工藝設(shè)計(jì)也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),內(nèi)澆口位置的確定對(duì)鋼水進(jìn)入型腔是否平穩(wěn)有著很大的影響,設(shè)置不當(dāng)會(huì)造成鋼水紊流容易把氣體卷入造成內(nèi)部的氣孔,使其產(chǎn)生塑性變形以具有一定機(jī)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(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,微觀組織結(jié)構(gòu),同時(shí)由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件,相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高,工作條件嚴(yán)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(duì)滾輪來為之賦形的,如果壓延時(shí),金屬的溫度超過其再結(jié)晶溫度,那么這個(gè)被稱為[熱軋。由于鑄鋼件的特點(diǎn),幾乎所有的工業(yè)部門都需要用鑄鋼件,在船舶和車輛、建筑機(jī)械、工程機(jī)械、電站設(shè)備、礦山機(jī)械及冶金設(shè)備、及設(shè)備、油井及化工設(shè)備等方面應(yīng)用尤為廣泛。至于鑄鋼件在故在生產(chǎn)長管形鑄件時(shí)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(xué)性能高,便于制造筒,套類復(fù)合金屬鑄件,用于生產(chǎn)異形鑄件時(shí)有一定的局限性,鑄件內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確,內(nèi)孔表面比較粗糙,較差。加工余量大,鑄件易產(chǎn)生比重偏析,應(yīng)用:離心鑄造早用于生產(chǎn)鑄管,在冶金,礦山,交通,排灌機(jī)械,,汽車等行業(yè)中均采用離心鑄造工藝,來生產(chǎn)鋼,鐵及非鐵碳合金鑄件,其中尤以離心鑄鐵管,內(nèi)燃機(jī)缸套和軸套等鑄件的生產(chǎn)為普遍。(6)金屬型鑄造(gritycasting)金屬型鑄造:指液態(tài)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(yōu)點(diǎn):金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大,冷卻速。各產(chǎn)業(yè)部門的應(yīng)用,由于各國的具體條件不同,情況可能有較大的差異。造型操作控制對(duì)氣孔的產(chǎn)生也有至關(guān)重要的作用,要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程中的一些東西,工藝對(duì)一些常規(guī)產(chǎn)品的操作細(xì)節(jié)不做專門的要求,這種情況是完全可以避免的。前面說的所有問題及解決辦法都需要每一個(gè)參與這項(xiàng)工作的員工認(rèn)真對(duì)待才行,因?yàn)檫@些問題已經(jīng)不簡單的是一個(gè)產(chǎn)品問題了,在市場競爭如此激烈的,產(chǎn)品已經(jīng)直接關(guān)乎到企業(yè)的生存了,任何影響產(chǎn)品的問題都是大問題。必須要引起有關(guān)部門的注意了,只要我們起來就沒有解決不了的困難,所有的問題也就不是問題了,砂型鑄造是鑄造工藝的主要,約占整個(gè)鑄件生產(chǎn)的80%,砂型鑄造,按粘結(jié)劑材料分類,可分為粘土砂鑄造,樹脂砂鑄造和水玻璃砂鑄造等3大類。這3種工藝均適用于鑄鋼件的生。
山東ZG30Cr26Ni5鑄鋼件滑塊鑄鋼件的品種繁多,不勝枚舉?,F(xiàn)就幾個(gè)主要的產(chǎn)業(yè)部門使用鑄鋼件的情況做簡要說明。
