河南3Cr24Ni7SiNRe鑄鋼件煤粉燃燒噴口

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生熱裂紋，由于掛舵臂主體薄壁長筒的結構特點。更容易判斷出缺陷的性質，檢測原始數據可數字化存儲，易于追溯，具有一定的優勢，但PAUT由于使用條件的，僅可用于軸孔表面這樣的規則區域，而無A脈沖超聲波檢測技術那樣可適用于鑄鋼件所有的復雜表面。使用具有一定的局限性，圖11PAUT在掛舵臂無損探傷中的使用◆鑄鋼件缺陷的修補通過前文可以發現，缺陷的存在會大大鑄鋼件的疲勞強度，必須采用的手段對缺陷進行處理，本部分基于在32.5萬噸掛舵臂鑄鋼件檢驗中遇到的缺陷修復實例進行分析。按照CCS材料與焊接規范的規定。鑄鋼件特征：氣孔是存在于鑄件表面或內部的孔洞，呈圓形、橢圓形或不規則形，有時多個氣孔組成一個氣團，皮下一般呈梨形。嗆孔形狀不規則，且表面粗糙，氣窩是鑄件表面凹進去一塊，表面較。明孔外觀檢查就能發現，皮下氣孔經機械加工后才能發現。修改冒口和冒口頸尺寸，做出冒口頸敲斷面，正確打澆冒口的方向。4.粘砂和表面粗糙粘砂是一種鑄件表面缺陷，為鑄件表面粘附著難以的砂粒；如鑄件經砂粒后出現凹凸不平的不光滑表面，稱表面粗糙。產生原因：砂粒太粗、砂型緊實度不夠；型砂中水分太高，使型砂不易緊實；澆注速度太快、壓力過大、溫度過高；型砂中煤粉太少；模板烘溫過高，表面型砂干枯；或模板烘溫過低，型砂粘附在模板上。防止：在透氣性足夠的情況下，使用較細原砂，并適當型砂緊實度；保證型砂中的有效煤粉含量；嚴格控制砂水分；改進澆注，改進澆注操作、澆注溫度；控制模板烘烤溫度，一般與型砂溫度相等或略高。5.砂眼在鑄件內部或表面充塞有型砂的孔。

含硫量過高；澆注溫度過高；冒口頸過大、過短，造成局部過熱嚴重，或重口太小，補縮不好；鑄件在清理、運輸中，受沖擊過大。防止：控制鐵水化學成分在規定的范圍內；澆注溫度；合理設計冒口；鑄件在清理、運輸中避免沖擊。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，產生在鑄件表面或內部。鑄件內部的氣孔在敲碎后或機械加工時才能被發現。產生原因：小爐料、銹蝕嚴重或帶有油污，使鐵水含氣量太多、氧化嚴重；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、含煤粉或有機物較多，使澆注時產生大量氣體且不易排。形成原因：1、模具預熱溫度太低，金屬經過澆注時冷卻太快。2、模具排氣設計不良，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。3Cr24Ni7SiNRe煤粉噴口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，使用前未經預熱。7、脫氧劑不佳，或用量不夠或操作不當等。

液態金屬澆注到與零件形狀，尺寸相適應的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以毛坯或零件的生產，通常稱為金屬液態成形或鑄造，工藝流程:金屬→充型→凝固收縮→鑄件工藝特點:可生產形狀任意復雜的制件，特別是內腔形狀復雜的制件。適應性強，合金種類不受，鑄件大小幾乎不受，材料來源廣，廢品可重熔，設備低，廢品率高，表面較低，勞動條件差，鑄造分類:(1)砂型鑄造(sandcasting)砂型鑄造:在砂型中生產鑄件的鑄造。鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造，工藝流程:砂型鑄造工藝流程技術特點:適合于制成形狀復雜，特別是具有復雜內腔的毛坯,適應性廣，成本低,對于某些塑性很差的材料，如鑄。防止：1、模具要充分預熱，涂料（石墨）的粒度不宜太細，透氣性要好。2、使用傾斜澆注澆注。3、原材料應存通風干燥處，使用時要預熱。5、澆注溫度不宜過高。

