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常用的鑄造砂是硅質(zhì)砂,硅砂的高溫性能不能使用要求時(shí)則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。應(yīng)用廣的型砂粘結(jié)劑是粘土,也可采用各種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽或鹽和各種合成樹脂作型砂粘結(jié)劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結(jié)劑及其建立強(qiáng)度的不同分為粘土濕砂型、粘土干砂型和化學(xué)硬化砂型3種。砂型鑄造用的是和簡(jiǎn)單類型的鑄件已延用幾個(gè)世紀(jì).砂型鑄造是用來制造大型部件,如灰鑄鐵,球墨鑄鐵,不銹鋼和其它類型鋼材等工序的砂型鑄造。其中主要步驟包括繪畫,模具,制芯,造型,熔化及澆注,清潔等。工藝參數(shù)的選擇加工余量:所謂加工余量,就是鑄件上需要切削加工的表面,應(yīng)預(yù)先留出一定的加工余量,其大小取決于鑄造合金的種類、造型、鑄件大小及加工面在鑄型中的位置等諸多因。(3)在鑄件易發(fā)生裂紋處設(shè)置防裂筋,是防止鑄鋼件熱裂的有效措施。(4)及時(shí)松箱,也有助于熱裂,因?yàn)榭梢澡T件的收縮應(yīng)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(jiǎn)單外形/特征,數(shù)控銑床可以進(jìn)行復(fù)雜外形和特征的加工,銑鏜加工中心可進(jìn)行三軸或多軸銑鏜加工。用于加工,模具,檢具,胎具,薄壁復(fù)雜曲面,人工假體,葉片等,在選擇數(shù)控銑削加工內(nèi)容時(shí),應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)控銑床的優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵作用,刨削加工是用刨刀對(duì)工件作水平相對(duì)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)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。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(qiáng)度好。鑄鋼件在鑄造中易出現(xiàn)氣孔缺陷、角度定位不準(zhǔn)確等缺點(diǎn),在長(zhǎng)期使用中就有可能出現(xiàn)機(jī)殼斷裂的現(xiàn)象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(wěn),無現(xiàn)象,可避免卷入氣體及對(duì)型壁和型芯的沖刷,鑄件的氣孔、夾渣等缺陷少,了鑄件的合格率;鑄件在壓力下結(jié)晶,鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔,力學(xué)性能較高,對(duì)于大薄壁件的鑄造尤為有利;省去補(bǔ)縮冒口,金屬利用率到90%~98%;勞動(dòng)強(qiáng)度低,勞動(dòng)條件好,設(shè)備簡(jiǎn)易,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。缺點(diǎn)及局限性:升液管壽命短,且在保溫中金屬液易氧化和產(chǎn)生夾渣。主要用來鑄造一些要求高的鋁合金和鎂合金鑄件,如氣缸體、缸蓋、曲軸箱和高速內(nèi)燃機(jī)的鋁等薄壁件。6.離心鑄造離心鑄造是將金屬液澆入的鑄型。。
山西ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件鍋爐中心筒鑄鋼件的優(yōu)點(diǎn)之一是設(shè)計(jì)的靈活性,設(shè)計(jì)人員對(duì)鑄件的形狀和尺寸有大的設(shè)計(jì)選擇,特別是形狀復(fù)雜和中空斷面的零件,鑄鋼件可采用組芯這一獨(dú)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(zhuǎn)化速度很快,有利于快速報(bào)價(jià)響應(yīng)和交貨期的縮短。形狀和的完善化設(shè)計(jì)、小的應(yīng)力集中系數(shù)以及整體結(jié)構(gòu)性強(qiáng)等特點(diǎn),都體現(xiàn)鑄鋼件設(shè)計(jì)的靈活性和工藝優(yōu)勢(shì):圖6型芯撐未熔合產(chǎn)生的裂紋圖7夾渣圖8縮松夾渣的產(chǎn)生原因?yàn)殍T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(shí)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(bǔ)縮的結(jié)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(shí)度不夠,澆注中鋼水沖刷型腔所致,氣孔:型腔/型芯產(chǎn)生的氣體或鋼水中的氣體沒有在鑄件凝固前去所致?!魭於姹坭T鋼件的無損探傷掛舵臂鑄鋼件在使用中主要受到彎曲應(yīng)力的作用,高應(yīng)力區(qū)域主要出現(xiàn)在外表面和近表面區(qū)域,故產(chǎn)品表層區(qū)域的缺陷對(duì)其安全性能影響,也有其明顯的缺點(diǎn),與粘土砂相比,產(chǎn)生粉塵污染較。
