詳細(xì)介紹
故可適用于各種不同鑄型(如金屬型、砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件;采用底注式充型,金屬液充型平穩(wěn),無現(xiàn)象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷,鑄件的氣孔、夾渣等缺陷少,了鑄件的合格率;鑄件在壓力下結(jié)晶,鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔,力學(xué)性能較高,對于大薄壁件的鑄造尤為有利;省去補(bǔ)。鑄鋼件特征:氣孔是存在于鑄件表面或內(nèi)部的孔洞,呈圓形、橢圓形或不規(guī)則形,有時多個氣孔組成一個氣團(tuán),皮下一般呈梨形。嗆孔形狀不規(guī)則,且表面粗糙,氣窩是鑄件表面凹進(jìn)去一塊,表面較。明孔外觀檢查就能發(fā)現(xiàn),皮下氣孔經(jīng)機(jī)械加工后才能發(fā)現(xiàn)。內(nèi)外圓錐面,端面,溝槽,螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等,所用主要是車刀,銑削加工銑削是將毛坯固定,用高速的銑刀在毛坯上走刀。切出需要的形狀和特,鑄造工藝流程見圖2,32.5萬噸礦砂船掛舵臂使用地坑組芯造型,鑄造工藝設(shè)計(jì)為平澆,見圖3,鑄件實(shí)體處于平躺狀態(tài),選擇高度方向的對稱中分面為鑄件分型面,分為上,下型澆注,內(nèi)腔采用整體芯子。芯盒采用鋼骨架結(jié)構(gòu),圖2掛舵臂鑄造工藝流程圖圖3掛舵臂澆注示意圖從生產(chǎn)工藝來看,掛舵臂鑄鋼件的生產(chǎn)工序較多,鋼水的,砂型的性能,造型緊實(shí)度控制,合箱時型腔控制,澆注溫度和速度,開箱溫度,熱處理控制等各個環(huán)節(jié)都會影響終的產(chǎn)品。掛舵臂形狀復(fù)雜,主體為薄壁長筒結(jié)構(gòu),兩端分別連接厚大的下舵承和下舵鈕結(jié)。
含硫量過高;澆注溫度過高;冒口頸過大、過短,造成局部過熱嚴(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產(chǎn)生大量氣體且不易排。形成原因:1、模具預(yù)熱溫度太低,金屬經(jīng)過澆注時冷卻太快。2、模具排氣設(shè)計(jì)不良,氣體不能通暢。3、涂料不好,本身排氣性不佳,甚至本身揮發(fā)或分解出氣體。4、模具型腔表面有孔洞、凹坑,金屬注入后孔洞、凹坑處氣體迅速壓縮金屬,形成嗆孔。ZG4Cr25Ni35NbW鍋爐鑄件5、模具型腔表面銹蝕,且未清理干凈。6、原材料(砂芯)存放不當(dāng),使用前未經(jīng)預(yù)熱。7、脫氧劑不佳,或用量不夠或操作不當(dāng)?shù)取?/p>
所有開槽的底部應(yīng)具有3倍槽深的直徑,且剔除缺陷時應(yīng)使坡口形狀能夠方便后續(xù)的焊接操作,此外,大焊補(bǔ)的坡口形狀還要CCS已經(jīng)批準(zhǔn)的鑄鋼件焊補(bǔ)WPS(NO,JTHP-007)的要求,坡口角度大于15°,本次修復(fù)嚴(yán)格按照WPS和規(guī)范的要求。防止:1、模具要充分預(yù)熱,涂料(石墨)的粒度不宜太細(xì),透氣性要好。2、使用傾斜澆注澆注。3、原材料應(yīng)存通風(fēng)干燥處,使用時要預(yù)熱。5、澆注溫度不宜過高。
天津ZG4Cr25Ni35NbW鍋爐鑄件特征:縮孔是鑄件表面或內(nèi)部存在的一種表面粗糙的孔,輕微縮孔是許多分散的小縮孔,即縮松,縮孔或縮松處晶粒。常發(fā)生在鑄件內(nèi)澆道附近、冒口、厚大部位,壁的厚薄轉(zhuǎn)接處及具有大平面的厚薄處。結(jié)疤的能力。為了型砂的韌性和表面風(fēng)干強(qiáng)度,常加入適量的桐油或糊精粘結(jié)劑,為了鑄型的表面強(qiáng)度,可在鑄型表面噴涂糖漿,紙漿廢液或水玻璃溶液,但噴涂后應(yīng)停放一段時間或烘干后再合型澆注,需要使用型芯和型腔進(jìn)行組合造型。為了支撐巨大的型芯,需要使用型芯撐來連接型芯和型腔,型芯撐的融合問題需要在后續(xù)檢驗(yàn)時特別注意,在檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),鑄鋼件常見的缺陷有:裂紋,氣孔,夾砂,夾雜,縮孔,疏松,內(nèi)冷鐵未熔合,型芯撐未熔合等,容易出現(xiàn)缺陷的位置:圓弧過渡部位。澆冒口,鑄造工藝?yán)钐?,夾渣夾砂部位,有氣割和碳弧氣刨痕跡處,焊補(bǔ)修復(fù)處,使用中有可能承受高應(yīng)力部位,圖4表面冷裂紋圖5表面熱裂紋裂紋分為熱裂紋和冷裂。
