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。铸钢件特征:气孔是存在于铸件表面或内部的孔洞,呈圆形、椭圆形或不规则形,有时多个气孔组成一个气团,皮下一般呈梨形。呛孔形状不规则,且表面粗糙,气窝是铸件表面凹进去一块,表面较。明孔外观检查就能发现,皮下气孔经机械加工后才能发现。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。
煤粉在型砂中的作用和应用铸铁件湿型砂里常加入一定量的煤粉。故有人称这种型砂为煤粉砂,加入煤粉主要是为了铸铁件的表面,防止铸件产生粘砂,夹砂等缺陷,其作用原理目前有以下几种看法:1.煤粉受热产生大量的还原性气体,防止铁液被氧化,或防止金属氧化物与造型材料发生化学反应。2.煤粉在高温液态金属热作用下产生大量的气体,使金属液与铸型材料之间和囱粒孔隙中的气体压力猛增,有效地防止液态金属的渗入,3.煤粉受热软化,结焦变成胶质体,堵塞或砂粒的孔隙,使液态金属难以渗入。4.煤粉中的挥发分在400℃以上的还原性下裂解成光亮碳,它是一种微晶碳或不定型石墨,不被铁液及其他氧化物,就会形成热。形成原因:1、模具预热温度太低,金属经过浇注时冷却太快。2、模具排气设计不良,气体不能通畅。3、涂料不好,本身排气性不佳,甚至本身挥发或分解出气体。4、模具型腔表面有孔洞、凹坑,金属注入后孔洞、凹坑处气体迅速压缩金属,形成呛孔。ZGCr28Ni48W5厚壁管5、模具型腔表面锈蚀,且未清理干净。6、原材料(砂芯)存放不当,使用前未经预热。7、脱氧剂不佳,或用量不够或操作不当等。
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。防止:1、模具要充分预热,涂料(石墨)的粒度不宜太细,透气性要好。2、使用倾斜浇注浇注。3、原材料应存通风干燥处,使用时要预热。5、浇注温度不宜过高。
甘肃ZGCr28Ni48W5铸钢件厚壁管特征:缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔,轻微缩孔是许多分散的小缩孔,即缩松,缩孔或缩松处晶粒。常发生在铸件内浇道附近、冒口、厚大部位,壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。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。
ZGCr28Ni48W5厚壁管形成原因:1、模具工作温度控制未达到定向凝固要求。2、涂料选择不当,不同部位涂料层厚度控制不好。3、铸件在模具中的位置设计不当。4、浇冒口设计未能达到起充分补缩的作用。5、浇注温度过低或过高。
煤粉在型砂中的作用和应用铸铁件湿型砂里常加入一定量的煤粉。故有人称这种型砂为煤粉砂,加入煤粉主要是为了铸铁件的表面,防止铸件产生粘砂,夹砂等缺陷,其作用原理目前有以下几种看法:1.煤粉受热产生大量的还原性气体,防止铁液被氧化,或防止金属氧化物与造型材料发生化学反应。2.煤粉在高温液态金属热作用下产生大量的气体,使金属液与铸型材料之间和囱粒孔隙中的气体压力猛增,有效地防止液态金属的渗入,3.煤粉受热软化,结焦变成胶质体,堵塞或砂粒的孔隙,使液态金属难以渗入。4.煤粉中的挥发分在400℃以上的还原性下裂解成光亮碳,它是一种微晶碳或不定型石墨,不被铁液及其他氧化物,就会形成热。:1、磨具温度。2、涂料层厚度,涂料喷洒要均匀,涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象。3、对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温。4、热节处镶铜块,对局部进行激冷。5、模具上设计散热片,或通过水等加速局部地区冷却速度,或在模具外,喷雾。6、用可拆缷激冷块,轮流安型,避免连续生产时激冷块本身冷却不充分。7、模具冒口上设计加压装置。8、浇注设计要准确,选择适宜的浇注温度。
铸造的定义:是将金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型。常见的铸造有砂型铸造和精密铸造,详细的分类如下表所示。砂型铸造:砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。精密铸造:精密铸造是用精密的造型铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺。常用的铸造及其优缺点1.普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结。特征:渣孔是铸件上的明孔或暗孔,孔中全部或局部被熔渣所填塞,外形不规则,小点状熔剂夹渣不易发现,将渣去除后,呈现光滑的孔,一般分布在浇注位置下部,内浇道附近或铸件死角处,氧化物夹渣多以网状分布在内浇道附近的铸件表面,有时呈薄片状,或带有皱纹的不规则云彩状,或形成片状夹层,或以团絮状存在铸件内部,折断时往往从夹层处断裂,氧化物在其中,是铸件形成裂纹的根源之一。
