阀门铸造常见的缺陷和改善
铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略
铸造工艺流程中的铸件缺陷分析与改进策略铸造工艺是一种重要的金属加工方法，用于制造各种形状的金属件。
然而，在铸造过程中，铸件缺陷是一个常见的问题，它会影响到铸件的质量和性能。
因此，对于铸造工艺流程中的铸件缺陷进行深入分析，并提出改进策略，对于提高铸件质量和工艺效率具有重要意义。
一、铸件缺陷的分类与原因分析在铸造工艺中，铸件缺陷可以分为表面缺陷和内部缺陷两类。
常见的表面缺陷包括气孔、砂眼、砂洞等；内部缺陷主要有夹杂物、孔洞、收缩系数不均匀等。
1.1 气孔气孔是铸造工艺中最常见的表面缺陷之一。
其形成的原因通常有两个方面，一是液态金属中溶解气体含量过高，二是在金属凝固过程中，气体生成而未能有效排除。
造成气孔的常见因素包括砂芯质量不佳、浇注温度过高、浇注速度过快等。
1.2 砂眼和砂洞砂眼是指铸件表面局部凹陷的缺陷，而砂洞是指铸件内部或边缘凹陷的缺陷。
主要原因包括模具缺陷、浇注系统设计不合理、浇注金属温度过低等。
1.3 夹杂物夹杂物是指铸件中存在的杂质，如炉渣、油污等。
其主要原因包括铁水净化不彻底、砂芯质量不佳等。
1.4 孔洞孔洞是指铸件内部存在的封闭空腔。
常见的孔洞形式包括气孔和收缩孔。
造成孔洞的原因主要有铁水中含气量高、铸型泥浆含水量高等。
1.5 收缩系数不均匀收缩系数不均匀是指铸件不同部位的收缩量不一致。
这可能会引起铸件的内部应力集中，从而导致开裂和变形。
收缩系数不均匀的原因包括铸造合金的特性、浇注温度的控制等。
二、改进策略为了减少铸件缺陷，提高铸件质量和工艺效率，以下是一些改进策略的具体措施：2.1 优化模具设计模具设计是影响铸件质量的关键因素之一。
通过优化模具结构、提高模具材料质量和表面光洁度，可以减少砂眼、砂洞等表面缺陷的产生。
2.2 控制浇注温度和速度浇注温度和速度对铸件质量有着直接的影响。
合理控制浇注温度和速度，可以降低气孔和夹杂物等缺陷的产生。
2.3 改进铸型材料和工艺选择合适的铸型材料，对铸件质量和工艺效率的提高至关重要。
阀门焊接缺陷及处理
阀门焊接缺陷及处理在工业管线的承压阀门中,铸钢阀门由于其成本的经济性和设计的灵活性,受到广泛运用。
但是由于铸造工艺受到铸件尺寸、壁厚、气候、原材料和施工操作的种种制约,铸件会出现砂眼、气孔、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种铸造缺陷,尤以砂型铸造的合金钢铸件为更多。
因为钢中合金元素越多钢液的流动性越差,铸造缺陷就更易产生。
因此,缺陷判别和制订合理、经济、实用及可靠的补焊工艺来确保补焊后的阀门符合质量要求已成为阀门冷热加工共同关注的问题。
本文介绍几种常见铸钢件缺陷的补焊方法和经验(焊条采用旧牌号表示)。
1、缺陷处理1.1、缺陷判断在生产实践中,有些铸件缺陷不允许补焊,如贯穿性裂纹、穿透性缺陷(穿底)、蜂窝状气孔、无法清除的夹砂夹渣和面积超过65平方厘米的缩松等,以及双方合同中约定的其他不能补焊的重大缺陷。
在补焊前应判断缺陷的类型。
1.2、缺陷剔除在工厂里一般可采用碳弧气刨吹去铸造缺陷,然后用手提角磨机打磨缺陷部位至露出金属光泽。
