或对树脂改性,使树脂具有热塑性。让呋喃树脂在高温时不结焦或少结焦,从而保证其有良好的高温容让性,(2)在呋喃树脂砂中加入附加物,使树脂砂具有热塑性,或者在收缩受阻严重处,加入木粉,泡沫珠粒,或者在铸型中相应部位放塑性好的退让块,其高温退让性。(3)采用固化剂,因为磺酸类固化剂容易引起铸件表面渗硫,在铸件表面引起微裂纹,成为龟裂源,(4)使用热系数较小的造型材料,如用铬铁矿砂等代替石英砂等,(5)减薄砂芯(型)的砂层厚度,如采用中空砂芯。例如:某类阀门铸件,仅仅通过减薄型芯砂层厚度,改变芯骨的连接,就了铸件的热裂缺陷,(6)在易产生裂纹的地方合理使用冷铁或找其它激冷措施,(7)采用能有效渗硫的涂。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。图6型芯撑未熔合产生的裂纹图7夹渣图8缩松夹渣的产生原因为铸件凝固中钢水中的非金属夹杂物上浮至铸件上表面所致,缩松是后凝固部分的残留金属由于温度梯度小而同时凝固。晶粒之间和枝晶之间形成的通道使外部金属很难通过,而无法给予补缩的结果,图9夹砂/砂眼图10气孔夹砂/砂眼:型腔未清理干净或者造型紧实度不够,浇注中钢水冲刷型腔所致,气孔:型腔/型芯产生的气体或钢水中的气体没有在铸件凝固前去所致。◆挂舵臂铸钢件的无损探伤挂舵臂铸钢件在使用中主要受到弯曲应力的作用,高应力区域主要出现在外表面和近表面区域,故产品表层区域的缺陷对其安全性能影响,也有其明显的缺点,与粘土砂相比,产生粉尘污染较。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。磨削加工是应用较为广泛的切削加工之一,选择性激光熔融在一个铺满金属粉末的槽内。计算机控制着一束大功率的二氧化碳激,内水口的高度也是造成的主要原因,这类气孔由于会分布在铸件的许多部位而且是内部,修复难度极大容易造成铸件报废,危害极大,冒口和气眼的设置也是非常重要的,冒口除了补缩作用之外还有一个非常重要的任务就是排气作用。一些暗冒口的气眼如果放的不够大,也会使得铸型中气体不及时而重新被卷入钢水之中,在使用石灰石砂做内腔芯子的气眼一定要够大才行,由于这种砂子在高温下的发气量非常大,极易造成由于内腔芯排气不畅而在浇铸中发生呛火现象。终使得铸件上表面出现大面积的蜂窝状气孔,这种问题容易使铸件报。
河南4Cr25Ni35NbW铸钢件接头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。。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。(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。
刷涂料:为保护金属型和方便排气,通常在金属型表面喷刷耐火涂料层,以免金属型直接受金属液冲蚀和热作用。因为涂料层厚度可以改变铸件各部分的冷却速度,并有利于金属型中的气体。浇注不同的合金,应喷刷不同的涂料。如铸造铝合金件,应喷刷由氧化锌粉、滑石粉和水玻璃制成的涂料;对灰铸铁件则应采用由石墨粉、滑石粉、耐火粘土粉及桃胶和水组成的涂料。浇注:金属型的导热性强,因此采用金属铸型时,合金的浇注温度应比采用砂型高出20~30℃。一般的,铝合金为680℃~740℃;铸铁为1300℃~1370℃;锡青铜为1100~1150℃。薄壁件取上限,厚壁件取下限。铸铁件的壁厚不小于15mm,以防白口组织。开型:开型愈。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。在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造。几乎不存在浇注和冒口的金属消耗,工艺出品率,生产中空铸件时可不用型,要尽量避免使用那些从社会上回收的各种各样的零碎材料,因为那里面的杂质过于的复杂,容易给冶炼造成不必要的麻烦,冶炼时间。而冶炼又不是煮稀饭时间越长越好,随着时间的钢水中的各种成分含量在时刻发生着变化,像去年天津发生以后有许多小汽车报费了,说是送到炼钢厂去炼钢了,搞过冶炼的人一定知道这样的所为废钢是多么差的了,估计拿到这批废钢的单位干活的们要难过了。要把这样的东西炼成好钢难度一定不小,尽管现在大部分单位都是采用精炼,但是对于一些需要在冶炼后期才可以加入的合金材。
