對于水輪機關鍵(jiàn)部分(fèn)大部分采用不鏽鋼鑄件,如(rú)ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr16Ni5Mo等。這類材質(zhì)鑄造(zào)性能較差,流動性差,體(tǐ)收縮(suō)和線收縮較大,熱應力(lì)大,容易産生裂紋。一旦鑄件(jiàn)産生裂紋,不僅返修工(gōng)作量大,嚴重(zhòng)的(de)還可能報廢,造成重大的(de)經濟損失。鑄件裂紋的(de)産生因素主要是鑄件結構、鑄造工藝等,生産中一般采用以下措施來加(jiā)以預防:
1、鑄件結構(gòu)
鑄造時要全面考慮鑄件的結構、形狀、大型(xíng)、壁厚及其過渡等影響鑄件液(yè)态和固态收縮的(de)因素,選擇适當的工藝參數,防止(zhǐ)縮孔縮松等鑄造缺陷。鑄件的澆冒口系統設計要(yào)合理,若要(yào)采用冷鐵(tiě)等工藝措(cuò)施,其安放的部位要合理(lǐ),既要保證鑄件内部組織的緻密性,又(yòu)要盡量避免應(yīng)力集中的情(qíng)況産生。
2、冶煉
冶煉過程中,盡量降低P、S等有害元(yuán)素的含(hán)量(liàng),降低N、H、O等氣體和夾雜物含量。通過采(cǎi)用低磷鋼中間合金,可以起到很好的效果。
3、保溫
通過适當延長鑄件在砂型(xíng)中的保溫時間(jiān),主要是控制(zhì)開箱溫度低于70℃,保證鑄件在砂型中充分(fèn)完成液态和固态收縮,避免外力因素造成應力集中的情(qíng)況發生。
4、落砂(shā)
在鑄件落砂清理過程中,嚴禁打箱時向砂型和鑄件澆水,嚴禁采用(yòng)撞箱等較(jiào)強外力沖擊方式落砂,避免外(wài)力(lì)和鑄件内應(yīng)力(lì)相互作用産生裂紋。
5、切割冒口
根據鑄件條件選擇适(shì)當的熱割澆冒口工藝方式,保證熱割起始溫度不低于300℃。操作(zuò)時,氣割槍和吹氧管采用振動切割。重要(yào)件氣割後及時用石棉布蓋住隔口或(huò)進爐熱處理(lǐ)。對于上(shàng)冠及軸流式葉片一類結構複雜(zá)、工藝上采(cǎi)取特殊(shū)措施的鑄件,采(cǎi)用二次熱割。
6、預熱(rè)
在對不鏽鋼鑄件進行缺陷處(chù)理時,要(yào)堅持預熱原(yuán)則。在(zài)吹、焊工序處理時,工件(jiàn)要預熱至108℃以(yǐ)上方可操作。若發(fā)現較大的裂紋缺(quē)陷,應(yīng)先進行去應力(lì)退火(huǒ),再進行處理。
7、增加退火
對重大不鏽鋼鑄件增加一次zui終消除應力退火工序,嚴格(gé)控制保溫時間和出爐溫度。其目的是減少生産過程中産生新的應力集中,更加(jiā)徹底地消除鑄(zhù)件内(nèi)應力,防止裂紋産生。