严格按照WPS和规范的要求。打磨坡口，坡口的角度应大于焊补工艺WPS的坡口角。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。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。