河南3Cr24Ni7SiNRe鑄鋼件煤粉噴口特征：縮孔是鑄件表面或內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。常發生在鑄件內澆道附近、冒口、厚大部位，壁的厚薄轉接處及具有大平面的厚薄處。同于結構特征或拔模斜度小，起模時將砂型帶壞或震裂；緊實度不勻，鑄型局部強度不足；合箱、搬運鑄型時，不小心使鑄型局部砂塊掉落。防止：模樣拔模斜度要、表面光潔；鑄型緊實度高且均勻；合箱、搬運中，操作小心。9.錯型（錯箱）鑄件的一部分與另一部分在分型面的接縫處錯開，發生相對位移，使鑄件外形與圖紙不相符合。產生原因：模樣制作不良，上下模沒有對準或模樣變形；砂箱或模板定位不準確，或定位銷松動；造型機上零件磨損，例如正壓板下襯板、反壓板軸承的磨損等；澆注時用的套箱變形，搬運、圍箱時不注意，使上下鑄型發生位移。防止：加強模板的檢查和修理；經常檢查砂箱、模板的定位銷及銷孔、并合理地安裝；檢查造型機的有關零。

3Cr24Ni7SiNRe煤粉噴口形成原因：1、模具工作溫度控制未達到定向凝固要求。2、涂料選擇不當，不同部位涂料層厚度控制不好。3、鑄件在模具中的位置設計不當。4、澆冒口設計未能達到起充分補縮的作用。5、澆注溫度過低或過高。

所以說在大型鑄件的生產中低溫澆注是必須要遵循的一個原則。大包澆小件的缺點，許多薄壁小鑄件如果澆注速度過快極易形成卷入性氣孔，由于沒有時間從鋼水中就凝固了，像一些氣缸類鑄件出現的氣孔就屬于這種情況，它們是承壓鑄件要經過探傷檢驗，這些缺陷的修復是非常有難度的。經常就會造成鑄件報廢的情況，是一個比較棘手的問題，大件澆注碰爐翻包后的時間也對鑄件氣孔的產生有一定的影響，小包鋼水翻入大包時卷入的氣體如果沒有足夠的時間讓它浮出來就澆入鑄件時又是一個卷入的，這也是許多大鑄件加工后出現氣孔的原因。只要生產組織充分考慮的這些影響鑄件的因素，經過綜合評估，本次焊補采用局部火焰加熱去除應力，焊道處加熱至560℃后保溫時間≥6。：1、磨具溫度。2、涂料層厚度，涂料噴灑要均勻，涂料脫落而補涂時不可形成局部涂料堆積現象。3、對模具進行局部加熱或用絕熱材料局部保溫。4、熱節處鑲銅塊，對局部進行激冷。5、模具上設計散熱片，或通過水等加速局部地區冷卻速度，或在模具外，噴霧。6、用可拆缷激冷塊，輪流安型，避免連續生產時激冷塊本身冷卻不充分。7、模具冒口上設計加壓裝置。8、澆注設計要準確，選擇適宜的澆注溫度。

缺點及局限性：鑄件尺寸不能太大工藝復雜鑄件冷卻速度慢。熔模鑄造在所有毛坯成形中，工藝復雜，鑄件成本也很高，但是如果產品選擇得當，零件設計合理，高昂的鑄造成本由于切削加工、裝配和節約金屬材料等方面而補償，則熔模鑄造具有良好的經濟性。3.壓鑄壓鑄工藝原理是利用高壓將金屬液高速一精密金屬模具型，金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。壓力鑄造a)合型澆注b)壓射c)開型頂件冷、熱室壓鑄是壓鑄工藝的兩種基本。冷室壓鑄中金屬液由手工或自動澆注裝置澆入壓室內，然后壓射沖頭前進，將金屬液型腔。在熱室壓鑄工藝中，壓室垂直于坩堝內，金屬液通過壓室上的進料口自動流入壓室。壓射沖頭向下運。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，外形不規則，小點狀熔劑夾渣不易發現，將渣去除后，呈現光滑的孔，一般分布在澆注位置下部，內澆道附近或鑄件死角處，氧化物夾渣多以網狀分布在內澆道附近的鑄件表面，有時呈薄片狀，或帶有皺紋的不規則云彩狀，或形成片狀夾層，或以團絮狀存在鑄件內部，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。

缺點及局限性：鑄件尺寸不能太大工藝復雜鑄件冷卻速度慢。熔模鑄造在所有毛坯成形中，工藝復雜，鑄件成本也很高，但是如果產品選擇得當，零件設計合理，高昂的鑄造成本由于切削加工、裝配和節約金屬材料等方面而補償，則熔模鑄造具有良好的經濟性。3.壓鑄壓鑄工藝原理是利用高壓將金屬液高速一精密金屬模具型，金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。壓力鑄造a)合型澆注b)壓射c)開型頂件冷、熱室壓鑄是壓鑄工藝的兩種基本。冷室壓鑄中金屬液由手工或自動澆注裝置澆入壓室內，然后壓射沖頭前進，將金屬液型腔。在熱室壓鑄工藝中，壓室垂直于坩堝內，金屬液通過壓室上的進料口自動流入壓室。壓射沖頭向下運。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（包括澆注的設計不正確），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、澆注設置正確或使用鑄造纖維過濾網。2、采用傾斜澆注。3、選擇熔劑，嚴格控制品質。

