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。由于铸钢件的特点,几乎所有的工业部门都需要用铸钢件,在船舶和车辆、建筑机械、工程机械、电站设备、矿山机械及冶金设备、及设备、油井及化工设备等方面应用尤为广泛。至于铸钢件在可省去型芯、浇注和冒口;由于时金属在所产生的离心力作用下,密度大的金属被推往外壁,而密度小的气体、熔渣向表面,形成自外向内的定向凝固,因此补缩条件好,铸件组织致密,力学性能好;便于浇注“双金属”轴套和轴瓦,如在钢套内镶铸一薄层铜衬套,可节省价格较贵的铜料;充型能力好;和浇注和冒口方面的消耗。缺点及局限性:铸件内表面粗糙,尺寸误差大,品质差;不适用于密度偏析大的合金(如铅青铜)及铝、镁等合金。铸造缺陷及其控制铸件缺陷种类繁多,产生缺陷的原因也十分复杂。它不仅与铸型工艺有关,而且还与铸造合金的性制、合金的熔炼、造型材料的性能等一系列因素有关。因此,分析铸件缺陷产生的原因。各产业部门的应用,由于各国的具体条件不同,情况可能有较大的差异。压铸为CT5~7);可以金属材料的利用率。熔模铸造能显著产品的成形表面和配合表面的加工量,节省加工台时和刃具材料的消耗;能限度地毛坯与零件之间的相似程度,为零件的结构设计带来很大方便。铸造形状复杂的铸件熔模铸造能铸出形状十分复杂的铸件,也能铸造壁厚为0.5mm、重量小至1g的铸件,还可以铸造组合的、整体的铸件;不受合金材料的。熔模铸造法可以铸造碳钢、合金钢、球墨铸铁、铜合金和铝合金铸件,还可以铸造高温合金、镁合金、钛合金以及等材料的铸件。对于难以锻造、焊接和切削加工的合金材料,特别适宜于用精铸铸造;生产灵活性高、适应性强熔模铸造既适用于大批量生产,也适用小批量生产甚至单件生。
湖北ZG35CrMnSi铸钢件离心铸管铸钢件的品种繁多,不胜枚举。现就几个主要的产业部门使用铸钢件的情况做简要说明。
本次焊补选择药芯焊丝E501T-1(THY-51B),直径φ1.2mm,焊接参数焊接参数应按照批准的WPS进行选择,本次焊接参数控制为:直流反接,电流220-280A,铸钢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,小型铸钢件可用天然硅砂,大中型铸钢件宜采用石英岩砂或人造硅砂,有时为了解决型砂的高温性问题,采用镁砂,铬铁矿砂等耐火材料配制面砂,或在普通铸型型腔表面涂刷铬铁矿砂粉。锆英石粉等快干涂料,以防止铸件产生粘砂等缺陷,铸钢件湿型砂常用膨润或普通粘土作为粘结剂,其加入量一般为9%--11%,目前很多工厂采用活化膨润土或天然钠基膨润土,以型砂的热湿拉强度或抗夹。电站设备是高技术产品,其主要零件都在高负荷下长时间连续地运转,火电站和核电站设备中有不少零部件还需耐受高温和高压蒸汽的腐蚀,因而对零部件的可靠性有很严格的要求。铸钢件能大限度地这些要求,在电站设备中广为采用。故在生产长管形铸件时可大幅度地金属充型能力,铸件致密度高,气孔,夹渣等缺陷少,力学性能高,便于制造筒,套类复合金属铸件,用于生产异形铸件时有一定的局限性,铸件内孔直径不准确,内孔表面比较粗糙,较差。加工余量大,铸件易产生比重偏析,应用:离心铸造早用于生产铸管,在冶金,矿山,交通,排灌机械,,汽车等行业中均采用离心铸造工艺,来生产钢,铁及非铁碳合金铸件,其中尤以离心铸铁管,内燃机缸套和轴套等铸件的生产为普遍。(6)金属型铸造(gritycasting)金属型铸造:指液态金属在重力作用下充填金属铸型并在型中冷却凝固而铸件的一种成型,优点:金属型的热导率和热容量大,冷却速。
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。铁路机车及车辆铁路运输与的生命财产安全密切相关,因此。保证安全是至关重要的,机车车辆的一些关键部件,如车轮、侧架、摇枕、车钩等,都是的铸钢件。
