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出口用箱體鑄鐵砝碼鑄造缺陷的消除方法

說明:

0.引言

某機組的箱體鑄鐵砝碼是該機組高壓部分的關(guān)鍵部件，材質(zhì)為O6Crl3Ni4Mo不銹鋼，設(shè)計.上要求該部件承受高溫高壓的工作條件，因此對鑄鐵砝碼的表面及內(nèi)在質(zhì)量要求很高，對蒸汽進口部位和法蘭面都有很高的探傷要求。該鑄鐵砝碼壁厚32mm,分為中心部位的大型腔和4個小型腔，整個鑄鐵砝碼結(jié)構(gòu)對鑄鐵砝碼的補縮和芯子的定位難度都很大，形狀也比較復(fù)雜，如果工藝考慮不周全，整個鑄鐵砝碼的流 動性.、壁厚和清理都會受到影響，而鑄鐵砝碼的質(zhì)量也難以保證。不銹鋼鑄鐵砝碼由于材質(zhì)特殊，鑄造性能比較差，其鑄造難度要高于-般低合 金鋼鑄鐵砝碼，尤其是類似于箱體、閥體類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄鐵砝碼，更容易出現(xiàn)鑄造缺陷。在箱體鑄鐵砝碼的生產(chǎn)過程中鑄鐵砝碼局部出現(xiàn)如下缺陷并造成報廢:

1)局部鑄造表面有冷隔出現(xiàn)。

2)表面有縮松缺陷。

3)表面出現(xiàn)大面積皮下氣孔。

1原因分析

1)不銹鋼材質(zhì)O6Crl3Ni4Mo的鋼液含鉻量高，其流動性比一般的低合金鋼要差 ，易產(chǎn)生冷隔和表面皺皮等缺陷。在鑄鐵砝碼生產(chǎn)過程中，原工藝方案(見圖2)在厚壁位置全部采用腰形明冒口，其澆注系統(tǒng)分布不夠均勻，導(dǎo)致鑄鐵砝碼充型時局部金屬液流動充型效果較差，補縮困難，在鑄鐵砝碼的表面局部出現(xiàn)冷隔，影響鑄鐵砝碼的表面質(zhì)量。

2)不銹鋼鑄鐵砝碼出現(xiàn)皮下氣孔的概率比一般的低合金鋼要 高。在鑄鐵砝碼的凝固過程中由于砂型排氣不夠通暢，大量氣體侵入鑄鐵砝碼表面難以排出，具體表現(xiàn)在鑄鐵砝碼的表面局部出現(xiàn)大量的皮下氣孔，影響鑄鐵砝碼的表面質(zhì)量。

3)體收縮使鑄鐵砝碼最后凝固的地方出現(xiàn)宏觀或微觀的縮孔，而不銹鋼材質(zhì)由于體收縮率高于-般的低合金鋼，且冒口的橫向補縮能力弱，冒口的補縮距離相對較短，因此更容易出現(xiàn)縮孔，具體表現(xiàn)在鑄鐵砝碼的局部熱節(jié)位置出現(xiàn)縮孔，影響鑄鐵砝碼的內(nèi)在質(zhì)量及力學(xué)性能。

2解決方案

鑄造凝固過程的數(shù)值模擬不同于傳統(tǒng)的工藝設(shè)計模式，其主要作用是在凝固過程中預(yù)測鑄鐵砝碼缺陷產(chǎn)生的可能性及位置，如縮孔、縮松和熱裂等，分析工藝參數(shù)對工藝實施結(jié)果的影響，便于技術(shù)人員對所設(shè)計的鑄造工藝進行驗證和優(yōu)化，為鑄鐵砝碼質(zhì)量的提高以及進行宏觀和微觀深層次研究提供了新的手段。

通過數(shù)值模擬軟件對澆注系統(tǒng)進行優(yōu)化，改進澆注系統(tǒng)及冒口的參數(shù)及分布。改進后工藝方案，整個型腔為完整的1#芯子，通過芯頭對砂芯進行定位，在壁厚較厚部位擺放冷鐵，增大其補縮能力，同時增加了通冒口的澆道，采用腰形明冒口和腰形暗頂冒口相結(jié)合的方式，增大1#冒口尺寸，將4#腰形明冒口改為腰形暗頂冒口，3#圓柱形明冒口改為腰形明冒口，降低了冒口高度。箱體的鑄造表面出現(xiàn)的皮下 氣孔缺陷，主要分布在鑄鐵砝碼的表面以下- -定深度的范圍內(nèi)，在4#腰形暗頂冒口擺放澆口用于排氣，同時在關(guān)鍵部位擺放通氣繩，扎排氣孔，加強砂型的排氣措施，減少了鑄鐵砝碼表面出現(xiàn)氣孔的概率。鑄鐵砝碼內(nèi)部出現(xiàn)的縮孔、縮松缺陷，主要分布在鑄鐵砝碼的壁厚較厚部位，通過數(shù)值模擬軟件對鑄鐵砝碼凝固時的溫度場和澆注充型時液相分布情況進行模擬分析，修正相關(guān)的工藝參數(shù)。

以上是出口用箱體鑄鐵砝碼鑄造缺陷的消除方法的詳細內(nèi)容,望采納!

出口用箱體鑄鐵砝碼鑄造缺陷的消除方法