但生产实践中更多的是直接用碳钢焊条大电流除去缺陷,并用角磨机磨出金属光泽。
一般铸件缺陷剔除,可用<4mm-J422焊条,160～180A电流,将缺陷除干净,角磨机将缺陷口打磨成U 形,减少施焊应力。
缺陷清除的彻底,补焊质量好1.3、缺陷部位预热碳素钢和奥氏体不锈钢铸件,凡补焊部位的面积<65cm2,深度<铸件厚度的20%或25mm,一般无需预热。
但ZG15Cr1Mo1V、ZGCr5Mo等珠光体钢铸件,由于钢的淬硬倾向大,冷焊易裂,应作预热处理,预热温度为200～400℃(用不锈钢焊条补焊,温度取小值),保温时间应不少于60min。
如铸件不能整体预热,可用氧-乙炔在缺陷部位并扩展20mm后加热至300-350℃(背暗处目测观察微暗红色),大号割炬中性焰枪先在缺陷处及周边做圆周快速摆动几分钟,然后改为缓慢移动保持10min(视缺陷厚度而定),使缺陷部位充分预热后,迅速补焊。
阀体铸件缺陷及工艺介绍
阀体铸件缺陷及工艺介绍
件重：60kg，材质：铸钢30#，加少量的镍、钼、铬。
铸件要求：表面、内部及加工面不得有砂眼、气孔、渣孔、缩孔等任何缺陷。
工艺方法： V法铸造，浇注温度1580-1600度，钢水经过正常的除渣、除气处理。
法兰外侧和大圆孔处放了外冷铁，冷铁使用前经过抛光处理，没有锈蚀，比较干燥，未经烘干。
砂子用的70/100的海砂，砂型硬度可达到95以上，透气性好。
芯子使用覆膜砂，涂料刷后点燃，再经过烘干处理。
浇注时间将近一分钟。
以下是型板布置图
请问以上除气孔外还有什么缺陷？如何改善？。
几种常见铸钢件缺陷的补焊方法和经验
对于阀门铸件的“重缺陷”和“重要补焊”,ASTMA217A217M-2007标准中规定,如铸件生产符合S4(磁粉检查)补充要求的规定,补焊要采用检查铸件同一质量标准的磁粉检验来检查。如铸件生产符合S5(射线照相检查)补充要求的规定,对于水压试验渗漏的铸件、或准备补焊的任何凹坑深度超过壁厚的20%或1in1(25mm)的铸件以及准备补焊的任何凹坑面积约大于10in2(65cm2)的铸件的补焊,都要采用检查铸件同一标准的射线检验进行检查。JB/T5263-2005标准中规定,重缺陷补焊后应进行射线或超声检测。即对于重缺陷和重要补焊,必须要进行有效的无损检查,证明合格后方能使用。
1、缺陷处理
缺陷剔除
在工厂里一般可采用碳弧气刨吹去铸造缺陷,然后用手提角磨机打磨缺陷部位至露出金属光泽。但生产实践中更多的是直接用碳钢焊条大电流除去缺陷,并用角磨机磨出金属光泽。一般铸件缺陷剔除,可用<4mm-J422焊条,160～180A电流,将缺陷除干净,角磨机将缺陷口打磨成U形,减少施焊应力。缺陷清除的彻底,补焊质量好。
消除应力
精加工后发现的缺陷补焊后,已无法做整体消除应力回火处理,一般可采用缺陷部位氧-乙炔火焰局部加热回火方法。采用大号割炬中性火焰来回缓慢摆动,将铸件加热到表面出现目视可见暗红色(约740℃),保温(2min/mm,但不少于30min)。消除应力处理后应立即在缺陷处盖上石棉板。珠光体钢阀门通径上的缺陷,补焊时还应在通径内腔填塞石棉板,使之缓冷。此种操作,既简便又经济,但要求焊工有一定实践经验。
焊条处理