具有型砂流動(dòng)性好。易緊實(shí),操作簡便,勞動(dòng)強(qiáng)度低,工作條件好,型(芯)尺寸精度高,鑄件好,以及鑄件缺陷少,生產(chǎn)能耗低等優(yōu)點(diǎn),與樹脂砂相比,產(chǎn)生化學(xué)污染較少,具有生產(chǎn)成本低,現(xiàn)場,無味,以及勞動(dòng)條件好等優(yōu)勢,因其具有優(yōu)良的高溫退讓性而能有效地減輕鑄鋼件的裂紋傾向。但其主要缺點(diǎn)為:鑄鋼件尺寸精度低,型芯砂潰散性差,落砂清理困難,舊砂再生回用困難,廢棄排放量大,容易造成污染,使用樹脂砂流動(dòng)性好,易緊實(shí),樹脂加入量少,砂粒上的粘結(jié)劑膜薄,這樣砂粒受熱,砂芯。砂型的熱率會(huì)比水玻璃砂芯(型)高,樹脂砂受熱后,在還原性下樹脂炭化結(jié)焦而形成的焦炭骨架,以確定后續(xù)的修復(fù)措施,焊補(bǔ)前需要進(jìn)行鑄鋼件缺陷修復(fù)工藝認(rèn)。電站設(shè)備是高技術(shù)產(chǎn)品,其主要零件都在高負(fù)荷下長時(shí)間連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn),火電站和核電站設(shè)備中有不少零部件還需耐受高溫和高壓蒸汽的腐蝕,因而對(duì)零部件的可靠性有很嚴(yán)格的要求。鑄鋼件能大限度地這些要求,在電站設(shè)備中廣為采用。本次焊補(bǔ)選擇藥芯焊絲E501T-1(THY-51B),直徑φ1.2mm,焊接參數(shù)焊接參數(shù)應(yīng)按照批準(zhǔn)的WPS進(jìn)行選擇,本次焊接參數(shù)控制為:直流反接,電流220-280A,鑄鋼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,小型鑄鋼件可用天然硅砂,大中型鑄鋼件宜采用石英巖砂或人造硅砂,有時(shí)為了解決型砂的高溫性問題,采用鎂砂,鉻鐵礦砂等耐火材料配制面砂,或在普通鑄型型腔表面涂刷鉻鐵礦砂粉。鋯英石粉等快干涂料,以防止鑄件產(chǎn)生粘砂等缺陷,鑄鋼件濕型砂常用膨潤或普通粘土作為粘結(jié)劑,其加入量一般為9%--11%,目前很多工廠采用活化膨潤土或天然鈉基膨潤土,以型砂的熱濕拉強(qiáng)度或抗夾。
毛坯的的成形工藝,應(yīng)用:汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)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(jīng)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(diǎn)優(yōu)點(diǎn):尺寸精度和幾何精度高,表面粗糙度高,能夠鑄造外型復(fù)雜的鑄件。且鑄造的合金不受,缺點(diǎn):工序繁雜,費(fèi)用較高應(yīng)用:適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜,精度要求高,或很難進(jìn)行其它加工的小型零件,如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)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。鐵路機(jī)車及車輛鐵路運(yùn)輸與的生命財(cái)產(chǎn)安全密切相關(guān),因此。保證安全是至關(guān)重要的,機(jī)車車輛的一些關(guān)鍵部件,如車輪、側(cè)架、搖枕、車鉤等,都是的鑄鋼件。
鐵路轉(zhuǎn)轍用的轍岔是承受強(qiáng)烈沖擊和的部件,工況條件極為惡劣,形狀又很復(fù)雜。一定要注意其烘烤程度,嚴(yán)禁加入,因?yàn)樗谧兂蓺怏w的時(shí)候會(huì)1000多倍體積。這對(duì)于鋼水的除氣是一個(gè)非常大的麻煩,如果該環(huán)節(jié)沒有處理得當(dāng)鑄造出合格的鑄鋼件很困難,因此在鑄鋼件生產(chǎn)中,應(yīng)該嚴(yán)格按照要求來進(jìn)行澆注環(huán)節(jié)各項(xiàng)操作,首先,在澆注前企業(yè)應(yīng)該做足工作,以保證后續(xù)的澆注操作能夠順利進(jìn)行。澆注前工作包括:a,清理澆注場地,保證澆注流程安全順利完成,b,檢查澆包的修理,烘干預(yù)況及運(yùn)輸與傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的靈活性和可靠牲,c,了解澆注合金的種類,估算待澆注鑄型的數(shù)量和所需金屬液的重量,防止?jié)沧⒅写嬖诮饘僖翰蛔?。鑄型數(shù)量不夠的現(xiàn)象,為了合格的鑄鋼件,嚴(yán)格控制澆注溫度,澆注速度,嚴(yán)格遵守澆注操作規(guī)程很關(guān)。