铁路转辙用的辙岔是承受强烈冲击和的部件,工况条件极为恶劣,形状又很复杂。为使树脂砂,尤其呋喃树脂砂避免或热裂,可采取以下几个方面的措施:合金方面(1)控制铸件的含硫量。宜在0.03%以下,并且避免铸件中出现Ⅱ型硫化物,(铸钢件中的硫化物呈三种形态,即Ⅰ型,Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布,呈断续状,容易引起铸件热裂,)通过锰硫比来改变硫的分布型态,(2)对于碳钢件。应使S+P≤0.07%,因为硫与磷的叠加作用,使热裂倾向性,(3)用A1脱氧时,应将铝的残留量A1残留控制≤0.1%,过高的A1残量,有利于形成A12S3,甚至可能形成A1N,使钢的断口呈现[岩石状"。大大铸钢件的抗热裂能力,(4)使钢的晶粒能细化,如在钢液中加入稀土和硅钙,因为在操作规程中已经对那些基本的操作做出了详细的规定及实施方。
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。建筑、工程机械及其他车辆建筑机械和工程机械的工况条件都很差,大部分零件都承受高的负荷或需耐受冲击磨损,其中很大一部分是铸钢件,如行动中的轮、承重轮、摇臂、履带板等。
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。一般汽车很少用铸钢件,但特种越野车和重型货车的行动部分也用不少的铸钢件。铸钢的熔炼。铸钢必须采用电炉熔炼,主要有电弧炉和感应电炉。根据炉衬材料和所用渣系的不同,义可分为酸性熔炉和碱性熔炉。碳钢和低合金钢可采用任何一种熔炉熔炼,但高合金钢只能采用碱性熔炉熔炼。
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。铸造工艺。铸钢的熔点高,流动性差,钢液易氧化和吸气。同时,其体积收缩率为灰铸铁的2~3倍.因此,铸钢的铸造性能较差,容易产生浇不足、气孔、缩孔、热裂、黏砂、变形等缺陷。为防止上述缺陷的产生,必须在工艺上采取相应措施。
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。生产铸钢件用型砂应有高的耐火度和抗黏砂性,以及高的强度、透气性和退让性。原砂通常采用颗粒较大、均匀的硅砂;为防止黏砂,型腔表面多涂以耐火度更高的涂料;生产大件时多采用于砂型或水玻璃砂快于铸型。为了铸型强度、退让性,型砂中常加入各种添加剂。这也给挂舵臂铸钢件制造中的控制,缺陷检测和修复提出了更高的要求,◆大型铸钢件工艺及常见缺陷分析进行挂舵臂铸钢件产品检验时。无砂芯,了加工时间,无分型面,设计灵活,度高,清洁生产,无污染,和生产成本,应用:适合成产结构复杂的各种大小较精密铸件,合金种类不限,生产批量不限,如灰铸铁发动机箱体,高锰钢弯管等,(10)连续铸造(continualcasting)连续铸造:是一种先进的铸造。其原理是将熔融的金属,不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固(结壳)了的铸件,连续不断地从结晶器的另一端拉出,它可任意长或特定的长度的铸件,由于金属被迅速冷却,结晶致密,组织均匀,机械性能,节约金。
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。在浇注和冒口的设计上。由于铸造碳钢倾向逐层凝固,收缩大,因此多采刚顺序凝固原则来设置浇注和冒口.以防止缩孔、缩松的出现。一般来说,铸钢件都要设置冒口。冷铁也应用较多。此外,应尽量采用形状简单、截面面积较大的底注式浇注,使钢液迅速、平稳地充满铸型。
湖北ZG35CrMnSi铸钢件离心铸管热处理。铸钢的热处理通常为退火或正火。退火主要用于w(C)≥0.35%或结构特别复杂的铸钢件,这类铸件塑性差,铸造应力大,铸件易开裂。正火主要用于w(C)≤0.35%的铸钢件,这类钢件碳含量低,塑性,冷却时不易开裂。内外圆锥面,端面,沟槽,螺纹和回转成形面等,所用主要是车刀,铣削加工铣削是将毛坯固定,用高速的铣刀在毛坯上走刀。切出需要的形状和特,铸造工艺流程见图2,32.5万吨矿砂船挂舵臂使用地坑组芯造型,铸造工艺设计为平浇,见图3,铸件实体处于平躺状态,选择高度方向的对称中分面为铸件分型面,分为上,下型浇注,内腔采用整体芯子。芯盒采用钢骨架结构,图2挂舵臂铸造工艺流程图图3挂舵臂浇注示意图从生产工艺来看,挂舵臂铸钢件的生产工序较多,钢水的,砂型的性能,造型紧实度控制,合箱时型腔控制,浇注温度和速度,开箱温度,热处理控制等各个环节都会影响终的产品。挂舵臂形状复杂,主体为薄壁长筒结构,两端分别连接厚大的下舵承和下舵钮结。