ZG4Cr25Ni35NbW鍋爐鑄件形成原因:1、模具工作溫度控制未達(dá)到定向凝固要求。2、涂料選擇不當(dāng),不同部位涂料層厚度控制不好。3、鑄件在模具中的位置設(shè)計(jì)不當(dāng)。4、澆冒口設(shè)計(jì)未能達(dá)到起充分補(bǔ)縮的作用。5、澆注溫度過低或過高。
防止:鑄型緊實(shí)度、避免局部過松;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。抬箱過大,造成跑火——鐵水自分型面外溢,嚴(yán)重時造成澆不足缺陷。:1、磨具溫度。2、涂料層厚度,涂料噴灑要均勻,涂料脫落而補(bǔ)涂時不可形成局部涂料堆積現(xiàn)象。3、對模具進(jìn)行局部加熱或用絕熱材料局部保溫。4、熱節(jié)處鑲銅塊,對局部進(jìn)行激冷。5、模具上設(shè)計(jì)散熱片,或通過水等加速局部地區(qū)冷卻速度,或在模具外,噴霧。6、用可拆缷激冷塊,輪流安型,避免連續(xù)生產(chǎn)時激冷塊本身冷卻不充分。7、模具冒口上設(shè)計(jì)加壓裝置。8、澆注設(shè)計(jì)要準(zhǔn)確,選擇適宜的澆注溫度。
本次焊補(bǔ)選擇藥芯焊絲E501T-1(THY-51B),直徑φ1.2mm,焊接參數(shù)焊接參數(shù)應(yīng)按照批準(zhǔn)的WPS進(jìn)行選擇,本次焊接參數(shù)控制為:直流反接,電流A,鑄鋼件一般采用二氧化硅含量大于96%。鋯英石粉等快干涂料,以防止鑄件產(chǎn)生粘砂等缺陷,鑄鋼件濕型砂常用膨潤或普通粘土作為粘結(jié)劑,其加入量一般為9%--11%,目前很多工廠采用活化膨潤土或天然鈉基膨潤土,以型砂的熱濕拉強(qiáng)度或抗夾。特征:渣孔是鑄件上的明孔或暗孔,孔中全部或局部被熔渣所填塞,外形不規(guī)則,小點(diǎn)狀熔劑夾渣不易發(fā)現(xiàn),將渣去除后,呈現(xiàn)光滑的孔,一般分布在澆注位置下部,內(nèi)澆道附近或鑄件死角處,氧化物夾渣多以網(wǎng)狀分布在內(nèi)澆道附近的鑄件表面,有時呈薄片狀,或帶有皺紋的不規(guī)則云彩狀,或形成片狀夾層,或以團(tuán)絮狀存在鑄件內(nèi)部,折斷時往往從夾層處斷裂,氧化物在其中,是鑄件形成裂紋的根源之一。
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,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。開型:開型愈。形成原因:渣孔主要是由于合金熔煉工藝及澆注工藝造成的(包括澆注的設(shè)計(jì)不正確),模具本身不會引起渣孔,而且金屬模具是避免渣孔的有效之一。
:1、澆注設(shè)置正確或使用鑄造纖維過濾網(wǎng)。2、采用傾斜澆注。3、選擇熔劑,嚴(yán)格控制品質(zhì)。
形成原因?yàn)樵谀讨欣鋮s不均勻,局部應(yīng)力集中,超過金屬的彈性極限。圖6型芯撐未熔合產(chǎn)生的裂紋圖7夾渣圖8縮松夾渣的產(chǎn)生原因?yàn)殍T件凝固中鋼水中的非金屬夾雜物上浮至鑄件上表面所致,縮松是后凝固部分的殘留金屬由于溫度梯度小而同時凝固。特征:裂紋的外觀是直線或不規(guī)則的曲線,熱裂紋斷口表面被強(qiáng)烈氧化呈暗灰色或黑色,無金屬光澤,冷裂紋斷口表面清潔,有金屬光澤。一般鑄件的外裂直接可以看見,而內(nèi)裂則需借助其他才可以看到。裂紋常常與縮松、夾渣等缺陷有,多發(fā)生在鑄件尖角內(nèi)側(cè),厚薄斷面交接處,澆冒口與鑄件連接的熱節(jié)區(qū)。
