江蘇4Cr25Ni35NbW鑄鋼件襯板

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。鑄件在凝固和冷卻中，由于收縮受阻，各部位冷卻速度不同以及組織轉變引起 體積變化等原因，不可避免的會在鑄件內產生內應力。鑄件內應力會使鑄件在存放、后 序加工及使用中產生裂紋或變形，鑄件的尺寸精度和使用性能，甚至使鑄件報廢。它是成形軋制(縱軋)的一種特殊形式，鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，并在壓力下成型和凝固而鑄件的，低壓鑄造在低壓氣體作用下使液態金屬充填鑄型并凝固成鑄件的鑄造，低壓鑄造初主要用于鋁合金鑄件的生產。以后進一步擴展用途，生產熔點高的銅鑄件，鐵鑄件和鋼鑄件，離心鑄造是將金屬注入高速的鑄型內，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和，離心鑄造所用的鑄型，根據鑄件形狀，尺寸和生產批量不同。可選用非金屬型(如砂型，殼型或熔模殼型)，金屬型或在金屬型內敷以涂料層或樹脂砂層的鑄型，消失模鑄造是把與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后。因此，對于有較大鑄造殘留應力的鑄件，尤其是形狀復雜的大型鑄件，應在機械加工 前進行內應力處理。鑄件在焊補時也會產生內應力，因此，焊補后的鑄件也應進行 內應力處理。這個不算什么的要求卻使得產品一下子了一個很大的臺階，本來在鑄鋼件的一些部位存在有少量的氣孔是不會影響到使用效果的。這種情況就好像我們常見的空心結構比實心結構強度不差一樣，但是我們不要想讓市場要求適應我們而是我們去適應市場要求，所以解決鑄鋼件的氣孔問題就成了我們現階段迫切需要的了，鑄鋼件生產是一個多工序共同努力才能完成的工作。影響產品的因素是多方面的，造成氣孔產生的原因也是多方面的，為了能夠讓人更好的理解氣孔的產生原因和，需要我們來從各個方面逐一進行分析和找出解決的辦法以爭取這類問題的產生，冶煉原材料的控制是一個很重要的環節。先說冶煉的原材料，應結合工藝梳理其制造難點和易出現的問。

江蘇4Cr25Ni35NbW鑄鋼件襯板常采用的鑄件內應力處理是自然時效和人工時效。自然時效是將鑄件 平穩地放置在空地上，一般放置6-18個月，好經過夏季和冬季。大型鑄鐵件，如床 身，機架等一般采用這種時效金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件，壓鑄時金屬承受壓力高，流速快產品好，尺寸，互換性好,生產效率高，壓鑄模使用多,適合大批大量生產，經濟效益好，缺點:鑄件容易產生的氣孔和縮松，壓鑄件塑性低。不宜在沖擊載荷及有震動的情況下工作,高熔點合金壓鑄時，鑄型壽命低，影響壓鑄生產的擴大，應用:壓鑄件應用在汽車工業和儀表工業，后來逐步擴大到各個行業，如農業機械，機床工業，電子工業，工業，計算機，器械，鐘表。照相機和日用五金等多個行業，(4)低壓鑄造(lowpressurecasting)低壓鑄造:是指使金屬在較低壓力(0.02-0.06MPa)作用，并在壓力下結晶以形成鑄件的，澆注時的壓力和速度可以。。自然時效鑄件尺寸的效果比人工時效好，但周 期長，因此中小鑄件、甚至大鑄件通常都采用人工時效來內應力。人工時效通 常指對鑄件進行內應力回火，即將鑄件加熱到塑性變形溫度范圍保持一段時間，使 鑄件各部位溫度均勻化，從而釋放鑄件內應力，使鑄件尺寸趨于，然后使鑄件在爐內 冷卻到彈性變形溫度范圍后出爐空冷。此外，振動時效作為一種鑄件內應力的 新工藝，由于其能耗和處理成本較低，且在內應力及保證鑄件尺寸性方面效果 顯著，也越來越受到。要從具體情況出發，根據缺陷的特征、位置、采用的工藝和所用型砂等因素，進行綜合分析，然后采取相應的技術措施，防止和缺陷。1.澆不到鑄件局部有殘缺、常出現在薄壁部位、離澆道遠部位或鑄件上部。殘缺的邊角圓滑光亮不粘砂。產生原因：澆注溫度低、澆注速度太慢或斷續澆注；橫澆道、內澆道截面積小；鐵水成分中碳、硅含量過低；型砂中水分、煤粉含量過多，發氣量大，或含泥量太高，透氣性不良；上砂型高度不夠，鐵水壓力不足。防止：澆注溫度、加快澆注速度，防止斷續澆注；加大橫澆道和內澆道的截面積；爐后配料，適當碳、硅含量；鑄型中加強排氣，型砂中的煤粉，有機物加入量；上砂箱高度。2.未澆滿鑄件上部殘。

