鑄鋼節(jié)點(diǎn)廠家-鑄鋼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的基本原則和材質(zhì)選擇
一、典型缺陷目視特征和主要形成原因
1. 熱裂紋。裂縫為不規(guī)則曲線，內(nèi)表面比較粗糙且呈氧化鐵黑褐色。冷裂紋:裂紋線條較宵、裂縫內(nèi)表面潔凈且呈金屬光澤。產(chǎn)生的原因?qū)儆阡撍谀踢^程中鑄 件的收縮應(yīng)力造成。鑄鋼件根部上表面打 磨后內(nèi)部熱裂紋目視特征為夾砂引起的 熱裂紋，產(chǎn)生的原因?yàn)楹舷鋾r型砂掉人型 腔而未清理，浮砂所致。鑄銅件筋板連接根部熱裂紋，產(chǎn)生的原因?yàn)殍T件凝固收縮時受型砂的阻力所致。鑄鋼件表面龜裂，其目視特征為裂紋分布如龜殼花紋。產(chǎn)生的原因主要是幵箱過早、快冷。鑄造工藝?yán)钆c下.件交接處易產(chǎn)生熱裂紋主要為 工藝?yán)畛叽绮划?dāng)或者開箱過早。
2. 氣孔、縮孔。鑄鋼件軸轂上表面氣孔缺陷目視特征呈圓形、內(nèi)壁光滑有氧化色。產(chǎn)生的原因很多，此件產(chǎn)品為淺注系統(tǒng)中的金屬液流裹攜著氣泡進(jìn)入型腔所致。鑄錒件底部縮孔其目視特征為形狀不規(guī)則丘內(nèi)表面呈氧化鐵黑揭色的空洞。產(chǎn)生的原因主要是澆注時鋼水液面高度不夠，或者澆注速度過快所致。
3. 夾渣、砂眼。鑄鋼件加工后上表面夾渣缺陷，其目視特征為低溶點(diǎn)的氧化夾雜物和玻璃狀的硅酸鹽夾雜物。主要形成原因?yàn)榈鬃⑹綕沧⑦^程中，包內(nèi)鋼水中的非金屬夾雜未來得及上浮或者是澆注系統(tǒng)卷人產(chǎn)生二次夾雜進(jìn)入鑄型，鑄件凝固過程中夾雜物上浮至鑄件上表面所致。鑄鋼件上表面砂眼缺陷其目視特征為缺陷中存在小團(tuán)狀未熔型砂。主要形成原因?yàn)樾颓晃辞謇砀蓛魸沧⑾到y(tǒng)中帶人型砂或者濤型缺實(shí)度不均勻澆注過程中鋼水沖刷型腔所致。
4鑄造應(yīng)力未消除、冷隔、預(yù)熱不當(dāng)。 ABS檢驗(yàn)中鑄鋼件跌落試驗(yàn)斷裂情況，其目視特征為脆性斷口。主要形成原因?yàn)闊崽幚頃r鑄件放置位宣不合理，熱處理溫度未達(dá)到要求或者保溫時間不夠或者受熱 不均勻使其鑄態(tài)組織未能完全消除，存在殘余鑄造內(nèi)應(yīng)力。鑄銅件過渡部位冷隔， 其目視持征為“裂紋”狀縫隙，但縫隙帶有圓角的棱邊。主要形成原因?yàn)殇撍疀_型時由于型腔溫度低或者澆注溫度低，流在前面的鋼水液冷卻快,兩股液流流頭匯合處產(chǎn)生了罔相殼堵塞。預(yù)熱不當(dāng)產(chǎn)生的裂紋, 其目視特征屬于冷裂紋產(chǎn)生于鑄造缺陷焊，補(bǔ)時預(yù)熱不均勻、預(yù)熱方法不當(dāng)所致。
二、鑄鋼件產(chǎn)品質(zhì)置檢驗(yàn)與控制
1.審査鑄造工藝、了解生產(chǎn)過程。重要鑄件檢驗(yàn)前應(yīng)熟悉所檢產(chǎn)品的鑄造工藝、 審査熔煉澆注記錄、熱處理記錄、缺陷修復(fù)記錄等影響鑄鋼件質(zhì)童的重要工藝文件和過程控制記錄，了解所檢產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的控制情況。熟悉所檢產(chǎn)品的鑄造工藝，可以此關(guān)注所檢產(chǎn)品易出現(xiàn)鑄造缺陷的部位。鑄件軸向水平澆注，其大端放置半環(huán)形內(nèi)冷鐵,5道內(nèi)澆口集中于大端內(nèi)冷鐵上部。內(nèi)冷鐵的尺寸和表面處理工藝上要求是很嚴(yán)格的，如果生產(chǎn)過程中控制不當(dāng)，鑄件就會產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷。該工藝方案重點(diǎn)關(guān)注的部位:小端上表而、澆冒口根部及大圓錐形上表面。這是CCS因?yàn)闈沧⑦^程中內(nèi)冷鐵所帶來的負(fù)面影響隨鋼水流動方向移至上述部位，若澆注溫度偏低不能保證內(nèi)冷鐵熔化，上述缺陷也可 能在鑄件下部分產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)裂紋，檢驗(yàn)時要特別注意。事實(shí)證明該鑄件上述部位打磨后出現(xiàn)大面積密集型氣孔及夾渣，難以清理，最后該鑄件未能通過某船級社驗(yàn)船師的檢驗(yàn)。該鑄件佳的鑄造工藝方案應(yīng)為直立大端面向上，取消內(nèi)冷鐵，冒口位于大端面，底注式內(nèi)澆口。這樣不但有利于鋼水補(bǔ)縮，也有利于氣體雜質(zhì)浮至冒口排除，從而保證軸轂等S要部位的鑄造質(zhì)量。