补焊前,应首先检查焊条是否预热,一般焊条应经150～250℃烘干1h。预热后的焊条应置保温箱中,做到随用随取。焊条反复预热3次,若焊条表面药皮有脱落、开裂和生锈,应不予使用。
火力发电厂铸造阀门常见缺陷及处理方案
火力发电厂铸造阀门常见缺陷及处理方案摘要：阀门是火力发电厂中不可缺少的流体控制设备，由于其工作环境恶劣、操作频繁，在电厂事故和经济损失中，有相当部分是由阀门工作故障引发的，其中，以阀门内漏故障居首，阀门的泄漏部位通常发生在阀杆填料位置、阀门法兰结合密封面、阀盖与阀体相连密封处，以及阀门本体等。
如果阀门内介质长时间泄漏，首先会导致阀门设备损坏，其次会导致运行系统不正常，而且流体介质携带的能量损失会使电厂的能耗增加。
如果是系统重要部位的阀门发生泄漏，情况严重时将直接造成发电厂的非计划停机事故，使发电成本增大。
关键词：火力发电厂；阀门；常见缺陷阀门泄漏作为影响我国火力发电厂行业环境污染问题的重要因素，对生态环境保护、能源节约以及火力发电厂产业的安全发展具有一定的消极影响性。
对此，明确掌握火力发电厂行业中，各阀门中存在的常见泄漏原因，并进行优化设计，已成为我国火力发电厂行业以及相关部门思考与研究的重点。
1 常见的缺陷1.1 腐蚀问题阀门解体发现闸阀阀体闸槽内均见黄色沉积物和少量黑色沉积物，闸板上有黄色附着物，截止阀和止回阀的阀体和阀瓣上均见黄色附着物；分别对每个阀门上沉积物和附着物进行取样进行扫描电子显微镜 EDX 能谱（型号：德国蔡司EVO18，牛津能谱）分析，化学成分分析结果见表1。
结果显示：附着物和沉积物均为腐蚀产物，其组成推测有硫酸铁、铁氧化物等物质。
表1 化学成分分析结果表浓硫酸为强氧化性酸，对含碳的钢材具有很强的腐蚀性，但浓硫酸易在钢材表面形成钝化反应，形成一层保护膜，稀硫酸则没有。
浓硫酸在化工装置上使用时对金属的腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，且后者的破坏影响力较大。
通常化工装置上的硫酸对设备、储罐和管道的破坏性腐蚀大多为电化学腐蚀。
碳钢在化工装置中为最常见的金属，常温条件下碳钢在硫酸中发生电化学腐蚀，其电极反应表示如下：阳极：Fe-2e-→Fe2+阴极：2H++2e→H2总反应式：Fe+H2SO4→H2+Fe SO4碳钢中铁为阳极，碳及其他一些杂质为阴极，铁在反应过程中失去电子与硫酸根结合生成硫酸亚铁，氢离子在阴极处得到电子被还原成氢气。
阀门铸钢件常见缺陷补焊的处理方法
阀门铸钢件常见缺陷补焊的处理方法【学员问题】阀门铸钢件常见缺陷补焊的处理方法？【解答】1、概述在工业管线的承压阀门中，铸钢阀门由于其成本的经济性和设计的灵活性，受到广泛运用。
但是由于铸造工艺受到铸件尺寸、壁厚、气候、原材料和施工操作的种种制约，铸件会出现砂眼、气孔、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种铸造缺陷，尤以砂型铸造的合金钢铸件为更多。
因为钢中合金元素越多钢液的流动性越差，铸造缺陷就更易产生。
因此，缺陷判别和制订合理、经济、实用及可靠的补焊工艺来确保补焊后的阀门符合质量要求已成为阀门冷热加工共同关注的问题。
本文介绍几种常见铸钢件缺陷的补焊方法和经验（焊条采用旧牌号表示）。
