湖北ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件葉輪

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。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。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。

而應采用雙晶直或斜。相控陣超聲檢測技術(PAUT)的使用PAUT技術也被用于32.5萬噸礦砂船掛舵臂鑄鋼件的超聲波探傷中，PAUT是一種依據設定的聚焦法則對陣列各個單元在發射或接收聲波時施加不同的時間(或電壓)，通過波束形成實現檢測聲束的。偏轉和聚焦等功能的超聲檢測成像技術，通過檢驗發現，PAUT技術可有效檢測出鑄鋼件軸孔位置所關注區域的內部缺陷，與的A脈沖超聲波檢測技術結果基本一致，的A脈沖超聲波檢測技術無法直接快速判斷缺陷的形狀。需要與試塊進行對比，且探傷結果無法數字化儲存,使用PAUT技術C掃描成像的缺陷檢測，可以更加準確的判斷缺陷的形狀，鑄件結構方面鑄件的形狀與尺。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。ZG40Ni35Cr25NbW葉輪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。

壓鑄為CT5~7）；可以金屬材料的利用率。熔模鑄造能顯著產品的成形表面和配合表面的加工量，節省加工臺時和刃具材料的消耗；能限度地毛坯與零件之間的相似程度，為零件的結構設計帶來很大方便。鑄造形狀復雜的鑄件熔模鑄造能鑄出形狀十分復雜的鑄件，也能鑄造壁厚為0.5mm、重量小至1g的鑄件，還可以鑄造組合的、整體的鑄件；不受合金材料的。熔模鑄造法可以鑄造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵、銅合金和鋁合金鑄件，還可以鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金以及等材料的鑄件。對于難以鍛造、焊接和切削加工的合金材料，特別適宜于用精鑄鑄造；生產靈活性高、適應性強熔模鑄造既適用于大批量生產，也適用小批量生產甚至單件生。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。

湖北ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件葉輪特征：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。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方，掛舵臂鑄鋼件是船舶上使用的重要結構部件，其結構復雜，截面不規則，是支撐和懸掛舵結構的關鍵部件，在使用中要受到較大的彎曲疲勞應力，掛舵臂的好壞直接關系到整艘船舶的建造進度和。并影響船舶整個壽命周期的航行安全，近年來，隨著32.5/40萬噸礦砂船，30.8萬噸油船及2.0/2.1萬箱集裝箱船的大量建造，船舶的大型化趨勢日益明顯，船舶的大型化也意味著掛舵臂鑄鋼件的大型化，以CCS檢驗的32.5萬噸礦砂船掛舵臂鑄鋼件為例。單體粗加工交貨狀態下重量達到了205噸，所需總鋼水量達到330噸，使用多達4爐鋼水澆。

ZG40Ni35Cr25NbW葉輪形成原因：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。

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。：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。

(8)鑄造(squeezingcasting)鑄造:是使液態或半固態金屬在高壓下凝固。流動成形，直接制件或毛坯的，它具有液態金屬利用率高，工序簡化和等優點，是一種節能型的，具有潛在應用前景的金屬成形技術，直接鑄造:噴涂料，澆合金，合模，加壓，保壓，泄壓，分模，毛坯脫模。復位,間接鑄造:噴涂料，合模，給料，充型，加壓，保壓，泄壓，分模，毛坯脫模，復位，可內部的氣孔，縮孔和縮松等缺陷,表面粗糙度低，尺寸精度高,可防止鑄造裂紋的產生,便于實現機械化，自動化，應用:可用于生產各種類型的合金。如鋁合金，鋅合金，銅合金，球墨鑄鐵等(9)消失模鑄造(Lostfoamcasting)消失模鑄造(又稱實型鑄造):是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型。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。

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：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。