直澆道中鐵水的水平面與鑄件的鐵水水平面相平，邊部略呈圓形。產生原因：澆包中鐵水量不夠；澆道狹小，澆注速度又過快，當鐵水從澆口杯外溢時，操作者誤認為鑄型已經充滿，停澆過早。防止：正確估計澆包中的鐵水量；對澆道狹小的鑄型，適當放慢澆注速度，保證鑄型充滿。3.損傷鑄件損傷斷缺。產生原因：鑄件落砂過于，或在搬運中鑄件受到沖撞而損壞；滾筒清理時，鑄件裝料不當，鑄件的薄弱部分在翻滾時被碰斷；冒口、冒口頸截面尺寸過大；冒口頸沒有做出敲斷面（凹槽）。或敲除澆冒口的不正確，使鑄件本體損傷缺肉。防止：鑄件在落砂清理和搬運時，注意避免各種形式的沖撞、振擊，避免不合理的丟放；滾筒清理時嚴格按工藝規程和要求進行操。特征：裂紋的外觀是直線或不規則的曲線，熱裂紋斷口表面被強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、夾渣等缺陷有聯系，多發生在鑄件尖角內側，厚薄斷面交接處，澆冒口與鑄件連接的熱節區。

形成原因：金屬模鑄造容易產生裂紋缺陷，因為金屬模本身沒有退讓性，冷卻速度快，容易造成鑄件內應力增大，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。圓角區域及確定缺陷的范圍和位置時應選用適當角度的斜進行探傷，超聲波探傷的部位及驗收按照的要求進行，應特別注意澆冒口的位置及使用中可能會出現高應力的區域。由于單晶直存在近場盲區，在探測鑄鋼件近表面的缺陷(≤50mm)時，拉拔是用外力作用于被拉金屬的前端，將金屬坯料從小于坯料斷面的模孔中拉出，以相應的形狀和尺寸的制品的一種塑性加工，由于拉拔多在冷態下進行。因此也叫冷拔或冷拉，沖壓是靠壓力機和模具對板材，帶材，管材和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工，金屬注射成形(MetalInjectionMolding。簡稱MIM)是一種從塑料注射成形行業中引伸出來的新型粉末冶金近凈成形技。

常用的鑄造砂是硅質砂，硅砂的高溫性能不能使用要求時則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。應用廣的型砂粘結劑是粘土，也可采用各種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽或鹽和各種合成樹脂作型砂粘結劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結劑及其建立強度的不同分為粘土濕砂型、粘土干砂型和化學硬化砂型3種。砂型鑄造用的是和簡單類型的鑄件已延用幾個世紀.砂型鑄造是用來制造大型部件，如灰鑄鐵，球墨鑄鐵,不銹鋼和其它類型鋼材等工序的砂型鑄造。其中主要步驟包括繪畫，模具，制芯，造型，熔化及澆注，清潔等。工藝參數的選擇加工余量：所謂加工余量，就是鑄件上需要切削加工的表面，應預先留出一定的加工余量，其大小取決于鑄造合金的種類、造型、鑄件大小及加工面在鑄型中的位置等諸多因。：1、應注意鑄件結構工藝性，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到所要求的冷卻速度，避免形成太大的內應力。3、應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。

刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型。在負壓下澆注，使模型氣化，金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造，工藝流程:預發泡→發泡成型→浸涂料→烘干→造型→澆注→落砂→清理鑄件精度，既可脫氧，脫硫，又可以細化晶粒，對NiCrMoV鋼的測定表明:在相同的條件下。經稀土+硅鈣處理的鋼液，較之未處理的鋼液，其抗裂能力高2倍以上，鑄造工藝方面(1)在鑄件的充填性的要求時，盡量鋼液的澆注溫度，對0.19%C的碳鋼，在1550℃時澆注比在1600℃時澆注，其抗熱裂能力幾乎高一倍。(2)對于薄壁鑄件，宜采用較高的澆注速度，如對某鑄鋼件，重量為125Kg，壁厚為15mm，澆注時間為14秒時不出現熱裂,至40秒就觀察到裂。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，不完全融為一體，冷隔嚴重時就成了“欠鑄”。冷隔常出現在鑄件頂部壁上，薄的水平面或垂直面，厚薄壁連接處或在薄的助板上。

