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文檔簡介

1、鑄件常見缺陷、修補及檢驗一、常見缺陷1 .缺陷的分類鑄件常見缺陷分為孔眼、裂紋、表面缺陷、形狀及尺寸和重量不合格、成份及組織和性能不合格五大類。(注:主要介紹鑄鋼件容易造成裂紋的缺陷)1.1 孔眼類缺陷孔眼類缺陷包括氣孔、縮孔、縮松、渣眼、砂眼、鐵豆。1.1.1 氣孔:別名氣眼,氣泡、由氣體原因造成的孔洞。鑄件氣孔的特征是:一般是園形或不規則的孔眼,孔眼內表面光滑,顏色為白色或帶一層舊暗色。(如照片)照片1產生的原因是:來源于氣體,爐料潮濕或繡蝕、表面不干凈、爐氣中水蒸氣等氣體、爐體及澆包等修后未烘干、型腔內的氣體、澆注系統不當,澆鑄時卷入氣體、鑄型或泥芯透氣性差等。1.1.2 縮孔縮孔別名縮

2、眼,由收縮造成的孔洞縮孔的特征是:形狀不規則,孔內粗糙不平、晶粒粗大。產生的原因是:金屬在液體及凝固期間產生收縮引起的,主要有以下幾點:鑄件結構設計不合理,澆鑄系統不適當,冷鐵的大小、數量、位置不符實際、鐵水化學成份不符合要求,如含磷過高等。澆注溫度過高澆注速度過快等。1.1.3 縮松縮松別名疏松、針孔蜂窩、由收縮耐造成的小而多的孔洞。縮松的特征是:微小而不連貫的孔,晶粒粗大、各晶粒間存在明顯的網狀孔眼,水壓試驗時滲水。(如照片2)照片2產生的原因同以上縮孔1.1.4 渣眼渣眼別名夾渣、包渣、臟眼、鐵水溫度不高、澆注擋渣不當造成。渣眼的特征是:孔眼形狀不規則,不光滑、里面全部或局部充塞著渣(如

3、照片3)照片3產生的原因是:鐵水純凈度差、除渣不凈、澆注時擋渣不好,澆注系統擋渣作用差、澆注時澆口未充滿或斷流。1.1.5 砂眼砂眼是夾著砂子的砂眼。砂眼的特征是:孔眼不規則,孔眼內充塞著型砂或芯砂。產生的原因是:合箱時型砂損壞脫落,型腔內的散砂或砂塊未清除干凈、型砂緊實度差、澆注時沖壞型芯、澆注系統設計不當、型芯表面涂料不好等。1.1.6 鐵豆鐵豆是夾著鐵珠的孔眼、別名鐵珠、豆眼、鐵豆砂眼等。鐵豆的特征是:孔眼比較規則、孔眼內包含著金屬小珠、常發生在鑄鐵件上。1.2 裂紋類缺陷裂紋類缺陷包括:熱裂、溫裂、冷裂。1.2.1 熱裂熱裂是在較高溫度下產生的,常發生在凝固溫度附近。熱裂的特征是:鑄件

4、上有穿透或不穿透的裂紋,呈彎曲形,開裂處表照片4產生的原因是:鐵中含硫量過高或雜質過多、砂型的退讓性能差、澆注溫度控制不當、鑄件壁簿厚轉接處過渡劇烈、澆口、冷鐵、收縮筋、排氣孔的尺寸和位置不當等。1.2.2 溫裂溫裂又稱熱處理裂紋由切割、焊接或熱處理不當引起。溫裂的特征是:鑄件上有穿透或不穿透的裂紋,開裂處金屬表面氧化1.2.3 冷裂冷裂是鑄件在較低溫度下產生的裂紋。冷裂的特征是:鑄件上有穿透或不穿透的裂紋,呈直線形,開裂處表面未氧化。產生的原因是:鑄件結構不合理,厚簿不均、砂型或泥芯退讓性能差、鑄件各部分冷卻不一致,合金自身應力傾向大。1.3 表面類缺陷表面類缺陷包括粘砂、結疤、夾砂、冷隔。

5、我們主要針對會造成鑄件裂的冷隔做一介紹:冷隔又稱對火、接火等冷隔的特征是:在制件表面有不規則的明顯下陷線形紋路(有穿透的和不穿透的兩種),形狀細小而狹長,在外力作用下有發展趨勢。從冷隔的特征看,它容易造成母體裂的危害。冷隔造成的裂紋,不會馬上出現,它是在運用時,在承載受沖擊作用下產生疲勞裂。(如照片5)照片5產生的原因是:多澆包多點同時澆注,使兩股金屬流對接,但未完全熔合而又無夾雜存在其間,兩層金屬結合極弱;澆注溫度太低、澆注速度過慢、澆注時間太長合金性能流動性差,碳、硅太低,硫量較高。或多澆包順序澆注,前后兩包斷流時間太長;鑄件截面薄而長,鐵水流不利,澆鑄斷流、砂型跑火、一次性澆注鐵水不足、

