內外圓錐面,端面,溝槽,螺紋和回轉成形面等,所用主要是車刀,銑削加工銑削是將毛坯固定,用高速的銑刀在毛坯上走刀。切出需要的形狀和特,鑄造工藝流程見圖2,32.5萬噸礦砂船掛舵臂使用地坑組芯造型,鑄造工藝設計為平澆,見圖3,鑄件實體處于平躺狀態,選擇高度方向的對稱中分面為鑄件分型面,分為上,下型澆注,內腔采用整體芯子。芯盒采用鋼骨架結構,圖2掛舵臂鑄造工藝流程圖圖3掛舵臂澆注示意圖從生產工藝來看,掛舵臂鑄鋼件的生產工序較多,鋼水的,砂型的性能,造型緊實度控制,合箱時型腔控制,澆注溫度和速度,開箱溫度,熱處理控制等各個環節都會影響終的產品。掛舵臂形狀復雜,主體為薄壁長筒結構,兩端分別連接厚大的下舵承和下舵鈕結。有各自的優勢和劣勢,其生產優缺點比較見表在我國,水玻璃砂工藝是生產鑄鋼件的主要型砂工藝種類,水玻璃砂具有明顯的優勢,故可適用于各種不同鑄型(如金屬型,砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件,采用底注式充型。金屬液充型平穩,無現象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷,了鑄件的合格率,鑄件在壓力下結晶,鑄件組織致密,輪廓清晰,表面光潔,力學性能較高,對于大薄壁件的鑄造尤為有利,省去補縮冒口,金屬利用率到90-98%,勞動強度低。勞動條件好,設備簡易,易實現機械化和自動化,應用:以產品為主(氣缸頭,輪轂,氣缸架等),(5)離心鑄造(centrifugalcasting)離心鑄造:是將金屬液澆入的鑄型。鑄鋼件是指用鑄鋼制作的零件,與鑄鐵性能相似,但比鑄鐵強度好。鑄鋼件在鑄造中易出現氣孔缺陷、角度定位不準確等缺點,在長期使用中就有可能出現機殼斷裂的現象后制件或毛坯的,以上為直接鑄造,還有間接鑄造指將熔融態金屬或半固態合金通過沖頭注入密閉的模具型,并施以高壓,使之在壓力下結晶凝固成型,后制件或毛坯的。連續鑄造是利用貫通的結晶器在一端連續地澆入液態金屬,從另一端連續地成型材料的鑄造方,的控制,為產品制造廠挽救了巨大的損失,也為后續船舶建造節點的順利完成打下了基礎,本文首先分析了船用掛舵臂鑄鋼件大型化的趨勢,進一步結合生產工藝。分析了掛舵臂鑄鋼件容易出現的缺陷,并給出圖示,進一步梳理了如何合理使用無損探傷技術發現缺陷,后結合某32.5萬噸礦砂船大型掛舵臂鑄鋼件的修復實例總結了大缺陷焊補的和注意要點,隨著的經濟發展進入到一個蕭條時。。
湖南ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件篦板鑄鋼件的優點之一是設計的靈活性,設計人員對鑄件的形狀和尺寸有大的設計選擇,特別是形狀復雜和中空斷面的零件,鑄鋼件可采用組芯這一獨特的工藝來制造。其成形和形狀改變卻十分容易,從圖樣到成品的轉化速度很快,有利于快速報價響應和交貨期的縮短。形狀和的完善化設計、小的應力集中系數以及整體結構性強等特點,都體現鑄鋼件設計的靈活性和工藝優勢:在離心力作用下填充鑄型而凝固成形的一種鑄造。離心鑄造的分類根據鑄型軸線在空間的位置,常見的離心鑄造可分為兩種:離心鑄造:鑄型的軸線處于水平狀態或與水平線夾角很小(<4°)時的離心鑄造。立式離心鑄造:鑄型的軸線處于垂直狀態時的離心鑄造稱為立式離心鑄造。鑄型軸與水平線和垂直線都夾有較大角度的離心鑄造稱為傾斜軸離心鑄造,但應用很少。a)立式離心鑄造b)立式離心澆注成形鑄件c)離心鑄造1,16—澆包2,14—鑄型3,13—金屬4—帶輪和帶5—軸6—鑄件7—電動機8—澆注9—型腔10—型芯11—上型12—下型15—澆注槽17—端蓋優點:用離心鑄造生產空心體鑄件。 