本次32.5萬噸礦砂船的大型掛舵臂鑄鋼件的修復嚴格按照CCS規范和批準的WPS要求進行。該掛舵臂在后續的使用中在該部位未出現問題，這種新的粉末冶金成形稱為金屬注射成形，車削加工是指車床加工是機械加工的一部份，車床加工主要用車刀對的工件進行車削加工，車床主要用于加工軸，套和其他具有回轉表面的工件。是機械制造和修配工廠中使用廣的一類機床加工，車削加工是在車床上利用工件相對于對工件進行切削加工的，車削加工的切削能主要由工件而不是提供，車削是基本，常見的切削加工，在生產中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉表面，大部分具有回轉表面的工件都可以用車削加工，如內外圓柱面。形成原因：1、金屬模具排氣設計不合理。2、工作溫度太低。3、涂料品質不好（人為、材料）。4、澆道開設的位置不當。5、澆注速度太慢等。此項工藝認可是CCS對鑄鋼件生產企業進行工廠認可和對其進行生產的鑄鋼件開展檢驗工作的必要條件。焊補的應嚴格此缺陷修補認可工藝及CCS材料與焊接規范的要求，缺陷的發現和初步清理本實例缺陷位于掛舵臂大端軸孔處，經超聲波(斜)測定:長度沿著軸線方向，長度約300mm，斷面沿徑線方向向內部擴展。深度約60mm，圖12超聲波探傷(斜)圖13缺陷位置示意CCS規范要求鑄鋼件缺陷可采用打磨，機加工，或鈚鑿加打磨，或氣割或碳弧氣刨加打磨的去除，重要鑄件采用氣割或碳弧氣刨鏟除缺陷時，可視鑄件的化學成分。缺陷大小和性質，進行必要的預熱，本次缺陷的采用了碳弧氣刨加砂輪打磨的，電壓25-35V。

：1、正確設計澆道和排氣。2、大面積薄壁鑄件，涂料不要太薄，適當加厚涂料層有利于成型。3、適當模具工作溫度。4、采用傾斜澆注。5、采用機械震動金屬模澆注。

河南3Cr24Ni7SiNRe鑄鋼件煤粉噴口特征：在鑄件表面或內部形成相對規則的孔洞，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。

可以幫助驗船師在檢驗中關注產品易出現的問題，更好地把控產品，以32.5萬噸礦砂船的掛舵臂鑄鋼件為例，其生產工序繁多，主要分為鋼水冶煉和鑄造兩大步驟。鋼水冶煉工藝主要有長流程工藝和短流程工藝，其中長流程工藝以鐵礦石，焦炭等為原料，采用燒結爐，高爐和轉爐等設備進行煉鋼,短流程工藝以廢鋼為主要原料，利用電爐設備進行煉鋼，目前，船級社(CCS)認可的國內各大型鑄造企業鋼水冶煉工藝以短流程工藝為主(電弧爐(EAF)+鋼包精煉(LF)處理)。本文所列掛舵臂鑄鋼件的鋼水也采用短流程工藝冶煉，工藝步驟如圖1所示，圖1掛舵臂冶煉工藝流程圖鑄造則為水玻璃砂型鑄造，鋼水溫度高砂型受熱大發氣量會增大，鋼水溫度高吸氣量會增。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、砂芯表面強度不好，燒焦或沒有完全固化。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型腔。

：1、砂芯制作時嚴格按工藝生產，檢查品質。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。磨削加工是應用較為廣泛的切削加工之一，選擇性激光熔融在一個鋪滿金屬粉末的槽內。計算機控制著一束大功率的二氧化碳激，內水口的高度也是造成的主要原因，這類氣孔由于會分布在鑄件的許多部位而且是內部，修復難度極大容易造成鑄件報廢，危害極大，冒口和氣眼的設置也是非常重要的，冒口除了補縮作用之外還有一個非常重要的任務就是排氣作用。一些暗冒口的氣眼如果放的不夠大，也會使得鑄型中氣體不及時而重新被卷入鋼水之中，在使用石灰石砂做內腔芯子的氣眼一定要夠大才行，由于這種砂子在高溫下的發氣量非常大，極易造成由于內腔芯排氣不暢而在澆鑄中發生嗆火現象。終使得鑄件上表面出現大面積的蜂窩狀氣孔，這種問題容易使鑄件報。