2?外觀質(zhì)M目視和磁粉探傷檢査，現(xiàn)場檢驗(yàn)中，對容易產(chǎn)生鑄造缺陷的部位我們要重點(diǎn)關(guān)注。高應(yīng)力區(qū)域應(yīng)作目視和粉探傷檢查，夾砂和裂紋性缺陷不允許存在。影響產(chǎn)品使用性能的其他缺陷如密 _型氣孔、夾渣、縮孔、冷隔等)也不允許存在。目前磁粉探傷執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為44一88,規(guī)范和批準(zhǔn)圖紙幾乎都沒有明確磁粉探傷驗(yàn)收級別，參考有關(guān)資料，在批準(zhǔn)圖紙技術(shù)要求不明確的情況下，建議按照表面粗糙度等級可將驗(yàn)收級 別定為:粗加工面及重要部位不得低于2 級驗(yàn)收，其他鑄造表面不得低于3級驗(yàn)收。磁粉探傷時應(yīng)仔細(xì)觀察，不能放過可 疑的磁痕。有些缺陷隱藏在皮下，若不經(jīng)反復(fù)磁化仔細(xì)察看磁痕是不易被發(fā)現(xiàn)的。特別是在檢驗(yàn)中磁粉探傷環(huán)苷非常重要， 這是因?yàn)殍T鋼錨后續(xù)不再機(jī)械加工、鑄件形狀很不規(guī)則、圓弧曲面較多，其近表面 缺陷難于被發(fā)現(xiàn)。為了保證結(jié)構(gòu)用鑄錒件的質(zhì)屋，建議這類鑄錒件重要部位檢驗(yàn)狀態(tài)為粗加工狀態(tài)，為了使缺陷充分顯露， 粗加工時盡可能少留加工余屋。這是因?yàn)橛行╄T造缺陷存在于皮下,目視和磁粉探 傷檢測均難于發(fā)現(xiàn)，鑄造毛坯表面粗植度及其近場區(qū)影響超聲波探傷的耦合和判定。粗加工后近表面的鑄造缺陷得以顯露.產(chǎn)品驗(yàn)船師可以在制造企業(yè)對這些缺陷進(jìn)行判定處理，這樣不僅減輕驗(yàn)船師的 工作屋，也可以不影響建造周期,重要的是保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.內(nèi)在質(zhì)屋超聲波檢査。參考我國某大型國企的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):①不允許裂紋類型 缺陷存在。②在表層3mm當(dāng)S以下單個缺陷不計(jì)允許有小5mm當(dāng)屋的單個分散的夾雜類型缺陷存在。③中間層小于6mm當(dāng)屋的單個分散缺陷不計(jì)，不允許有3600mm2面積缺陷存在，其大邊長不得大于丨00mm。鑄鋼件高應(yīng)力的部位都在外表面和近表面，而不是在材料厚度的中間部位，筆者認(rèn)為鑄鋼件應(yīng)根據(jù)不同的部位用不同的靈敏度定級驗(yàn)收。按照 GB /17233—1987評級方法，參照上述企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在批準(zhǔn)圖紙中無明確超聲波探傷 要求的情況下，建議將各層驗(yàn)收級別定 為:外層用<1)4當(dāng)量靈敏度，不得低于2 級;內(nèi)層用的當(dāng)量靈敏度，不得低于3;外層和內(nèi)層均不允許有裂紋類型缺陷存在。工件表面和底面應(yīng)符合超聲波探傷要求。若內(nèi)層為鑄鋼件結(jié)構(gòu)中某些厚大部位，這些部位本可設(shè)計(jì)為空心部位(如減 輕孔等)，但為了滿足鑄造結(jié)構(gòu)和鑄造工藝的需要而設(shè)計(jì)為實(shí)心部位存在的缺陷， 只要不影響使用，建議這些部位的超聲波 探傷驗(yàn)收級別可放寬一些,甚至可以不作超聲波探傷要求。超聲波探傷中若出現(xiàn)無低波或者低波衰減嚴(yán)重而被確定為晶粒粗大，允許重新熱處理，重新熱處理后超聲波探傷情況依然則判為不合格。據(jù)有關(guān)資料介紹，由于縱波直探頭存在局限性， 因此對于探測鑄鋼件近表層一定深度范圍的缺陷建議采用雙晶探頭檢查。
4.缺陷的修復(fù)對于鑄鋼件缺陷修復(fù)質(zhì)雖的檢驗(yàn)控制，應(yīng)從以下幾個方面著手:
1.鑄鋼件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)進(jìn)行鑄鋼件缺陷修復(fù)工藝認(rèn)可。
2.將缺陷分為輕微缺陷和 嚴(yán)重缺陷，均應(yīng)有相應(yīng)的修復(fù)工藝報(bào)船級 社審核批準(zhǔn)。
3.重要部位焊補(bǔ)過程控制，對其重要環(huán)節(jié)應(yīng)進(jìn)行見證。
4.修復(fù)后的鑄件再次探傷檢査和熱處理。
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