控制水輪機無錫不銹鋼鑄件裂紋缺陷的措施 分享 打印
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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東方電氣集團東方電機有限公司生產的水輪機關鍵部件大部分采用的是無錫不銹鋼ZG06Cr13Ni4Mo和ZG06Cr16Ni5Mo，這類材質鑄造性能較差，流動性差，體收縮和線收縮較大，熱應力大，容易產生裂紋。由于水輪機不銹鋼鑄件內外質量要求高，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，故生產工藝流程復雜，過程控制困難，一旦鑄件產生裂紋，不僅返修工作量大，嚴重的還可能報廢，造成重大經濟損失。
水輪機無錫不銹鋼鑄件產生裂紋缺陷的原因主要有以下幾方面：
1）鑄件結構復雜，壁厚不均勻，在凝固和冷卻過程中產生的內應力大，特別是在熱節處。
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）鑄造工藝設計不合理，冒口補貼及澆注系統設置不當，使鑄件產生縮孔、疏松、氣孔、砂眼等缺陷，都易造成鑄件基體的割裂和應力集中，從而使鑄件產生裂紋。
4）生產過程中沒有嚴格執行工藝，如保溫時間不足，過早開箱等會影響鑄件固態收縮，造成應力快速釋放，產生裂紋。
5）鑄件在落砂、轉運、切割、清理等過程中操作不當也會增加鑄件內應力，造成鑄件裂紋。
通過在實踐中不斷摸索、分析、研究，在實際生產過程中可采取以下措施和方法來預防無錫不銹鋼鑄件裂紋缺陷的產生：
（1）鑄造工藝設計要全面考慮鑄件的結構、形狀、大小、壁厚及其過渡等影響鑄件液態和固態收縮的因素，選擇適當的工藝參數，防止縮孔疏松等鑄造缺陷。鑄件的澆冒口系統設計要合理，若要采用冷鐵等工藝措施，其安放的部位要合理，既要保證鑄件內部組織的致密性，又要盡量避免應力集中的情況產生。
（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）通過適當延長鑄件在砂型中的保溫時間，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和固態收縮，避免外力因素造成應力集中的情況發生。
（4）在鑄件落砂清理過程中，避免外力和鑄件內應力相互作用產生裂紋。
（5）根據鑄件條件選擇適當的熱割澆冒口工藝方式，保證熱割起始溫度不低于300℃。
（6）開箱后要及時進行熱處理。
（7）在對無錫不銹鋼鑄件進行缺陷處理時，要堅持預熱原則。
（8）對重大無錫不銹鋼鑄件增加一次最終消除應力退火工序，嚴格控制保溫時間和出爐溫度。（余冶）