形成原因:金屬模鑄造容易產(chǎn)生裂紋缺陷,因?yàn)榻饘倌1旧頉]有退讓性,冷卻速度快,容易造成鑄件內(nèi)應(yīng)力增大,開型過早或過晚,澆注角度過小或過大,涂料層太薄等都易造成鑄件開裂,模具型腔本身有裂紋時也容易裂紋。鑄造的定義:是將金屬澆鑄到與零件形狀相適應(yīng)的鑄造空腔中,待其冷卻凝固后,具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成型。常見的鑄造有砂型鑄造和精密鑄造,詳細(xì)的分類如下表所示。砂型鑄造:砂型鑄造——在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得,鑄型制造簡便,對鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng),長期以來,一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。精密鑄造:精密鑄造是用精密的造型鑄件工藝的總稱。它的產(chǎn)品精密、復(fù)雜、接近于零件后形狀,可不加工或很少加工就直接使用,是一種近凈形成形的*工藝。常用的鑄造及其優(yōu)缺點(diǎn)1.普通砂型鑄造制造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結(jié)。
有各自的優(yōu)勢和劣勢,其生產(chǎn)優(yōu)缺點(diǎn)比較見表在我國,水玻璃砂工藝是生產(chǎn)鑄鋼件的主要型砂工藝種類,水玻璃砂具有明顯的優(yōu)勢,故可適用于各種不同鑄型(如金屬型,砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件,采用底注式充型。金屬液充型平穩(wěn),無現(xiàn)象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷,了鑄件的合格率,鑄件在壓力下結(jié)晶,鑄件組織致密,輪廓清晰,表面光潔,力學(xué)性能較高,對于大薄壁件的鑄造尤為有利,省去補(bǔ)縮冒口,金屬利用率到90-98%,勞動強(qiáng)度低。勞動條件好,設(shè)備簡易,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化,應(yīng)用:以產(chǎn)品為主(氣缸頭,輪轂,氣缸架等),(5)離心鑄造(centrifugalcasting)離心鑄造:是將金屬液澆入的鑄型。:1、應(yīng)注意鑄件結(jié)構(gòu)工藝性,使鑄件壁厚不均勻的部位均勻過渡,采用的圓角尺寸。2、涂料厚度,盡可能使鑄件各部分達(dá)到所要求的冷卻速度,避免形成太大的內(nèi)應(yīng)力。3、應(yīng)注意金屬模具的工作溫度,模具斜度,以及適時抽芯開裂,取出鑄件緩冷。
機(jī)器生產(chǎn)率高,例如國產(chǎn)JⅢ3型冷空壓鑄機(jī)平均八小時可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時可壓鑄3000~7000次;壓鑄型壽命長,一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達(dá)幾十萬次,甚至上百萬次;易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化;經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良。特征:冷隔是一種透縫或有圓邊緣的表面夾縫,中間被氧化皮隔開,不*融為一體,冷隔嚴(yán)重時就成了“欠鑄"。冷隔常出現(xiàn)在鑄件頂部壁上,薄的水平面或垂直面,厚薄壁連接處或在薄的助板上。
