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铸造简介及大铸件质量控制1． 什么样是铸造：将金属加热熔化后倒入（或压入）模子（砂型或金属型）中，冷却后得 到所需形状的物件，此种工艺称为铸造，获得的工件称为铸件2． 常用的铸造金属材料：2．1 铸铁1） 铸铁是含碳量 2%以上的铁碳合金，工业应用的铸铁含碳量一般为2.5%~4% 除铁以外，铸铁中常存元素有碳、硅、锰、磷、硫其中碳是影响铸铁组织和性能的重要因 素，硅和锰是调节铸铁组织和性能的有利因素；而磷和硫通常被视为有害杂质，应尽量降低 其含量2）铸铁的分类灰铸铁普通灰口铸铁孕育铸铁球墨铸铁贝氏体球墨铸铁一般球墨铸铁可锻铸铁白心可锻铸铁珠光体可锻铸铁（黑心）铁素体可锻铸铁（黑心）蠕虫状石墨铸铁特种铸铁耐热铸铁耐蚀铸铁抗磨铸铁耐磨铸铁2．2 铸钢一般工程用铸造碳钢工程与结构用铸钢焊接结构用碳素 低合金高强度铸钢抗磨铸钢 铸钢不锈、耐蚀铸钢—耐热铸钢 —低温用铸钢-铸造工具钢-其它特种铸钢2．3 铸造非铁合金2．3．1 铸造铜合金普通黄铜（铜锌合金）如产68，表示含铜量为68%的铜锌合金 铸造黄铜特殊黄铜：在铜锌系的基础上加入铝、锡、镍、锰、铁、硅等 铸造铜合金元素 L铸造青铜锡青铜（铜锡合金）如QSn10为含锡10%的锡青铜 特种青铜有铝青铜、硅青铜、铍青铜、铅青铜、磷青铜等2．3．2 铸造铝合金分为铝-硅系、铝-铜系、铝-镁系和铝-锆系四大类。

3．金属熔炼设备简介：3．1 铸铁熔化设备：冲天炉、感应电炉3．2 铸钢熔炼设备：即炼钢设备包括粗炼和精炼3．3 非铁合金熔化炉：坩锅炉、感应电炉、电弧炉4．常用铸造方法铸造方法金属型铸昌造：适用于批量生产和质量要求高的中、小型铸件非铁合金铸件 压力铸造：生砂型铸造：是最常用的铸造方法砂型铸造中，又以粘士砂型的使用为最广用粘士砂型生 产的铸件约占铸件产量的90%，特别是在黑色金属的铸造中， 应用更为广泛产效率高，光淀度高，力学性能高，适用于大——特种铸造批量、中小型铸件藹心铸造：组织细密，没有浇冒口系统，便于制造双金属铸 件（如复合铸铁轧辊），生产效率较高；容易产生偏析 （比重偏析）熔模铸造:尺寸精度高,光洁度一可达Ra6.3〜2.5pm,可铸造形状很复杂的铸件，浇注合金不受限 制；过程复杂，周期长，成本高，尺寸不能太大卧式离心铸造机示盍囹5．砂型铸造简介：5．1 砂型铸造简介：砂型铸造俗称“翻砂”，是用型砂造型的铸造方法主要过程为：1）制造模型：①用木材（或其它适用材料）制成与铸件外形基体相同的模型（要加上收缩 量和拔模斜度）模型英文叫做Pattern，为了造型方便，模型往往要做成可以分合的两部分或几部分，见图3;A-|A _ _ . - a l②用木材等材料打造“芯盒”供制造砂芯或泥芯用。

见图5砂芯和泥芯的形状与:讣诜巴』.心门沢芝图铸件的内腔形状基本相同2）用“芯盒”当模子，制成砂芯或泥芯Core），见图4砂芯或泥芯要有支撑用的芯头,芯子中往往要有钢筋骨架以提高强度芯子做好后，要用烘干或其它方法使之硬化IPr淡谡芯鑫，•、说團巴.3） 在砂箱中（大型的在地坑中）用模型 造出铸件的阴模即砂型（Mould）,此工 序即为“造型”也叫"翻砂”（Moulding） 同时要做出容纳芯头的槽（也叫芯头）通 常铸一个铸件都要用上下两个或更多的砂 箱砂箱中还要做出浇口（ Gate）和冒 口（Riser）这里介绍的只是是原 理性的，实际上的工艺还要比这复杂一 些）4） 将砂芯或泥芯下到砂型中（芯头架在 砂型的槽上），上下箱扣在一起称为合箱， 见图7这时，在砂型和芯子之间的空间 就是将来的铸件以及浇冒口系统5） 浇注：将熔化的液体金属从浇口浇入 砂型6） 脱箱、落砂和清理：待铸件凝固后（按 经验确定的保温时间），将铸件从砂型中取 出，叫“脱箱”；清除砂子，叫落砂；去除 表面粘砂、毛刺，割去浇冒口叫清理7） 热处理、机械性能试验、探伤、焊补等5．2 铸钢件的热处理：铸钢件特别是大型铸钢件在铸造后都有较大的铸造应力，粗大的铸态金相组织，所以铸钢件一般都要经过热处理来消除应力，调整金相组织，改善机械性能。

