控制水輪機(jī)無錫不銹鋼鑄件裂紋缺陷的措施 分享 打印
時(shí)間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司生產(chǎn)的水輪機(jī)關(guān)鍵部件大部分采用的是無錫不銹鋼ZG06Cr13Ni4Mo和ZG06Cr16Ni5Mo，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。由于水輪機(jī)不銹鋼鑄件內(nèi)外質(zhì)量要求高，工況條件惡劣，因此均要求100%磁粉檢測、超聲檢測、滲透檢測。因※※其裂紋傾向大，故生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，過程控制困難，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，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
水輪機(jī)無錫不銹鋼鑄件產(chǎn)生裂紋缺陷的原因主要有以下幾方面：
1）鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均勻，在凝固和冷卻過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大，特別是在熱節(jié)處。
2）鋼水中有害元素（如S、P）、夾雜物、H、O、N等含量偏多，是造成鑄件裂紋的重要原因。
3）鑄造工藝設(shè)計(jì)不合理，冒口補(bǔ)貼及澆注系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，使鑄件產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔、砂眼等缺陷，都易造成鑄件基體的割裂和應(yīng)力集中，從而使鑄件產(chǎn)生裂紋。
4）生產(chǎn)過程中沒有嚴(yán)格執(zhí)行工藝，如保溫時(shí)間不足，過早開箱等會(huì)影響鑄件固態(tài)收縮，造成應(yīng)力快速釋放，產(chǎn)生裂紋。
5）鑄件在落砂、轉(zhuǎn)運(yùn)、切割、清理等過程中操作不當(dāng)也會(huì)增加鑄件內(nèi)應(yīng)力，造成鑄件裂紋。
通過在實(shí)踐中不斷摸索、分析、研究，在實(shí)際生產(chǎn)過程中可采取以下措施和方法來預(yù)防無錫不銹鋼鑄件裂紋缺陷的產(chǎn)生：
（1）鑄造工藝設(shè)計(jì)要全面考慮鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、大小、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)，防止縮孔疏松等鑄造缺陷。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，既要保證鑄件內(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。
（2）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。
（3）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℃，保證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。
（4）在鑄件落砂清理過程中，避免外力和鑄件內(nèi)應(yīng)力相互作用產(chǎn)生裂紋。
（5）根據(jù)鑄件條件選擇適當(dāng)?shù)臒岣顫裁翱诠に嚪绞?，保證熱割起始溫度不低于300℃。
（6）開箱后要及時(shí)進(jìn)行熱處理。
（7）在對無錫不銹鋼鑄件進(jìn)行缺陷處理時(shí)，要堅(jiān)持預(yù)熱原則。
（8）對重大無錫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。（余冶）