所以說在大型鑄件的生產(chǎn)中低溫澆注是必須要遵循的一個(gè)原則。大包澆小件的缺點(diǎn),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(shí)間從鋼水中就凝固了,像一些氣缸類鑄件出現(xiàn)的氣孔就屬于這種情況,它們是承壓鑄件要經(jīng)過探傷檢驗(yàn),這些缺陷的修復(fù)是非常有難度的。經(jīng)常就會(huì)造成鑄件報(bào)廢的情況,是一個(gè)比較棘手的問題,大件澆注碰爐翻包后的時(shí)間也對(duì)鑄件氣孔的產(chǎn)生有一定的影響,小包鋼水翻入大包時(shí)卷入的氣體如果沒有足夠的時(shí)間讓它浮出來就澆入鑄件時(shí)又是一個(gè)卷入的,這也是許多大鑄件加工后出現(xiàn)氣孔的原因。只要生產(chǎn)組織充分考慮的這些影響鑄件的因素,經(jīng)過綜合評(píng)估,本次焊補(bǔ)采用局部火焰加熱去除應(yīng)力,焊道處加熱至560℃后保溫時(shí)間≥6。鑄鋼件冶金制造適應(yīng)性和可變性強(qiáng),可以選擇不同的化學(xué)成分和組織控制,適應(yīng)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(nèi)選擇力學(xué)性能和使用性能,并有良好的焊接性能和加工性能。是由設(shè)計(jì)者決定的,生產(chǎn)方無法改變,但是,對(duì)于園角的大小。壁厚過渡處的處理等,可以與有關(guān)設(shè)計(jì)部門協(xié)商,按照鑄造生產(chǎn)要求作適當(dāng)修改,與鑄鐵件相比,澆注鑄鋼件具有以下的特點(diǎn):澆注溫度高達(dá)1580℃以上,鋼液對(duì)鑄型的熱作用且時(shí)間長(zhǎng),一般采用底注包澆注,金屬液對(duì)鑄型的沖刷力大,鋼液易與造型材料發(fā)生相互作用。使鑄件產(chǎn)生氣孔,粘砂和夾砂等缺陷,因此,對(duì)鑄鋼件濕型砂的要求比鑄鐵件高,鑄鋼件濕型砂的含水量應(yīng)嚴(yán)格控制,一般為4¥--5%,面砂的透氣性應(yīng)大于100,背砂的透氣性應(yīng)在200以上,濕壓強(qiáng)度應(yīng)大于55千帕。鑄型的表面硬度應(yīng)在80-90.手工造型時(shí)型砂的緊實(shí)率控制在50%--55%,砂型鑄造是制造其零件。
防止:爐料要妥善,表面要清潔;爐缸、前爐、出鐵口、出鐵槽、澆包必須烘干;澆注溫度;不使用鋁量過高的廢鋼;適當(dāng)型砂的水分、控制煤粉加入量,扎通氣孔等。13.縮松、疏松分散、的縮孔,帶有樹枝關(guān)結(jié)晶的稱縮松,比縮松更的稱疏松。常出現(xiàn)在熱世部位。產(chǎn)生原因:鐵水中碳、硅含量過低,收縮大;澆注速度太快、澆注溫度過高,使得液態(tài)收縮大;澆注、冒口設(shè)計(jì)不當(dāng),無法實(shí)現(xiàn)順序凝固;冒口太小,補(bǔ)縮不充分。防止:控制鐵水的化學(xué)成分在規(guī)定范圍內(nèi);澆注速度和澆注溫度;改進(jìn)澆冒口,利用順序凝固;加大冒口體積,保證充分補(bǔ)縮。14.反白口鑄件斷口內(nèi)部出現(xiàn)白口組織,邊緣部分出現(xiàn)灰口。產(chǎn)生原因:碳、硅含量較高的鐵。鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結(jié)構(gòu)性強(qiáng),因而了工程可靠性。再加上減輕重量的設(shè)計(jì)和交貨期短等優(yōu)點(diǎn),在價(jià)格和經(jīng)濟(jì)性方有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。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(yán)重,或重口太小,補(bǔ)縮不好;鑄件在清理、運(yùn)輸中,受沖擊過大。防止:控制鐵水化學(xué)成分在規(guī)定的范圍內(nèi);澆注溫度;合理設(shè)計(jì)冒口;鑄件在清理、運(yùn)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(chǎn)生在鑄件表面或內(nèi)部。鑄件內(nèi)部的氣孔在敲碎后或機(jī)械加工時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生原因:小爐料、銹蝕嚴(yán)重或帶有油污,使鐵水含氣量太多、氧化嚴(yán)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(jī)物較多,使?jié)沧r(shí)產(chǎn)生大量氣體且不易排。
刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振動(dòng)造型。在負(fù)壓下澆注,使模型氣化,金屬占據(jù)模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造,工藝流程:預(yù)發(fā)泡→發(fā)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(xì)化晶粒,對(duì)NiCrMoV鋼的測(cè)定表明:在相同的條件下。經(jīng)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(shí),盡量鋼液的澆注溫度,對(duì)0.19%C的碳鋼,在1550℃時(shí)澆注比在1600℃時(shí)澆注,其抗熱裂能力幾乎高一倍。(2)對(duì)于薄壁鑄件,宜采用較高的澆注速度,如對(duì)某鑄鋼件,重量為125Kg,壁厚為15mm,澆注時(shí)間為14秒時(shí)不出現(xiàn)熱裂,至40秒就觀察到裂。鑄鋼件的重量可在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)。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(dá)數(shù)噸、數(shù)十噸乃至數(shù)百噸。