2、缺陷处理2.1、缺陷判断在生产实践中，有些铸件缺陷不允许补焊，如贯穿性裂纹、穿透性缺陷（穿底）、蜂窝状气孔、无法清除的夹砂夹渣和面积超过65c㎡的缩松等，以及双方合同中约定的其他不能补焊的重大缺陷。
在补焊前应判断缺陷的类型。
2.2、缺陷剔除在工厂里一般可采用碳弧气刨吹去铸造缺陷，然后用手提角磨机打磨缺陷部位至露出金属光泽。
但生产实践中更多的是直接用碳钢焊条大电流除去缺陷，并用角磨机磨出金属光泽。
一般铸件缺陷剔除，可用2.3、缺陷部位预热碳素钢和奥氏体不锈钢铸件，凡补焊部位的面积3、补焊方法3.1、要求对奥氏体不锈钢铸件进行补焊时，要在通风处，使之快速冷却。
对珠光体低合金钢铸件和补焊面积过大的碳钢铸件则应选背风处或用挡风板遮挡，避免快冷造成裂纹。
补焊一个堆层的，补焊后应立即清除药渣，并沿缺陷中心向外均匀地锤击，降低补焊应力。
若补焊分几层进行（一般3～4mm为一补焊层），则每层补焊后均要及时清除药渣和锤击补焊区域。
如在冬季施焊，ZG15Cr1Mo1V类的珠光体合金钢铸件，每补焊一层还应用氧-乙炔反复加热，再迅速补焊，以避免产生焊接裂纹。
3.2、焊条处理补焊前，应首先检查焊条是否预热，一般焊条应经150～250℃烘干1h.预热后的焊条应置保温箱中，做到随用随取。
常见阀门铸钢件的缺陷补焊与补焊处理
常见阀门铸钢件的缺陷补焊与补焊处理1、概述在工业管线的承压阀门中,铸钢阀门由于其成本的经济性和设计的灵便性,受到广泛运用。
但是由于铸造工艺受到铸件尺寸、壁厚、气候、原材料和施工操作的种种制约,铸件会浮现砂眼、气孔、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种铸造缺陷,尤以砂型铸造的合金钢铸件为更多。
因为钢中合金元素越多钢液的流动性越差, 铸造缺陷就更易产生。
因此,缺陷判别和制订合理、经济、实用及可靠的补焊工艺来确保补焊后的阀门符合质量要求已成为阀门冷热加工共同关注的问题。
本文介绍几种常见铸钢件缺陷的补焊方法和经验(焊条采用旧牌号表示)。
2、缺陷处理2.1、缺陷判断在生产实践中,有些铸件缺陷不允许补焊,如贯通性裂纹、穿透性缺陷(穿底)、蜂窝状气孔、无法清除的夹砂夹渣和面积超过65cm2 的缩松等, 以及双方合同中约定的其他不能补焊的重大缺陷。
在补焊前应判断缺陷的类型。
2.2、缺陷剔除在工厂里普通可采用碳弧气刨吹去铸造缺陷,然后用手提角磨机打磨缺陷部位至露出金属光泽。
但生产实践中更多的是直接用碳钢焊条大电流除去缺陷,并用角磨机磨出金属光泽。
普通铸件缺陷剔除,可用4mm-J422 焊条,160~180A 电流,将缺陷除干净, 角磨机将缺陷口打磨成U 形,减少施焊应力。
缺陷清除的彻底,补焊质量好。
2.3、缺陷部位预热碳素钢和奥氏体不锈钢铸件,凡补焊部位的面积65cm2,深度铸件厚度的20%或者25mm,普通无需预热。
但ZG15Cr1Mo1V 、ZGCr5Mo 等珠光体钢铸件, 由于钢的淬硬倾向大,冷焊易裂,应作预热处理,预热温度为200~400℃(用不锈钢焊条补焊,温度取小值),保温时间应不少于60min。