6、而補澆又不及時等。1.4 尺寸形狀和重量不合格類缺陷尺寸形狀和重量不合格類缺陷包括:多肉、澆不足、落砂、抬箱、偏芯、變形、錯箱、損傷、形狀、尺寸和重量不符等。1.5 成分組織及性能不合格類缺陷成分組織及性能不合格類缺陷包括化學成份不合格、金相不合格、偏析、過硬、物理力學性能不合格。二、缺陷的處理鑄件缺陷處理較為關鍵,尤其在處理裂紋時,處理過程中任何一個環節不注意都會引發新的裂紋。因此我必須關注細節,嚴格執行工藝,確保質量。1.鑄鋼件缺陷修補的原則:缺陷的修補必須在不影響產品質量的前提下進行,修補依據應按相關標準有關技術規定執行。如所存在缺陷是否充許修補,及修補相關的技術要求。參照標準:TB15

7、8”96機車車輛鑄鋼件補焊技術條件TB1464-91鐵道機車車輛用碳鋼鑄件通用技術條件TB456-84車鉤鉤尾框技術條件TB140O-91內燃機車用鑄鋼輪心技術條件2,鑄鋼件裂紋的處理方法焊補是鑄鋼件的基本生產工序之一。鑄鋼件上的鑄造缺陷幾乎都可以用焊補法修復。電弧焊被廣泛采用。(1)鑄鋼的焊接性:鑄鋼的含碳量對焊接性影響極大,合金元素的影響亦相當復雜。碳鋼或低合金鋼的焊接性通常用碳當量CE估計,近似計算公式頗多,大同小異。(2)焊補要點:為了保證焊補品質(質量),應認真清理缺陷處的粘砂、氧化皮、夾雜物等;開出坡口;并根據鋼的焊接性做好焊前預熱和焊后熱處理。2.1 打止裂孔及裂紋的消除裂紋的消

8、除可采用電弧氣刨或角型砂輪打磨、風銃刀消磨的冷消除法。建議重要件的裂紋消除盡量采用冷消除,盡可能的減少受熱。淺表性裂紋可不做止裂孔,裂的深度、寬度較大必須處理前在裂紋的終端10mmz內,預制58mmi勺止裂孔,防止裂紋的延伸。2.2 預制坡口和間隙我們在處理廠修車、構架拐壁座、軸箱拉桿座、旁承座等的裂紋時,焊縫要求焊透。一般采用60度V型坡口,預留2mm間隙。對于重要部位,裂紋較嚴重的T形接頭或角接接頭,建議對立板開30度V型坡口,這樣才能保證熔合質量。2.3 焊前準備處理焊補鑄鋼件所用焊條應使熔敷金屬的化學成份、機械性能與母材相當。處理裂紋我們建議采用堿性焊條,提高抗裂性和韌性。焊前要求對焊

9、條預熱200-250C,使用溫度不底于150C。環境溫度不低于5度。要求對坡口表面及施焊表面20mmK域內砂輪打磨。坡口表面不充許存在2mmz上溝梢,金屬表面無油污、氧化物、鐵銹見金屬光澤。建議在施焊前對鑄鋼件母體進行預熱。最好采用整體預熱,如不能整體預熱時,可采用局部預熱。局部預熱的范圍為焊縫兩側至少各取焊縫處截面厚三倍的寬度。各種牌號鑄鋼件的預熱溫度、焊后保溫措施、焊后去除應力的熱處理參照表1表1鑄件牌號預熱溫度焊后保溫措施焊后熱處理ZG230-450>50C不rfn要除技術條件規止外一般不做熱處理ZG310-570>150C石棉被履蓋緩冷或隨爐冷卻600C650CZG265-

10、480>150CZG415-620>150C318C650CZG690-830150C280c430C650C一些常用鑄鋼的焊接性鋼種主要化學成分(為焊接性焊前預熱溫度()焊后丁560650c退火碳鋼C<0.3良不需不需C0.30.4可100150©最好退火C0.40.5尚可150300應進行鎰鋼Mn1.21.6,C0.20.3可100150©最好退火Mn1.21.6,C0.30.4尚可150300應進行銘鋼Cr<1.0,C<0.2良不需不需Cr1.51.6,C<0.3可150200c最好退火銀鋼Ni<2.0,C<0.2良不需