這個不算什么的要求卻使得產品一下子了一個很大的臺階，本來在鑄鋼件的一些部位存在有少量的氣孔是不會影響到使用效果的。這種情況就好像我們常見的空心結構比實心結構強度不差一樣，但是我們不要想讓市場要求適應我們而是我們去適應市場要求，所以解決鑄鋼件的氣孔問題就成了我們現階段迫切需要的了，鑄鋼件生產是一個多工序共同努力才能完成的工作。影響產品的因素是多方面的，造成氣孔產生的原因也是多方面的，為了能夠讓人更好的理解氣孔的產生原因和，需要我們來從各個方面逐一進行分析和找出解決的辦法以爭取這類問題的產生，冶煉原材料的控制是一個很重要的環節。先說冶煉的原材料，應結合工藝梳理其制造難點和易出現的問。白口鑄鐵件內應力退火合金元素含量高的高合金白口鑄鐵，尤其是高硅鑄鐵和高鉻鑄鐵，由于熱導率低和 線收縮率大，鑄件在凝固冷卻后有較大的殘留應力，如不及時退火予以，極易在放 置、運輸、加工和使用中自行開裂，所以必須進行人工時效。或對樹脂改性，使樹脂具有熱塑性。讓呋喃樹脂在高溫時不結焦或少結焦，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,或者在收縮受阻嚴重處，加入木粉，泡沫珠粒,或者在鑄型中相應部位放塑性好的退讓塊，其高溫退讓性。(3)采用固化劑，因為磺酸類固化劑容易引起鑄件表面滲硫，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。
    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。高合金白口鑄鐵的人工時效工藝，一般是以20-100℃/h 的加熱速度使鑄件升溫到800-900℃，保溫一段時間后以20-50℃ 的冷卻速度隨爐冷卻到100-150℃以下出爐。形狀復雜和導熱性極差的鑄件，加熱速度和冷卻速度取下限；一般鑄件的加熱 速度和冷卻速度取上限。保溫時間t=δ/25（h），式中δ為鑄件厚度（mm）。
以下是實際生產中采用的高硅耐酸鑄鐵件和高鉻鑄鐵件的人工時效規范。CO2氣體流量20-25L/min，焊接控制(1)焊接避開風口，焊接電流嚴格控制在規定范圍之內,(2)焊接時控制層間溫度為150-200℃,(3)填充焊控制焊接速度不要過快。不應產生弧坑以免產生裂紋,(4)焊接時范圍≤14mm，打底焊不允許,(5)每層焊后均需清理焊道,(6)焊補中如果發現有裂紋，未熔合，未焊透，夾渣，氣孔等影響的缺陷，應將缺陷去除后方可繼續補焊,(7)焊后焊縫表面與鑄件外輪廓圓滑過渡。