如铸件不能整体预热,可用氧-乙炔在缺陷部位并扩展20mm 后加热至300-350℃(背暗处目测观察微暗红色),大号割炬中性焰枪先在缺陷处及周边做圆周快速摆动几分钟,然后改为缓慢挪移保持10min(视缺陷厚度而定),使缺陷部位充分预热后,迅速补焊。
铸造实践课堂：阀门铸件的常见缺陷分析与改善
铸造实践课堂：阀门铸件的常见缺陷分析与改善1.气孔这是金属凝固过程中未能逸出的气体留在金属内部形成的小空洞，其内壁光滑，内含气体，对超声波具有较高的反射率，但是又因为其基本上呈球状或椭球状，亦即为点状缺陷，影响其反射波幅。
钢锭中的气孔经过锻造或轧制后被压扁成面积型缺陷而有利于被超声检测所发现。
2.缩孔与疏松铸件或钢锭冷却凝固时，体积要收缩，在最后凝固的部分因为得不到液态金属的补充而会形成空洞状的缺陷。
大而集中的空洞称为缩孔，细小而分散的空隙则称为疏松，它们一般位于钢锭或铸件中心最后凝固的部分，其内壁粗糙，周围多伴有许多杂质和细小的气孔。
由于热胀冷缩的规律，缩孔是必然存在的，只是随加工工艺处理方法不同而有不同的形态、尺寸和位置，当其延伸到铸件或钢锭本体时就成为缺陷。
钢锭在开坯锻造时如果没有把缩孔切除干净而带入锻件中就成为残余缩孔（缩孔残余、残余缩管）。
3.夹渣熔炼过程中的熔渣或熔炉炉体上的耐火材料剥落进入液态金属中，在浇注时被卷入铸件或钢锭本体内，就形成了夹渣缺陷。
夹渣通常不会单一存在，往往呈密集状态或在不同深度上分散存在，它类似体积型缺陷然而又往往有一定线度。
4.夹杂熔炼过程中的反应生成物（如氧化物、硫化物等）-非金属夹杂，或金属成分中某些成分的添加料未完全熔化而残留下来形成金属夹杂，如高密度、高熔点成分-钨、钼等。
5.偏析铸件或钢锭中的偏析主要指冶炼过程中或金属的熔化过程中因为成分分布不均而形成的成分偏析，有偏析存在的区域其力学性能有别于整个金属基体的力学性能，差异超出允许标准范围就成为缺陷。
6.铸造裂纹铸件中的裂纹主要是由于金属冷却凝固时的收缩应力超过了材料的极限强度而引起的，它与铸件的形状设计和铸造工艺有关，也与金属材料中一些杂质含量较高而引起的开裂敏感性有关（例如硫含量高时有热脆性，磷含量高时有冷脆性等）。
在钢锭中也会产生轴心晶间裂纹，在后续的开坯锻造中如果不能锻合，将留在锻件中成为锻件的内部裂纹。
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阀门铸件的常见缺陷分析与改善
第六图书馆
适当提高铁液碳当量,提高砂型强度;提高铁液初始浇注温度,选择碳钢、普通灰铸铁或球墨铸铁回炉料作原料;减少铁液自身含气量,防止砂芯吸潮和底板产生变形;以及固定好砂芯,改进滤网结构,提高挡渣效果是保证阀门铸件质量和提高其生产效率的有效途径。
适当提高铁液碳当量,提高砂型强度;提高铁液初始浇注温度,选择碳钢、普通灰铸铁或球墨铸铁回炉料作原料;减少铁液自身含气量,防止砂芯吸潮和底板产生变形;以及固定好砂芯,改进滤网结构,提高挡渣效果是保证阀门铸件质量和提高其生产效率的有效途径。
阀门铸件 缺陷分析 浇注温度 球墨铸铁 生产效率 铸件质量 碳当量 铁液机械工人:热加工熊英 周友松 [1]孝感工业学校,湖北432100 [2]湖北职业技术学院,孝感4321002007第六图书馆
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