11、不需Ni2.03.0,C0.150.30可100150©最好退火Ni>3.0,C0.30.4尚可150300應進行鋁鋼Mo0.40.6,C<0.25可100©最好退火Mo0.40.6,C0.250.35可100150©最好退火銅鋼Cu<2.0,C<0.2良不需不需焊接操者須經平焊考試合格,具備焊工資質的人員操作。在施焊時應該選擇合理的焊接規范。焊接引弧時,應防止電弧擊傷鑄件表面,禁止在非焊接區域引弧打火。施焊部位應避免人為吹風與穿堂風。對接焊縫不能一次填充過多,采用多層焊,不得少于三層。第一層焊縫采用較小直徑的焊條施焊,以較小的熔合比,防止

12、產生熱裂紋。每焊完一層后,應徹底清除熔渣(發現裂紋及缺陷應清除)后,再焊下一層。施焊中應保持焊縫層間不低于預熱溫度。較長焊縫大于200mm的焊接,應采用分段法。每層的起弧和收弧位要錯開不少于20mm盡量避開死角位及終端起弧或收弧。1.鑄鐵件的焊補鑄鐵件上的氣孔、砂眼、夾渣、裂紋、滲漏等缺陷,若不超過焊補的允許范圍,可以進焊補修復。但是,鑄鐵的焊接性能差,焊后常出現氣孔、變形,易斷裂,難加工,因此焊補鑄鐵時,應非常慎重。(1)焊補方法:鑄鐵的焊補方法通常按工件的預熱溫度分類(2)焊前不預熱或僅預熱到250c以下,稱為冷焊;焊前預熱到250450C,稱為半熱焊;焊前預熱到500700C,稱為熱焊。

13、鑄鐵常用焊補方法的特點及適用范圍見表2.(3)鑄鐵的焊補方法及其適用范圍表2焊補方法鑄件預熱焊補特點適用范圍焊條電弧焊不預熱冷焊通常采用非鑄鐵焊條。若用銀基焊條,焊后可加工;若用其它種類焊條,焊后加工性差,且焊縫強度和顏色各不相同,有的與母材接近采用大直徑鑄鐵芯焊條和大電流時,若能嚴格執行冷焊工藝要點,則焊后可加工,硬度、強度、顏色與母材基本相同。但若缺陷四周剛度大時,焊后易開裂冷焊、半熱焊主要用于非加工面上焊補,有時也用于加工面上焊補400c左右半熱焊一般米用鋼芯石墨化型鑄鐵焊條,焊后加工性不穩定,強度與母材相近500700c左右熱焊一般采用鑄鐵芯焊條。焊后需保溫緩冷。可加工,硬度,強度、顏

14、色與母材基本相同,即使缺陷四周剛度大,焊后亦不易開裂氧-乙快氣焊不預熱焊后可加工,硬度、強度、顏色與母材基本相同。但焊后常易開裂主要用于非加,面600c左右熱焊預熱后快速焊。焊后在650700c左右保溫緩冷。可加工,硬度、強度、顏色與母材基本相同多用于加工面釬料與鑄件釬焊一同加熱釬料熔化,流布鑄件的縫隙或空主要用于修洞中。焊后,鑄件變形小,易加工,補孔洞,裂但不宜高溫工作縫等缺陷2焊條的選用焊補鑄鐵缺陷應根據母材選用適當焊條,見表3表3根據鑄鐵材質選用焊條(日本焊接協會)母材焊條種類焊接種類銀焊條DFCNi銀鐵焊條DFCNiFe銀銅焊條DFCNiCi銅焊條DFCCu鐵焊條DFCFe灰鑄鐵補洞優

15、優優優優焊接優優差差焊補裂縫優優稍差差差球墨鑄鐵補洞良優稍差稍差焊接優差差差焊補裂縫L股優差差差可鍛鑄鐵黑心與白心補洞優優良稍差良焊接良優稍差差差焊補裂縫優差差差體補洞優優稍差良焊接優優稍差差差焊補裂縫優優差差差注:日本JISZ3252鑄鐵焊條(下列成分是焊縫金屬成分衿:焊條名稱CMnSiPSNiFeCuDFCNi1.81.02.50.040.04>92一一DFCNiFe2.02.52.50.040.044060余量一DFCNiCu1.72.51.00.040.04>602.52.53.5DFCCu1.05.01.0259.50.040.04一一余量DFCFe0.150.81.00.030.04一余量一|表4鑄鋁件常用焊補方法及應用方法焊補要點應用氣焊1.焊條與補焊鑄件相同2.熔劑(焊藥);氯化鉀30%-50%氯化鋰0%-23%氯化鈉0唳45%氯化鋼0%40%氯化鈉0唳9%氟化鉀0%-1

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