山西ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件鍋爐中心筒缺點(diǎn)組織不均勻。液態(tài)金屬注入鑄模后與模壁首先的一層液態(tài)金屬因溫度下降快,因此很快凝固成為較細(xì)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(zhǎng)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(gè)方向生長(zhǎng)直至彼此,故形成等軸晶區(qū)。由此可見,鑄件內(nèi)的組織是不均勻的,一般說來,晶粒比較。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(jù)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(tài)或與水平線夾角很?。?4°)時(shí)的離心鑄造。立式離心鑄造:鑄型的軸線處于垂直狀態(tài)時(shí)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(yīng)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(dòng)機(jī)8—澆注9—型腔10—型芯11—上型12—下型15—澆注槽17—端蓋優(yōu)點(diǎn):用離心鑄造生產(chǎn)空心體鑄件。
本次32.5萬噸礦砂船的大型掛舵臂鑄鋼件的修復(fù)嚴(yán)格按照CCS規(guī)范和批準(zhǔn)的WPS要求進(jìn)行。該掛舵臂在后續(xù)的使用中在該部位未出現(xiàn)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(jī)械加工的一部份,車床加工主要用車刀對(duì)的工件進(jìn)行車削加工,車床主要用于加工軸,套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件。是機(jī)械制造和修配工廠中使用廣的一類機(jī)床加工,車削加工是在車床上利用工件相對(duì)于對(duì)工件進(jìn)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(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面,大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削加工,如內(nèi)外圓柱面。組織不致密。液態(tài)金屬的結(jié)晶以樹枝生長(zhǎng)進(jìn)行,樹枝間的液態(tài)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(tài)金屬在冷卻中及凝固中如體積收縮而未獲足夠的補(bǔ)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(xiàn),也可看成是一種不致密組織。整個(gè)熱處理去應(yīng)力要求封閉操作,并采用耐火材料覆蓋緩冷,圖16焊后熱處理焊后探傷檢查在焊后熱處理后。焊補(bǔ)處及其臨近的母材應(yīng)打磨光滑,使用原來的無損探傷做復(fù)查,以確保修補(bǔ)處的要求,本次缺陷修補(bǔ),保溫冷卻48小時(shí)后按照IACS,REC,69的要求對(duì)缺陷周圍進(jìn)行了超聲波和磁粉探傷,超聲波探傷采用直和斜。盡可能地覆蓋缺陷可能出現(xiàn)的各個(gè)方向,經(jīng)無損探傷未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,圖17焊后探傷檢驗(yàn)缺陷原因分析及改進(jìn)措施該缺陷位于軸孔中間部位,相對(duì)于較厚的兩側(cè)截面,此位置,在凝固中降溫快,凝固,而此時(shí)兩側(cè)厚大部位仍有液相存在。形成原因?yàn)樵谀讨欣鋮s不均勻,局部應(yīng)力集中,超過金屬的彈性極限。
山西ZG40Ni35Cr25NbW鑄鋼件鍋爐中心筒表面粗糙。表面一般來說比較粗糙,不能與機(jī)加工表面相比,形狀也較復(fù)雜。為使樹脂砂,尤其呋喃樹脂砂避免或熱裂,可采取以下幾個(gè)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(xiàn)Ⅱ型硫化物,(鑄鋼件中的硫化物呈三種形態(tài),即Ⅰ型,Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅱ型的硫化物沿晶界分布,呈斷續(xù)狀,容易引起鑄件熱裂,)通過錳硫比來改變硫的分布型態(tài),(2)對(duì)于碳鋼件。應(yīng)使S+P≤0.07%,因?yàn)榱蚺c磷的疊加作用,使熱裂傾向性,(3)用A1脫氧時(shí),應(yīng)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(xiàn)[巖石狀"。大大鑄鋼件的抗熱裂能力,(4)使鋼的晶粒能細(xì)化,如在鋼液中加入稀土和硅鈣,因?yàn)樵诓僮饕?guī)程中已經(jīng)對(duì)那些基本的操作做出了詳細(xì)的規(guī)定及實(shí)施方。