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铸钢厂-单件小批量铸钢节点产品质量检验与控制
来源:http://wqzg.com/ 发布时间 : 2020-06-17 浏览量:1286 次
一、典型缺陷目视特征和主要形成原因
1. 热裂纹。裂缝为不规则曲线,内表面比较粗糙且呈氧化铁黑褐色。冷裂纹:裂纹线条较宵、裂缝内表面洁净且呈金属光泽。产生的原因属于钢水在凝固过程中铸 件的收缩应力造成。铸钢件根部上表面打 磨后内部热裂纹目视特征为夹砂引起的 热裂纹,产生的原因为合箱时型砂掉人型 腔而未清除,浮砂所致。铸铜件筋板连接根部热裂纹,产生的原因为铸件凝固收缩时受型砂的阻力所致。铸钢件表面龟裂,其目视特征为裂纹分布如龟壳花纹。产生的原因主要是幵箱过早、快冷。铸造工艺拉筋与下.件交接处易产生热裂纹主要为 工艺拉筋尺寸不当或者开箱过早。
2. 气孔、缩孔。铸钢件轴毂上表面气孔缺陷目视特征呈圆形、内壁光滑有氧化色。产生的原因很多,此件产品为浅注系统中的金属液流裹携着气泡进入型腔所致。铸锕件底部缩孔其目视特征为形状不规则丘内表面呈氧化铁黑揭色的空洞。产生的原因主要是浇注时钢水液面高度不够,或者浇注速度过快所致。
3. 夹渣、砂眼。铸钢件加工后上表面夹渣缺陷,其目视特征为低溶点的氧化夹杂物和玻璃状的硅酸盐夹杂物。主要形成原因为底注式浇注过程中,包内钢水中的非金属夹杂未来得及上浮或者是浇注系统卷人产生二次夹杂进入铸型,铸件凝固过程中夹杂物上浮至铸件上表面所致。铸钢件上表面砂眼缺陷其目视特征为缺陷中存在小团状未熔型砂。主要形成原因为型腔未清理干净浇注系统中带人型砂或者涛型缺实度不均匀浇注过程中钢水冲刷型腔所致。
4铸造应力未消除、冷隔、预热不当。 ABS检验中铸钢件跌落试验断裂情况,其目视特征为脆性断口。主要形成原因为热处理时铸件放置位宣不合理,热处理温度未达到要求或者保温时间不够或者受热 不均匀使其铸态组织未能完全消除,存在残余铸造内应力。铸铜件过渡部位冷隔, 其目视持征为“裂纹”状缝隙,但缝隙带有圆角的棱边。主要形成原因为钢水冲型时由于型腔温度低或者浇注温度低,流在前面的钢水液冷却快,两股液流流头汇合处产生了罔相壳堵塞。预热不当产生的裂纹, 其目视特征属于冷裂纹产生于铸造缺陷焊,补时预热不均匀、预热方法不当所致。
二、铸钢件产品质置检验与控制
1.审査铸造工艺、了解生产过程。重要铸件检验前应熟悉所检产品的铸造工艺、 审査熔炼浇注记录、热处理记录、缺陷修复记录等影响铸钢件质童的重要工艺文件和过程控制记录,了解所检产品生产过程中的控制情况。熟悉所检产品的铸造工艺,可以此关注所检产品易出现铸造缺陷的部位。铸件轴向水平浇注,其大端放置半环形内冷铁,5道内浇口集中于大端内冷铁上部。内冷铁的尺寸和表面处理工艺上要求是很严格的,如果生产过程中控制不当,铸件就会产生严重缺陷。该工艺方案重点关注的部位:小端上表而、浇冒口根部及大圆锥形上表面。这是CCS因为浇注过程中内冷铁所带来的负面影响随钢水流动方向移至上述部位,若浇注温度偏低不能保证内冷铁熔化,上述缺陷也可 能在铸件下部分产生,甚至出现裂纹,检验时要特别注意。事实证明该铸件上述部位打磨后出现大面积密集型气孔及夹渣,难以清除,最后该铸件未能通过某船级社验船师的检验。该铸件最佳的铸造工艺方案应为直立大端面向上,取消内冷铁,冒口位于大端面,底注式内浇口。这样不但有利于钢水补缩,也有利于气体杂质浮至冒口排除,从而保证轴毂等S要部位的铸造质量。