铸钢件的热处理方法一般有退火、正火加回火、高温扩散退火、调质以及焊补后的去 应力退火；高锰钢等奥氏体铸需要进行水韧处理铸铁件以及有色件的热处理请自学5，3 铸钢件的机械性能试块：铸钢件的机械性能试块有单铸的（U形的、梅花形的），也有附在铸件上的重要铸件 一般都要求附在铸件上的试块在试样缺失时，甚至有在铸件本体上割取试料，然后再将铸 件焊补修复的试块如何取应按照合同和适用技术条件的规定试块应随铸件同炉热处理19\.K15.114—中］.40——甲45．4 铸钢件的焊补：砂型铸造的铸钢件的常见缺陷有：粘砂，气孔，夹渣以及裂纹，疏松，缩孔，胀箱等 等作为监督员，凡是尺寸超差，表面或内部有超标的不连续，均是要进行控制的对砂型铸造的大型铸钢件来说，挖除缺陷，焊补修复是一种通用的方法即使是马氏体不锈钢（如RCCMM3208）、铬-镍奥氏体铁素体不锈钢（如RCCMM3401）也是如此根据RCCMM3406,冷却剂管道的奥氏依铁素体不锈钢离心浇铸钢管，不允许焊补但 在不得不面对时，还可以由供应商向承包商申请，作为例外，在有焊接工艺评定和能进行固 溶热处理的基础上个案处理缺陷挖补一般在性能热处理机械性能试验合格后进行，补焊 合格后，仅进行消除应力热处理而不再进行性能热处理。

补焊要按补焊工艺（焊材、电参数、 温度等、进行，补焊工艺要有补焊工艺评定报告支持补焊工人要经考试具有资格才能施焊 焊材管理要符合相应规程的要求首先要将铸件表面清理打磨，去除表面缺陷，满足UT对表面的要求，经UT或RT之后， 发现超标缺陷并将其位置、大小及深度记录下来（复杂重要的大铸件要画出缺陷地图、，以 后就根据此记录进行清除、PT或MT、焊补和检查清除、PT或MT、焊补和检查有可能反 复进行，直到合格为止（见下面的流程图、6．大型重要铸钢件的质量控制——以某汽轮机缸体为例 6．1 工艺流程300MW 汽轮机中压外缸制造工艺流程 制造程序制造要点造型1.咼的尺寸精度，表面光滑的木质整体模型2.铬铁矿自硬砂，喷涂锆英粉涂料，确保光滑的砂型表面炼钢一钢包精炼炉（LF）精炼，确保钢水低P, S和钢水的纯净度，调整化学成分1b注-测定钢水的化学成分（见附件1）附件1.化学成分和机械性能表1化学成分（％）元素材质CSiMnCrMoNiVPSAlB57J-V最小值0.100.200.502.000.90 最大值0.180.600.802.501.100.500.0400.0300.0250.040表2机械性能（室温）材料o b(N/mm2)o 0 2(N/mm2)ss(%)叭％）Kv(J),+20°CHbB57J-V590-7402400218228240*170-230附件3。

中压外缸取样及敷偶位置图注1.*系三个试样的平均值，其中一根试样允许最小值三24 J,其余试样高于平均值.2 •延伸率X抗拉 强度210500.3.围绕铸件,按一定的间距打硬度（5吨以上铸件至少打5点）附件 2.高压外缸热处理工艺6.2 质量计划 中压外缸上半质量计划概略行 号检查类型工艺 评定资格 评定见证技术条件级别签字，日期不符 合报AR 口告号用户工厂010资料有效性审N015查VXXXXX020通用及专用要RX025求N采购合同030制造大纲VXXXXX040文件符合性证VX045明VXXXXX050资格评定有效VRXXXXX055性审查VXXXXX065焊接工艺，包VXXXXX070括：VXXXXX075铸件补焊VXXXXX085结构焊及其补VXXXXX090焊，包括：RXXXXX095附件RXXXXX120焊工和操作者RXXXXX125NDE操作者RXXXXX130焊材：验收，XXXXX140保管和使用XXXXX145待焊件的符合150性155吊耳加强筋 保温脐子 汽缸铸件的生 产炉前化学分析 热电偶的位置 品质热处理（曲线） 补焊前缺陷的 位置 如果缺陷需要 进行补焊160缺陷去除部位XNXXXXX165的MT和PT主要缺陷去除图RXXXXX170补焊的实施XXNXXXXX175工艺，焊工的R180编号及焊材的XXXXXX185批号XXR检杳图190结构焊缝XRXXXXX195205210215235240245250260265270275280285290295300待焊部位的准 备工作MT 或 PTUT结构焊缝的实 施-附件焊接工艺，焊 工的编号，焊 材的批号 主要待补焊区 示图除应力热处理 -热电偶位置 最终热处理后 的检查 标记识别号 缸体铸件的符 合性产品及试样硬 度试验的均匀 性试料和试样的 识别号 机械性能 产品化学分析 缸体铸件的NDE目视检查MTUT 铸件 补焊区NN RN RNXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX检查图XXXXXXXXXXXXXXX中压外缸上半质量计划概略（续一）行 号检查类型工艺评定人员 资格见证技术条件级别签字日期不符合。