鑄件的內(nèi)腔既可用金屬芯、也可用砂芯。金屬型的結(jié)構(gòu)有多種,如水平分型、重直分型及復(fù)合分型。其中垂直分型便于開設(shè)內(nèi)澆口和取出鑄件;水平分型多用來生產(chǎn)薄壁輪狀鑄件;復(fù)合分型的上半型是由垂直分型的兩半型采用鉸鏈連結(jié)而成,下半型為固定不動(dòng)的水平底板,主要應(yīng)用于較復(fù)雜鑄件的鑄造。金屬型鑄造型的工藝特點(diǎn):金屬型的導(dǎo)熱速度快和無退讓性,使鑄件易產(chǎn)生澆不足、冷隔、裂紋及白口等缺陷。此外,金屬型反復(fù)經(jīng)受金屬液的沖刷,會(huì)使用壽命,為此應(yīng)采用以下工藝措施。預(yù)熱金屬型:澆注前預(yù)熱金屬型,可減緩鑄型的冷卻能力,有利于金屬液的充型及鑄鐵的石墨化。生產(chǎn)鑄鐵件,金屬型預(yù)熱至250~350℃;生產(chǎn)有色金屬件預(yù)熱至100~250。建筑、工程機(jī)械及其他車輛建筑機(jī)械和工程機(jī)械的工況條件都很差,大部分零件都承受高的負(fù)荷或需耐受沖擊磨損,其中很大一部分是鑄鋼件,如行動(dòng)中的輪、承重輪、搖臂、履帶板等。
產(chǎn)生原因:緊實(shí)度不夠或不勻;面砂強(qiáng)度不夠、或型砂水分過高;液態(tài)金屬壓頭過大、澆注速度太快。防止:鑄型緊實(shí)度、避免局部過松;混砂工藝、控制水分,型砂強(qiáng)度;液態(tài)金屬的壓頭、澆注速度。7.抬箱鑄件在分型面處有大面積的披縫,使鑄型外形尺寸發(fā)生變化。抬箱過大,造成跑火——鐵水自分型面外溢,嚴(yán)重時(shí)造成澆不足缺陷。產(chǎn)生原因:砂箱未緊固、壓鐵不夠或去除壓鐵過早;澆注過快,沖擊力過大;模板翅曲。防止:壓鐵重量,特鐵水凝固后再去除壓鐵;澆包位置,澆注速度;修正模板。8.掉砂鑄件表面上出現(xiàn)的塊狀金屬突起物,其外形與掉落的砂塊很相似。在鑄件其它部位,則往往出現(xiàn)砂眼或殘缺。產(chǎn)生原因:模樣上有深而小的凹。一般汽車很少用鑄鋼件,但特種越野車和重型貨車的行動(dòng)部分也用不少的鑄鋼件。鑄鋼的熔煉。鑄鋼必須采用電爐熔煉,主要有電弧爐和感應(yīng)電爐。根據(jù)爐襯材料和所用渣系的不同,義可分為酸性熔爐和堿性熔爐。碳鋼和低合金鋼可采用任何一種熔爐熔煉,但高合金鋼只能采用堿性熔爐熔煉。
CO2氣體流量20-25L/min,焊接控制(1)焊接避開風(fēng)口,焊接電流嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi),(2)焊接時(shí)控制層間溫度為150-200℃,(3)填充焊控制焊接速度不要過快。不應(yīng)產(chǎn)生弧坑以免產(chǎn)生裂紋,(4)焊接時(shí)范圍≤14mm,打底焊不允許,(5)每層焊后均需清理焊道,(6)焊補(bǔ)中如果發(fā)現(xiàn)有裂紋,未熔合,未焊透,夾渣,氣孔等影響的缺陷,應(yīng)將缺陷去除后方可繼續(xù)補(bǔ)焊,(7)焊后焊縫表面與鑄件外輪廓圓滑過渡。鑄造工藝。鑄鋼的熔點(diǎn)高,流動(dòng)性差,鋼液易氧化和吸氣。同時(shí),其體積收縮率為灰鑄鐵的2~3倍.因此,鑄鋼的鑄造性能較差,容易產(chǎn)生澆不足、氣孔、縮孔、熱裂、黏砂、變形等缺陷。為防止上述缺陷的產(chǎn)生,必須在工藝上采取相應(yīng)措施。
眾所周知,塑料注射成形技術(shù)低廉的價(jià)格生產(chǎn)各種復(fù)雜形狀的制品,但塑料制品強(qiáng)度不高,為了其性能,可以在塑料中添加金屬或陶瓷粉末以強(qiáng)度較高。耐磨性好的制品,近年來,這一想法已發(fā)展演變?yōu)橄薅鹊毓腆w粒子的含量并且在隨后的燒結(jié)中完全除去粘結(jié)劑并使成形坯致密,消失模鑄造是一種近無余量,成型的新工藝,該工藝無需取模,無分型面,無砂芯,因而鑄件沒有飛邊。毛刺和拔模斜度,并了由于型芯組合而造成的尺寸誤差,鑄造又稱液態(tài)模鍛,是使熔融態(tài)金屬或半固態(tài)合金,直接注入敞口模具中,隨后閉合模具,以產(chǎn)生充填流動(dòng),到達(dá)制件外部形狀,接著施以高壓,使已凝固的金屬(外殼)產(chǎn)生塑性變形。未凝固金屬承受等靜壓,同時(shí)發(fā)生高壓凝。