2•外观质M目视和磁粉探伤检査,现场检验中,对容易产生铸造缺陷的部位我们要重点关注。高应力区域应作目视和粉探伤检查,夹砂和裂纹性缺陷不允许存在。影响产品使用性能的其他缺陷如密 _型气孔、夹渣、缩孔、冷隔等)也不允许存在。目前磁粉探伤执行的标准为44一88,规范和批准图纸几乎都没有明确磁粉探伤验收级别,参考有关资料,在批准图纸技术要求不明确的情况下,建议按照表面粗糙度等级可将验收级 别定为:粗加工面及重要部位不得低于2 级验收,其他铸造表面不得低于3级验收。磁粉探伤时应仔细观察,不能放过可 疑的磁痕。有些缺陷隐藏在皮下,若不经反复磁化仔细察看磁痕是不易被发现的。特别是在检验中磁粉探伤环苷非常重要, 这是因为铸钢锚后续不再机械加工、铸件形状很不规则、圆弧曲面较多,其近表面 缺陷难于被发现。为了保证结构用铸锕件的质屋,建议这类铸锕件重要部位检验状态为粗加工状态,为了使缺陷充分显露, 粗加工时尽可能少留加工余屋。这是因为有些铸造缺陷存在于皮下,目视和磁粉探 伤检测均难于发现,铸造毛坯表面粗植度及其近场区影响超声波探伤的耦合和判定。粗加工后近表面的铸造缺陷得以显露.产品验船师可以在制造企业对这些缺陷进行判定处理,这样不仅减轻验船师的 工作屋,也可以不影响建造周期,重要的是保证了产品的质量。
3.内在质屋超声波检査。参考我国某大型国企的验收标准:①不允许裂纹类型 缺陷存在。②在表层3mm当S以下单个缺陷不计允许有小5mm当屋的单个分散的夹杂类型缺陷存在。③中间层小于6mm当屋的单个分散缺陷不计,不允许有3600mm2面积缺陷存在,其最大边长不得大于丨00mm。铸钢件高应力的部位都在外表面和近表面,而不是在材料厚度的中间部位,笔者认为铸钢件应根据不同的部位用不同的灵敏度定级验收。按照 GB /17233—1987评级方法,参照上述企 业标准,在批准图纸中无明确超声波探伤 要求的情况下,建议将各层验收级别定 为:外层用<1)4当量灵敏度,不得低于2 级;内层用的当量灵敏度,不得低于3;外层和内层均不允许有裂纹类型缺陷存在。工件表面和底面应符合超声波探伤要求。若内层为铸钢件结构中某些厚大部位,这些部位本可设计为空心部位(如减 轻孔等),但为了满足铸造结构和铸造工艺的需要而设计为实心部位存在的缺陷, 只要不影响使用,建议这些部位的超声波 探伤验收级别可放宽一些,甚至可以不作超声波探伤要求。超声波探伤中若出现无低波或者低波衰减严重而被确定为晶粒粗大,允许重新热处理,重新热处理后超声波探伤情况依然则判为不合格。据有关资料介绍,由于纵波直探头存在局限性, 因此对于探测铸钢件近表层一定深度范围的缺陷建议采用双晶探头检查。
4.缺陷的修复对于铸钢件缺陷修复质虽的检验控制,应从以下几个方面着手:
1.铸钢件生产企业应进行铸钢件缺陷修复工艺认可。
2.將缺陷分为轻微缺陷和 严重缺陷,均应有相应的修复工艺报船级 社审核批准。
3.重要部位焊补过程控制,对其重要环节应进行见证。
4.修复后的铸件再次探伤检査和热处理。

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