熱裂紋多呈不規則曲線,裂縫內表面比較粗糙且呈氧化鐵黑褐色無金屬光澤。產生原因為鋼水在凝固中內部應力造成,如開箱過早,鑄件凝固收縮時受型砂的阻力等,冷裂紋線條細且直,裂縫內表面潔凈且呈金屬光澤或輕微氧化色,能砂芯熱強度(如1000℃時樹脂砂的抗壓強度是水玻璃砂的5~10倍)。嚴重阻礙砂芯(型)退讓,呋喃樹脂中糠醇的含量越高(氮含量越低),鑄件的熱裂傾向越大,因為糠醇了樹脂的熱分解溫度,了樹脂的熱分解速度,從而了砂型或砂芯的潰散性,使砂型或砂芯更加阻礙鑄件收縮,造成鑄件熱裂傾向加重。由于鑄鋼凝固時液一固兩相區的區間較寬,因此呋喃樹脂砂鑄鋼時更易產生熱裂缺陷,尤其是框架結構件,用呋喃樹脂砂。鑄鋼件冶金制造適應性和可變性強,可以選擇不同的化學成分和組織控制,適應于各種不同工程的要求;可以通過不同的熱處理工藝在較大的范圍內選擇力學性能和使用性能,并有良好的焊接性能和加工性能。工藝設計也是一個很重要的環節,內澆口位置的確定對鋼水進入型腔是否平穩有著很大的影響,設置不當會造成鋼水紊流容易把氣體卷入造成內部的氣孔,使其產生塑性變形以具有一定機械性能,一定形狀和尺寸鍛件的加工。鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一,通過鍛造能金屬在冶煉中產生的鑄態疏松等缺陷,微觀組織結構,同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件,相關機械中負載高,工作條件嚴峻的重要零件。除形狀較簡單的可用軋制的板材,型材或焊接件外,多采用鍛件,軋制又稱壓延,指的是將金屬錠通過一對滾輪來為之賦形的,如果壓延時,金屬的溫度超過其再結晶溫度,那么這個被稱為[熱軋。 為使樹脂砂,尤其呋喃樹脂砂避免或熱裂,可采取以下幾個方面的措施:合金方面(1)控制鑄件的含硫量。宜在0.03%以下,并且避免鑄件中出現Ⅱ型硫化物,(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態,即Ⅰ型,Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布,呈斷續狀,容易引起鑄件熱裂,)通過錳硫比來改變硫的分布型態,(2)對于碳鋼件。應使S+P≤0.07%,因為硫與磷的疊加作用,使熱裂傾向性,(3)用A1脫氧時,應將鋁的殘留量A1殘留控制≤0.1%,過高的A1殘量,有利于形成A12S3,甚至可能形成A1N,使鋼的斷口呈現[巖石狀"。大大鑄鋼件的抗熱裂能力,(4)使鋼的晶粒能細化,如在鋼液中加入稀土和硅鈣,因為在操作規程中已經對那些基本的操作做出了詳細的規定及實施方。鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結構性強,因而了工程可靠性。再加上減輕重量的設計和交貨期短等優點,在價格和經濟性方有競爭優勢。起模斜度:為了使模樣便于從鑄型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度稱為起模斜度。鑄造圓角:為了防止鑄件在壁的連接和拐角處產生應力和裂紋,防止鑄型的尖角損壞和產生砂眼,在設計鑄件時,鑄件壁的連接和拐角部分應設計成圓角。型芯頭:為了保證型芯在鑄型中的定位、固定和排氣,模樣和型芯都要設計出型芯頭。收縮余量:由于鑄件在澆注后的冷卻收縮,制作模樣時要加上這部分收縮尺寸。優點:粘土的資源豐富、價格便宜。使用過的粘土濕砂經適當的砂處理后,絕大部分均可回收再用;制造鑄型的周期短、工效高;混好的型砂可使用的時間長;適應性很廣。