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。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。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。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。毛坯的的成形工艺，应用:汽车的发动机气缸体，气缸盖，曲轴等铸件(2)熔模铸造(investmentcasting)熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样。在模样表面若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化型壳，从而无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案，常称为[失蜡铸造"，熔模铸造工艺流程工艺特点优点:尺寸精度和几何精度高,表面粗糙度高,能够铸造外型复杂的铸件。且铸造的合金不受，缺点:工序繁杂，费用较高应用:适用于生产形状复杂，精度要求高，或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等，(3)压力铸造(casting)压铸:是利用高压将金属液高速一精密金属模具型。

湖南ZG35Cr28Ni16铸钢件炉用构件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液态金属浇注到与零件形状，尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以毛坯或零件的生产，通常称为金属液态成形或铸造，工艺流程:金属→充型→凝固收缩→铸件工艺特点:可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。适应性强，合金种类不受，铸件大小几乎不受，材料来源广，废品可重熔，设备低，废品率高，表面较低，劳动条件差，铸造分类:(1)砂型铸造(sandcasting)砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造。铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造，工艺流程:砂型铸造工艺流程技术特点:适合于制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯,适应性广，成本低,对于某些塑性很差的材料，如铸。。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。常用的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能不能使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。砂型铸造用的是和简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。工艺参数的选择加工余量：所谓加工余量，就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小取决于铸造合金的种类、造型、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因。

所以说在大型铸件的生产中低温浇注是必须要遵循的一个原则。大包浇小件的缺点，许多薄壁小铸件如果浇注速度过快极易形成卷入性气孔，由于没有时间从钢水中就凝固了，像一些气缸类铸件出现的气孔就属于这种情况，它们是承压铸件要经过探伤检验，这些缺陷的修复是非常有难度的。经常就会造成铸件报废的情况，是一个比较棘手的问题，大件浇注碰炉翻包后的时间也对铸件气孔的产生有一定的影响，小包钢水翻入大包时卷入的气体如果没有足够的时间让它浮出来就浇入铸件时又是一个卷入的，这也是许多大铸件加工后出现气孔的原因。只要生产组织充分考虑的这些影响铸件的因素，经过综合评估，本次焊补采用局部火焰加热去除应力，焊道处加热至560℃后保温时间≥6。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。市场上的需求，国内制造业产能过剩的情况越发凸显出来，市场上仅有的一些订货除了价格竞争激烈到白刃，对于产品的要求也是更加严格，像铸钢件的气孔问题在过去不算什么大的问题，而现在却经常会造成产品报费的严重后果。改革开放三十多年来，上许多先进的技术要求也逐渐的走进了我们身边，从而压铸件力学性能和表面的先进压铸工艺，或压铸件内部的气孔，压铸件的机械性能和表面，镀覆性能;型腔的反压力。可使用较低的比压及铸造性能较差的合金，有可能用小机器压铸较大的铸件;了充填条件，可压铸较薄的铸件;模具密封结构复杂，制造及安装较困难，因而成本较高;真空压铸法如控制不当，效果就不是很显。
    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。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。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。

   缺点及局限性：铸件尺寸不能太大工艺复杂铸件冷却速度慢。熔模铸造在所有毛坯成形中，工艺复杂，铸件成本也很高，但是如果产品选择得当，零件设计合理，高昂的铸造成本由于切削加工、装配和节约金属材料等方面而补偿，则熔模铸造具有良好的经济性。3.压铸压铸工艺原理是利用高压将金属液高速一精密金属模具型，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。压力铸造a)合型浇注b)压射c)开型顶件冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运。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。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。
     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。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。直浇道中铁水的水平面与铸件的铁水水平面相平，边部略呈圆形。产生原因：浇包中铁水量不够；浇道狭小，浇注速度又过快，当铁水从浇口杯外溢时，操作者误认为铸型已经充满，停浇过早。防止：正确估计浇包中的铁水量；对浇道狭小的铸型，适当放慢浇注速度，保证铸型充满。3.损伤铸件损伤断缺。产生原因：铸件落砂过于，或在搬运中铸件受到冲撞而损坏；滚筒清理时，铸件装料不当，铸件的薄弱部分在翻滚时被碰断；冒口、冒口颈截面尺寸过大；冒口颈没有做出敲断面（凹槽）。或敲除浇冒口的不正确，使铸件本体损伤缺肉。防止：铸件在落砂清理和搬运时，注意避免各种形式的冲撞、振击，避免不合理的丢放；滚筒清理时严格按工艺规程和要求进行操。

湖南ZG35Cr28Ni16铸钢件炉用构件 热裂纹多呈不规则曲线，裂缝内表面比较粗糙且呈氧化铁黑褐色无金属光泽。产生原因为钢水在凝固中内部应力造成，如开箱过早，铸件凝固收缩时受型砂的阻力等,冷裂纹线条细且直，裂缝内表面洁净且呈金属光泽或轻微氧化色，能砂芯热强度(如1000℃时树脂砂的抗压强度是水玻璃砂的5~10倍)。严重阻碍砂芯(型)退让，呋喃树脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，铸件的热裂倾向越大，因为糠醇了树脂的热分解温度，了树脂的热分解速度，从而了砂型或砂芯的溃散性，使砂型或砂芯更加阻碍铸件收缩，造成铸件热裂倾向加重。由于铸钢凝固时液一固两相区的区间较宽，因此呋喃树脂砂铸钢时更易产生热裂缺陷，尤其是框架结构件，用呋喃树脂砂。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。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。