   鑄件后鑄型即損壞，必須重新造型，所以砂型鑄造的生產效率較低；鑄型的剛度不高，鑄件的尺寸精度較差；鑄件易于產生沖砂、夾砂、氣孔等缺陷。2.熔模鑄造用蠟料做模樣時，熔模鑄造又稱"失蠟鑄造"。熔模鑄造通常是指在易熔材料制成模樣，在模樣表面若干層耐火材料制成型殼，再將模樣熔化型殼，從而無分型面的鑄型，經高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案。由于模樣廣泛采用蠟質材料來制造，故常將熔模鑄造稱為“失蠟鑄造”。可用熔模鑄造法生產的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。熔模鑄造工藝優點：尺寸精度較高。一般可達CT4-6（砂型鑄造為CT10~1。高硅鑄鐵件（ω（C）=0.3%-0.8% , ω（Si）=14.5%、ω（Mn）=0.3%-0.8%、ω（S）≤0.07%、ω（P）≤0.1%）。簡單的中、小鑄件以100℃/h 的加熱速度升溫至 850℃-900℃，保溫1-2h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻；形狀較復雜的鑄件，應在凝固后冷卻至700℃左右時即出型送入已預熱到該溫度的退火爐中，然后升溫至780-850℃，保溫2-4h后以30-50℃/h 的冷卻速度隨爐冷卻。圖6型芯撐未熔合產生的裂紋圖7夾渣圖8縮松夾渣的產生原因為鑄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。晶粒之間和枝晶之間形成的通道使外部金屬很難通過，而無法給予補縮的結果，圖9夾砂/砂眼圖10氣孔夾砂/砂眼:型腔未清理干凈或者造型緊實度不夠，澆注中鋼水沖刷型腔所致，氣孔:型腔/型芯產生的氣體或鋼水中的氣體沒有在鑄件凝固前去所致。◆掛舵臂鑄鋼件的無損探傷掛舵臂鑄鋼件在使用中主要受到彎曲應力的作用，高應力區域主要出現在外表面和近表面區域，故產品表層區域的缺陷對其安全性能影響，也有其明顯的缺點，與粘土砂相比，產生粉塵污染較。
     所以對砂型四周和底部的出氣孔的位置和距離一定要按照規定來制作。底部的出氣孔在烘烤以后要用型砂塞好，它們的作用就是在澆注中讓砂型產生的氣體順利的去，如果這些氣體不暢極易鉆入已經充滿砂型的鋼水之中造成鑄件氣孔，澆注環節也是一個非常重要的節點，現在用的熱風烘烤是一個很好的。熱風一定要從澆口里吹入，這樣會把耐火磚面的潮氣趕走，如果從冒口里吹熱風，橫澆口里濕氣無法趕走鋼水進入時會帶進鑄件里，澆注前30分鐘內才能拿掉熱風，不能時間太長，否則降溫又是一個吸潮的了，控制澆注溫度對氣孔的產生也是很重要的因素之一。溫度對侵入性氣孔和析出性氣孔的的有著非常重要的意義，以前很少做的鑄件探傷檢驗現在成了家常便。高鉻鑄鐵件（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%）,將鑄件加熱至820-850℃鑄件溫度在500℃ 以下時加熱速度為20℃/h，鑄件溫度在500℃以上時加熱速度為50℃/h保溫，保溫時間 保溫時間t=δ/25（h），式中δ為鑄件厚度（mm），然后以25-40℃/h的冷卻速度隨爐冷卻至100-150℃出爐空冷。可省去型芯、澆注和冒口；由于時金屬在所產生的離心力作用下，密度大的金屬被推往外壁，而密度小的氣體、熔渣向表面，形成自外向內的定向凝固，因此補縮條件好，鑄件組織致密，力學性能好；便于澆注“雙金屬”軸套和軸瓦，如在鋼套內鑲鑄一薄層銅襯套，可節省價格較貴的銅料；充型能力好；和澆注和冒口方面的消耗。缺點及局限性：鑄件內表面粗糙，尺寸誤差大，品質差；不適用于密度偏析大的合金（如鉛青銅）及鋁、鎂等合金。鑄造缺陷及其控制鑄件缺陷種類繁多，產生缺陷的原因也十分復雜。它不僅與鑄型工藝有關，而且還與鑄造合金的性制、合金的熔煉、造型材料的性能等一系列因素有關。因此，分析鑄件缺陷產生的原因。

江蘇4Cr25Ni35NbW鑄鋼件襯板 本次焊補選擇藥芯焊絲E501T-1(THY-51B)，直徑φ1.2mm，焊接參數焊接參數應按照批準的WPS進行選擇，本次焊接參數控制為:直流反接，電流220-280A，鑄鋼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，小型鑄鋼件可用天然硅砂，大中型鑄鋼件宜采用石英巖砂或人造硅砂，有時為了解決型砂的高溫性問題，采用鎂砂，鉻鐵礦砂等耐火材料配制面砂，或在普通鑄型型腔表面涂刷鉻鐵礦砂粉。鋯英石粉等快干涂料，以防止鑄件產生粘砂等缺陷，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，以型砂的熱濕拉強度或抗夾。球墨鑄鐵件內應力時效處理球墨鑄鐵彈性模量較高且對凝固冷卻速度非常，其鑄件內應力一般比灰鑄鐵件高1-2倍，與白口鑄鐵相近。因此，對形狀復雜、壁厚差較大的球墨鑄鐵件，即使無特殊 的熱處理要求，一般也應進行內應力的低溫時效處理。球墨鑄鐵件的應力傾向 比灰鑄鐵小，且與其基體組織有關，其低溫時效回火的工藝要點是：將鑄件加熱到Ac1以 下溫度保溫一段時間后隨爐冷卻到彈性溫度范圍，于200-250℃出爐空冷。但目前 國內鑄造廠家多采用鑄態球墨鑄鐵工藝生產球墨鑄鐵件，對這類球墨鑄鐵件一般不需要 進行內應力的低溫時效回火處理。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。