機(jī)器生產(chǎn)率高,例如國產(chǎn)JⅢ3型冷空壓鑄機(jī)平均八小時可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時可壓鑄3000~7000次;壓鑄型壽命長,一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達(dá)幾十萬次,甚至上百萬次;易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化;經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良。形成原因:1、金屬模具排氣設(shè)計(jì)不合理。2、工作溫度太低。3、涂料品質(zhì)不好(人為、材料)。4、澆道開設(shè)的位置不當(dāng)。5、澆注速度太慢等。由于薄壁長筒與下舵承和下舵鈕部分壁厚相差懸殊,鑄件在凝固收縮中兩部分連接處容易產(chǎn)生熱裂紋,由于掛舵臂主體薄壁長筒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。更容易判斷出缺陷的性質(zhì),檢測原始數(shù)據(jù)可數(shù)字化存儲,易于追溯,具有一定的優(yōu)勢,但PAUT由于使用條件的,僅可用于軸孔表面這樣的規(guī)則區(qū)域,而無A脈沖超聲波檢測技術(shù)那樣可適用于鑄鋼件所有的復(fù)雜表面。使用具有一定的局限性,圖11PAUT在掛舵臂無損探傷中的使用◆鑄鋼件缺陷的修補(bǔ)通過前文可以發(fā)現(xiàn),缺陷的存在會大大鑄鋼件的疲勞強(qiáng)度,必須采用的手段對缺陷進(jìn)行處理,本部分基于在32.5萬噸掛舵臂鑄鋼件檢驗(yàn)中遇到的缺陷修復(fù)實(shí)例進(jìn)行分析。按照CCS材料與焊接規(guī)范的規(guī)定。
:1、正確設(shè)計(jì)澆道和排氣。2、大面積薄壁鑄件,涂料不要太薄,適當(dāng)加厚涂料層有利于成型。3、適當(dāng)模具工作溫度。4、采用傾斜澆注。5、采用機(jī)械震動金屬模澆注。
天津ZG4Cr25Ni35NbW鍋爐鑄件特征:在鑄件表面或內(nèi)部形成相對規(guī)則的孔洞,其形狀與砂粒的外形一致,剛出模時可見鑄件表面鑲嵌的砂粒,可從中掏出砂粒,多個砂眼同時存在時,鑄件表面呈桔子皮狀。
或?qū)渲男?,使樹脂具有熱塑性。讓呋喃樹脂在高溫時不結(jié)焦或少結(jié)焦,從而保證其有良好的高溫容讓性,(2)在呋喃樹脂砂中加入附加物,使樹脂砂具有熱塑性,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。形成原因:由于砂芯表面掉下的砂粒被銅液包裹存在與鑄件表面而形成孔洞。1、砂芯表面強(qiáng)度不好,燒焦或沒有*固化。2、砂芯的尺寸與外模不符,合模時壓碎砂芯。3、模具蘸了有砂子污染的石墨水。4、澆包與澆道處砂芯相掉下的砂隨銅水沖進(jìn)型腔。
:1、砂芯制作時嚴(yán)格按工藝生產(chǎn),檢查品質(zhì)。2、砂芯與外模的尺寸相符。3、是墨水要及時清理。4、避免澆包與砂芯。5、下砂芯時要吹干凈模具型腔里的砂子。故可適用于各種不同鑄型(如金屬型、砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件;采用底注式充型,金屬液充型平穩(wěn),無現(xiàn)象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷,鑄件的氣孔、夾渣等缺陷少,了鑄件的合格率;鑄件在壓力下結(jié)晶,鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔,力學(xué)性能較高,對于大薄壁件的鑄造尤為有利;省去補(bǔ)縮冒口,金屬利用率到90%~98%;勞動強(qiáng)度低,勞動條件好,設(shè)備簡易,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。缺點(diǎn)及局限性:升液管壽命短,且在保溫中金屬液易氧化和產(chǎn)生夾渣。主要用來鑄造一些要求高的鋁合金和鎂合金鑄件,如氣缸體、缸蓋、曲軸箱和高速內(nèi)燃機(jī)的鋁等薄壁件。6.離心鑄造離心鑄造是將金屬液澆入的鑄型。