不銹鋼鑄件裂紋預(yù)防措施七方面
對(duì)于水輪機(jī)關(guān)鍵部分大部分采用不銹鋼鑄件,如ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr16Ni5Mo等。這類材質(zhì)鑄造性能較差,流動(dòng)性差,體收縮和線 收縮較大,熱應(yīng)力大,容易產(chǎn)生裂紋。一旦鑄件產(chǎn)生裂紋,不僅返修工作量大,嚴(yán)重的還可能報(bào)廢,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。
鑄件裂紋的產(chǎn)生因素主要是鑄件結(jié)構(gòu)、鑄 造工藝等,生產(chǎn)中一般采用以下措施來加以預(yù)防:鑄造時(shí)要全面考慮鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、大型、壁厚及其過渡等影響鑄件液態(tài)和固態(tài)收縮的因素,選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù),防止縮孔縮松等鑄造缺陷。鑄件的澆冒口系統(tǒng) 設(shè)計(jì)要合理,若要采用冷鐵等工藝措施,其安放的部位要合理,既要鑄件內(nèi)部組織的致密性,又要盡量避免應(yīng)力集中的情況產(chǎn)生。冶煉過程中,盡量降低P、S等有害元素的含量,降低N、H、O等氣體和夾雜物含量。通過采用低磷鋼中間合金,可以起到很好的效果。
通過適當(dāng)延長鑄件在砂型中的保溫時(shí)間,主要是控制開箱溫度低于70℃,鑄件在砂型中充分完成液態(tài)和固態(tài)收縮,避免外力因素造成應(yīng)力集中的情況發(fā)生。在鑄件落砂清理過程中,嚴(yán)禁打箱時(shí)向砂型和鑄件澆水,嚴(yán)禁采用撞箱等較強(qiáng)外力沖擊方式落砂,避免外力和鑄件內(nèi)應(yīng)力相互作用產(chǎn)生裂紋。根據(jù)鑄件條件選擇適當(dāng)?shù)臒岣顫裁翱诠に嚪绞剑瑹岣钇鹗紲囟炔坏陀?00℃。操作時(shí),氣割槍和吹氧管采用振動(dòng)切割。重要件氣割后及時(shí)用石棉布蓋住隔口或進(jìn)爐熱處理。對(duì)于上冠及軸流式葉片一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝上采取特殊措施的鑄件,采用二次熱割。
在對(duì)不銹鋼鑄件進(jìn)行缺陷處理時(shí),要預(yù)熱原則。在吹、焊工序處理時(shí),工件要預(yù)熱至108℃以上方可操作。若發(fā)現(xiàn)較大的裂紋缺陷,應(yīng)先進(jìn)行去應(yīng)力退火,再進(jìn)行處理。對(duì)重大不銹鋼鑄件增加一次最終消除應(yīng)力退火工序,嚴(yán)格控制保溫時(shí)間和出爐溫度。其目的是減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生新的應(yīng)力集中,更加徹底地消除鑄件內(nèi)應(yīng)力,防止裂紋產(chǎn)生。
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