小件、大件,簡單件、復雜件,單件、大批量都可采用;缺點及局限性:因為每個砂質鑄型只能澆注一。 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。鑄鋼件的重量可在很大的范圍內變動。重量小者可以是僅幾十克的熔模精密鑄件,而大型鑄鋼件的重量可達數噸、數十噸乃至數百噸。 湖南ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件篦板缺點組織不均勻。液態金屬注入鑄模后與模壁首先的一層液態金屬因溫度下降快,因此很快凝固成為較細晶粒。隨著與模壁距離的,模壁影響逐漸減弱,晶體沿與模壁相垂直的方向生長成彼此平行的柱狀晶體。在鑄件的中心部位,散熱已無顯著的方向性,且可地朝各個方向生長直至彼此,故形成等軸晶區。由此可見,鑄件內的組織是不均勻的,一般說來,晶粒比較。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。 應目視檢查整個鑄鋼件的表面。核查是否有缺陷存在,對于受到形狀影響應力集中的重要部位,應采用磁粉探傷檢查,對于后續仍需加工的部位,則應使用超聲波的確認加工面無缺陷,掛舵臂鑄鋼件的表面目視檢查和磁粉探傷掛舵臂鑄鋼件的表面檢查包括目視檢查和磁粉探傷。目視檢查應覆蓋整個產品的表面,在檢查之前,產品表面應無氧化皮,油污,油漆,水垢等,磁粉探傷應GB9444或IACSRec,69(優先)的要求進行,磁粉檢查的部位應按照的規定進行,應重點檢查所有批準圖紙指明的部位。填角和截面突變處,焊接坡口處寬度30mm的范圍內,型芯撐處,用氣割,火焰清理或碳弧氣刨加工過的部位,焊補修復處,使用中有可能承受高應力部位及鑄造工藝中設置外冷鐵和鑄筋的位置。組織不致密。液態金屬的結晶以樹枝生長進行,樹枝間的液態金屬后凝固,但樹枝間很難由金屬全部填滿,造成鑄件普遍存在不致密性。此外,注入模中的液態金屬在冷卻中及凝固中如體積收縮而未獲足夠的補充,也可形成疏松甚至縮孔。鑄鐵件中的石墨往往以較大尺寸的片狀、球狀或其他形狀出現,也可看成是一種不致密組織。產生原因:型砂表面強度不夠;模樣上無圓角或拔模斜度小鉤砂、鑄型損壞后沒修理或沒修理好就合箱;砂型在澆注前放置時間過長,風干后表面強度;鑄型在合箱時或搬運中損壞;合箱時型內浮砂未干凈,合箱后澆口杯沒蓋好,碎砂掉進鑄型。防止:型砂中粘士含量、及時補加新砂,型砂表面強度;模樣光潔度要高,并合理做出拔模斜度和鑄造圓角。損壞的鑄型要修好后再合箱;縮短澆注前砂型的放置時間;合箱或搬運鑄型時要小心,避免損壞或掉入砂型腔砂粒;合箱前型內浮砂,并蓋好澆口。6.披縫和脹砂披縫常出現在鑄件分型面處,是垂直于鑄件表面,且厚薄不均勻的薄片狀金屬突起物。脹砂是鑄件內、外表面局部,形成不規則的瘤狀金屬突起。 湖南ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件篦板表面粗糙。表面一般來說比較粗糙,不能與機加工表面相比,形狀也較復雜。故在生產長管形鑄件時可大幅度地金屬充型能力,鑄件致密度高,氣孔,夾渣等缺陷少,力學性能高,便于制造筒,套類復合金屬鑄件,用于生產異形鑄件時有一定的局限性,鑄件內孔直徑不準確,內孔表面比較粗糙,較差。加工余量大,鑄件易產生比重偏析,應用:離心鑄造早用于生產鑄管,在冶金,礦山,交通,排灌機械,,汽車等行業中均采用離心鑄造工藝,來生產鋼,鐵及非鐵碳合金鑄件,其中尤以離心鑄鐵管,內燃機缸套和軸套等鑄件的生產為普遍。(6)金屬型鑄造(gritycasting)金屬型鑄造:指液態金屬在重力作用下充填金屬鑄型并在型中冷卻凝固而鑄件的一種成型,優點:金屬型的熱導率和熱容量大,冷卻速。