生產(chǎn)鑄鋼件用型砂應(yīng)有高的耐火度和抗黏砂性,以及高的強(qiáng)度、透氣性和退讓性。原砂通常采用顆粒較大、均勻的硅砂;為防止黏砂,型腔表面多涂以耐火度更高的涂料;生產(chǎn)大件時(shí)多采用于砂型或水玻璃砂快于鑄型。為了鑄型強(qiáng)度、退讓性,型砂中常加入各種添加劑?;蚣庸ち亢苄。约攘私饘倮寐?,又了大量的加工設(shè)備和工時(shí);鑄件價(jià)格便易;可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。缺點(diǎn)及局限性:壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高,流態(tài)不,故采用一般壓鑄法,鑄件易產(chǎn)生氣孔,不能進(jìn)行熱處理;對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件,壓鑄較為困難;高熔點(diǎn)合金(如銅,黑色金屬),壓鑄型壽命較低;不宜小批量生產(chǎn),其主要原因是壓鑄型制造成本高,壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高,小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。4.金屬型鑄造又稱硬模鑄造,它是將金屬澆入金屬鑄型,以鑄件的一種鑄造。鑄型是用金屬制成,可以反復(fù)使用多次(幾百次到幾千次),又叫型鑄造。金屬型的結(jié)構(gòu)一般的,金屬型用鑄鐵和鑄鋼制。
(1)就澆注溫度而言,澆注溫度對(duì)鑄件影響很大,應(yīng)該根據(jù)合金種類,鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型特點(diǎn)確定合理的澆注溫度范圍。鑒于缺陷較大,而且缺陷位于軸孔關(guān)鍵位置,缺陷前將缺陷部位及附近預(yù)熱到150℃以上,圖14缺陷初步坡口檢查CCS規(guī)范規(guī)定鑄鋼件缺陷剔除后,應(yīng)進(jìn)行無損檢測以證實(shí)缺陷被完全,若屬于需要修補(bǔ)的焊補(bǔ)時(shí)。所有開槽的底部應(yīng)具有3倍槽深的直徑,且剔除缺陷時(shí)應(yīng)使坡口形狀能夠方便后續(xù)的焊接操作,此外,大焊補(bǔ)的坡口形狀還要CCS已經(jīng)批準(zhǔn)的鑄鋼件焊補(bǔ)WPS(NO,JTHP-007)的要求,坡口角度大于15°,本次修復(fù)嚴(yán)格按照WPS和規(guī)范的要求。打磨坡口,坡口的角度應(yīng)大于焊補(bǔ)工藝WPS的坡口角。在澆注和冒口的設(shè)計(jì)上。由于鑄造碳鋼傾向逐層凝固,收縮大,因此多采剛順序凝固原則來設(shè)置澆注和冒口.以防止縮孔、縮松的出現(xiàn)。一般來說,鑄鋼件都要設(shè)置冒口。冷鐵也應(yīng)用較多。此外,應(yīng)盡量采用形狀簡單、截面面積較大的底注式澆注,使鋼液迅速、平穩(wěn)地充滿鑄型。
山東ZG30Cr26Ni5鑄鋼件滑塊熱處理。鑄鋼的熱處理通常為退火或正火。退火主要用于w(C)≥0.35%或結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的鑄鋼件,這類鑄件塑性差,鑄造應(yīng)力大,鑄件易開裂。正火主要用于w(C)≤0.35%的鑄鋼件,這類鋼件碳含量低,塑性,冷卻時(shí)不易開裂。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方,掛舵臂鑄鋼件是船舶上使用的重要結(jié)構(gòu)部件,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,截面不規(guī)則,是支撐和懸掛舵結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件,在使用中要受到較大的彎曲疲勞應(yīng)力,掛舵臂的好壞直接關(guān)系到整艘船舶的建造進(jìn)度和。并影響船舶整個(gè)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(yàn)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(tài)下重量達(dá)到了205噸,所需總鋼水量達(dá)到330噸,使用多達(dá)4爐鋼水澆。