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。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。有各自的优势和劣势,其生产优缺点比较见表在我国,水玻璃砂工艺是生产铸钢件的主要型砂工艺种类,水玻璃砂具有明显的优势,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,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,应用:以产品为主(气缸头,轮毂,气缸架等),(5)离心铸造(centrifugalcasting)离心铸造:是将金属液浇入的铸型。
同于结构特征或拔模斜度小,起模时将砂型带坏或震裂;紧实度不匀,铸型局部强度不足;合箱、搬运铸型时,不小心使铸型局部砂块掉落。防止:模样拔模斜度要、表面光洁;铸型紧实度高且均匀;合箱、搬运中,操作小心。9.错型(错箱)铸件的一部分与另一部分在分型面的接缝处错开,发生相对位移,使铸件外形与图纸不相符合。产生原因:模样制作不良,上下模没有对准或模样变形;砂箱或模板定位不准确,或定位销松动;造型机上零件磨损,例如正压板下衬板、反压板轴承的磨损等;浇注时用的套箱变形,搬运、围箱时不注意,使上下铸型发生位移。防止:加强模板的检查和修理;经常检查砂箱、模板的定位销及销孔、并合理地安装;检查造型机的有关零。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。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。
(8)铸造(squeezingcasting)铸造:是使液态或半固态金属在高压下凝固。流动成形,直接制件或毛坯的,它具有液态金属利用率高,工序简化和等优点,是一种节能型的,具有潜在应用前景的金属成形技术,直接铸造:喷涂料,浇合金,合模,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模。复位,间接铸造:喷涂料,合模,给料,充型,加压,保压,泄压,分模,毛坯脱模,复位,可内部的气孔,缩孔和缩松等缺陷,表面粗糙度低,尺寸精度高,可防止铸造裂纹的产生,便于实现机械化,自动化,应用:可用于生产各种类型的合金。如铝合金,锌合金,铜合金,球墨铸铁等(9)消失模铸造(Lostfoamcasting)消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型。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。后制件或毛坯的,以上为直接铸造,还有间接铸造指将熔融态金属或半固态合金通过冲头注入密闭的模具型,并施以高压,使之在压力下结晶凝固成型,后制件或毛坯的。连续铸造是利用贯通的结晶器在一端连续地浇入液态金属,从另一端连续地成型材料的铸造方,的控制,为产品制造厂挽救了巨大的损失,也为后续船舶建造节点的顺利完成打下了基础,本文首先分析了船用挂舵臂铸钢件大型化的趋势,进一步结合生产工艺。分析了挂舵臂铸钢件容易出现的缺陷,并给出图示,进一步梳理了如何合理使用无损探伤技术发现缺陷,后结合某32.5万吨矿砂船大型挂舵臂铸钢件的修复实例总结了大缺陷焊补的和注意要点,随着的经济发展进入到一个萧条时。
河南4Cr25Ni35NbW铸钢件接头 底部圆弧过渡,并经MT检验合格,焊接前焊补位置及周围70mm范围内所有油污,锈等脏污,坡口清理完毕后测得坡口尺寸为470×120×60mm,现在使用钢包精炼的单位不存在烘烤钢包的问题。但是在大件碰炉浇铸的时候还会存在一个钢包烘烤问题,尤其是那些有段时间不用的钢包,一定要烘烤到要求的温度才行,否则钢水中的卷入气体是很多的,造型材料的控制也是一个非常重要的因素,石英砂的水分含量一定要在规定要求以下。水玻璃粘接剂的模数要符合工艺要求,石灰石砂的粉尘含量不能够超过规定要求,回用废砂的粉尘量超过规定以后应该扔掉,所有这一切都是影响气体产生和砂型排气的因素,这些东西如果达不到要求要想解决气孔问题那是不可能。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。否则称为[冷轧"。压延是金属加工中常用的手段,压力铸造的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型,随着时间,两侧逐渐凝固会产生收缩应力,两侧的应力会在此缺陷位置集中,但由于铸件温度较高。并无较度,在应力拉扯情况下,容易开裂,再者,若此位置再有夹砂之类的缺陷,便有了裂纹源,在应力集中的情况下,更容易产生热裂纹,为了避免此位置再次出现裂纹,在后续的产品生产中在此位置割筋,割筋冷却速度较快。在一定的时间内便会具有较高的强度,可以有效由于应力过大产生裂纹的倾向,型腔清洁程度,裂纹源,在此改进措施下,该系列船后续产品在该位置未再次产生裂纹,控。