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。形成原因:渣孔主要是由于合金熔炼工艺及浇注工艺造成的(包括浇注的设计不正确),模具本身不会引起渣孔,而且金属模具是避免渣孔的有效之一。
:1、浇注设置正确或使用铸造纤维过滤网。2、采用倾斜浇注。3、选择熔剂,严格控制品质。
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。特征:裂纹的外观是直线或不规则的曲线,热裂纹断口表面被强烈氧化呈暗灰色或黑色,无金属光泽,冷裂纹断口表面清洁,有金属光泽。一般铸件的外裂直接可以看见,而内裂则需借助其他才可以看到。裂纹常常与缩松、夹渣等缺陷有联系,多发生在铸件尖角内侧,厚薄断面交接处,浇冒口与铸件连接的热节区。
形成原因:金属模铸造容易产生裂纹缺陷,因为金属模本身没有退让性,冷却速度快,容易造成铸件内应力增大,开型过早或过晚,浇注角度过小或过大,涂料层太薄等都易造成铸件开裂,模具型腔本身有裂纹时也容易裂纹。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。
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。:1、应注意铸件结构工艺性,使铸件壁厚不均匀的部位均匀过渡,采用的圆角尺寸。2、涂料厚度,尽可能使铸件各部分达到所要求的冷却速度,避免形成太大的内应力。3、应注意金属模具的工作温度,模具斜度,以及适时抽芯开裂,取出铸件缓冷。
含硫量过高;浇注温度过高;冒口颈过大、过短,造成局部过热严重,或重口太小,补缩不好;铸件在清理、运输中,受冲击过大。防止:控制铁水化学成分在规定的范围内;浇注温度;合理设计冒口;铸件在清理、运输中避免冲击。12.气孔气孔的孔壁光滑明亮,形状有圆形、梨形和针状,孔的尺寸有大有小,产生在铸件表面或内部。铸件内部的气孔在敲碎后或机械加工时才能被发现。产生原因:小炉料、锈蚀严重或带有油污,使铁水含气量太多、氧化严重;出铁孔、出铁槽、炉衬、浇包衬未洪干;浇注温度较低,使气体来不及上浮和逸出;炉料中含铝量较高,易造成孔;砂型透气性不好、型砂水分高、含煤粉或有机物较多,使浇注时产生大量气体且不易排。特征:冷隔是一种透缝或有圆边缘的表面夹缝,中间被氧化皮隔开,不完全融为一体,冷隔严重时就成了“欠铸”。冷隔常出现在铸件顶部壁上,薄的水平面或垂直面,厚薄壁连接处或在薄的助板上。
(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。形成原因:1、金属模具排气设计不合理。2、工作温度太低。3、涂料品质不好(人为、材料)。4、浇道开设的位置不当。5、浇注速度太慢等。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。
:1、正确设计浇道和排气。2、大面积薄壁铸件,涂料不要太薄,适当加厚涂料层有利于成型。3、适当模具工作温度。4、采用倾斜浇注。5、采用机械震动金属模浇注。
甘肃ZGCr28Ni48W5铸钢件厚壁管特征:在铸件表面或内部形成相对规则的孔洞,其形状与砂粒的外形一致,刚出模时可见铸件表面镶嵌的砂粒,可从中掏出砂粒,多个砂眼同时存在时,铸件表面呈桔子皮状。
应目视检查整个铸钢件的表面。核查是否有缺陷存在,对于受到形状影响应力集中的重要部位,应采用磁粉探伤检查,对于后续仍需加工的部位,则应使用超声波的确认加工面无缺陷,挂舵臂铸钢件的表面目视检查和磁粉探伤挂舵臂铸钢件的表面检查包括目视检查和磁粉探伤。目视检查应覆盖整个产品的表面,在检查之前,产品表面应无氧化皮,油污,油漆,水垢等,磁粉探伤应GB9444或IACSRec,69(优先)的要求进行,磁粉检查的部位应按照的规定进行,应重点检查所有批准图纸指明的部位。填角和截面突变处,焊接坡口处宽度30mm的范围内,型芯撑处,用气割,火焰清理或碳弧气刨加工过的部位,焊补修复处,使用中有可能承受高应力部位及铸造工艺中设置外冷铁和铸筋的位置。形成原因:由于砂芯表面掉下的砂粒被铜液包裹存在与铸件表面而形成孔洞。1、砂芯表面强度不好,烧焦或没有完全固化。2、砂芯的尺寸与外模不符,合模时压碎砂芯。3、模具蘸了有砂子污染的石墨水。4、浇包与浇道处砂芯相掉下的砂随铜水冲进型腔。
:1、砂芯制作时严格按工艺生产,检查品质。2、砂芯与外模的尺寸相符。3、是墨水要及时清理。4、避免浇包与砂芯。5、下砂芯时要吹干净模具型腔里的砂子。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。