否則稱為[冷軋"。壓延是金屬加工中常用的手段，壓力鑄造的實質是在高壓作用下，使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型，隨著時間，兩側逐漸凝固會產生收縮應力，兩側的應力會在此缺陷位置集中，但由于鑄件溫度較高。并無較度，在應力拉扯情況下，容易開裂，再者，若此位置再有夾砂之類的缺陷，便有了裂紋源，在應力集中的情況下，更容易產生熱裂紋，為了避免此位置再次出現裂紋，在后續的產品生產中在此位置割筋，割筋冷卻速度較快。在一定的時間內便會具有較高的強度，可以有效由于應力過大產生裂紋的傾向，型腔清潔程度，裂紋源，在此改進措施下，該系列船后續產品在該位置未再次產生裂紋，控。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。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。

含氫量過高；爐料中帶入的鉻等白口形成元素過多；元素偏析嚴重；防止：控制化學成分、碳、硅含量不宜過高；爐襯、包襯要烘干；型砂水分不宜過高；加強爐料，帶入白口化元素。圖15坡口檢查焊接前預熱規范要求碳鋼和碳錳鋼鑄鋼件應根據其化學成分，缺陷的大小和位置進行預熱，如果擬補焊的是重大缺陷，則在補焊前，鑄鋼件應進行細化晶粒處理，本次焊補屬于重大缺陷焊補，焊補前對缺陷部位進行局部火焰預熱4h后。在坡口附近70mm范圍內測溫，150-200℃開始焊接，焊材規格鑄鋼件缺陷的焊補應采用經認可的低氫型焊接材料，其焊縫的熔敷金屬應具有不低于鑄鋼件母材規定的力學性能，在實際操作時，應按照焊接工藝評定WPS進行選。：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。

毛坯的的成形工藝，應用:汽車的發動機氣缸體，氣缸蓋，曲軸等鑄件(2)熔模鑄造(investmentcasting)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，常稱為[失蠟鑄造"，熔模鑄造工藝流程工藝特點優點:尺寸精度和幾何精度高,表面粗糙度高,能夠鑄造外型復雜的鑄件。且鑄造的合金不受，缺點:工序繁雜，費用較高應用:適用于生產形狀復雜，精度要求高，或很難進行其它加工的小型零件，如渦輪發動機的葉片等，(3)壓力鑄造(casting)壓鑄:是利用高壓將金屬液高速一精密金屬模具型。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。

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。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。(3)在鑄件易發生裂紋處設置防裂筋，是防止鑄鋼件熱裂的有效措施。(4)及時松箱，也有助于熱裂，因為可以鑄件的收縮應力，造型材料方面(1)樹脂加入量，銑削較多地用于銑輪廓和槽等簡單外形/特征，數控銑床可以進行復雜外形和特征的加工，銑鏜加工中心可進行三軸或多軸銑鏜加工。用于加工，模具，檢具，胎具，薄壁復雜曲面，人工假體，葉片等，在選擇數控銑削加工內容時，應充分發揮數控銑床的優勢和關鍵作用，刨削加工是用刨刀對工件作水平相對直線往復運動的切削加工，主要用于零件的外形加工。刨削加工的精度為IT9~IT7，表面粗糙度Ra為6.3~1.6um，磨削加工磨削是指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方。

：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。

湖北ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件葉輪特征：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。

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。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。有效地隔絕了金屬液與鑄型界面發生反應，5.煤粉加熱到一定溫度時，干餾出煤焦油成為具有可塑性的膠質體，使鑄型的塑性，退讓性，型砂因受熱而產生的內應力，有利于防止鑄件產生夾砂等缺陷，6.煤粉的加入量主要根據鑄件的。壁厚，原砂粒度和粘土加入量等情況而定，小型鑄鐵件煤粉加入量一般為6%--8%，如煤粉加入量超過8%，但鑄件仍出現粘砂時，加入1%--2%的重油將可取得良好的效果，在型砂里加煤粉會惡化鑄造車間的勞動條件。因此，出現了許多煤粉代用品，例如近年來國外有的工廠采用碳油膨潤土粉，瀝青膨潤土粉，國內有的工廠采用重油等代用品，均取得了良好的效果，鑄鋼件澆注工藝注意事項澆注工藝是鑄鋼件整個生產流程中至關重要的一個環。