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基本参数
- 名称
铸铁型材
- 工艺
水平连铸
- 产地
山东
- 优势
无气孔 砂眼
- 用途
机械加工/精密制造
- 价格
议价
球墨铸铁件作为重要的工程材料,在当今的很多的铸件产量中有较大的比例并且生产技术也达到了一定的水平.但由于铸造过程中的复杂性使得球墨铸铁件的质量仍然存在着很多的问题.为了更好地控制其生产质量,本文根据生产实际及当前的关于球型石墨、晶体方面的形成、生长理论,结合先进的计算机技术,对金属凝固过程的观组织进行了计算机模拟仿真,也称为凝固过程观模拟,这个名称是相对于凝固过程宏观模拟而言的,具体是指在晶粒尺度上对金属凝固过程进行模拟仿真.本文根据热力学、凝固原理等理论,建立了凝固过程中热传递、溶质传递和石墨球、奥氏体的形核、生长进行模拟,以能量小原理为基础,考虑体积自由能和界面能的定量影响,建立了晶粒生长概率模型.根据所建立的模型,采用了Microsoft Visual C++ 6.0开发平台开发了相应的三维模拟计算程序和二维动态显示程序.针对观模拟计算量大的特点,本文采用了局部区域模拟法,并相应地解决了整体区域和局部区域之间的数据映射、局部区域的边界处理、局部区域模拟结果的放大显示等问题.该方法通过仅对关键的局部区域模拟而有效地节省了计算量.针对球墨铸铁(成分为:碳含量为3.7﹪、硅含量为3.3﹪、锰含量小于0.4﹪)在砂型中的凝固过程,进行了实验对比研究.使用编写的模拟仿真软件对实验过程中的观组织进行了模拟,并把模拟的计算结果与实验结果进行了对比,二二者基本吻合.
在选择铸铁生产熔炼设备时可以以小代大，使用较小容量的中频感应炉代替较大容量的工频感应炉创造条件，中频炉取代工频炉既减少了用地，又降低了投资，也保证了铁液的连续供应，对于连续作业、生产能力较大的铸铁生产均十分有利。将中频感应炉用于连续铸造或离心铸造球墨铸铁管生产的铁液熔炼，用它取代冲天炉，或与高炉、冲天炉进行双联，其生产能力将可得到充分发挥。例如，国内有1个离心球墨铸铁管生产厂家，就是采用了10t中频感应炉与高炉双联工艺，对铁液进行升温和调整成分，将贮存的高炉铁液从1300℃升温到1520℃，大约需要27min。该炉频率100～200Hz，功率为2500kW。
应该提到的是，配有双供电电源与控制系统的中频感应炉，即使在1台炉子烘炉时，也能保证另1台炉子正常生产，从而实现铁液的及时连续供应，这也是工频感应炉无法比拟的。首钢铸造厂1变2炉实践证明，2台10t工频感应炉使用1套电源供电，在1台炉子烘炉时，另1台炉子也不能生产。如果1次烘炉约需3天时间，则1年当中约1个月不能生产，影响极大。为了实现能够连续生产的目的，1是增加工频感应炉数量，2是增加1套烘炉电源设备。首钢铸造厂在建设离心球墨铸铁管车间时，就是在原有1变2炉基础上增加1台工频感应炉及相应的电源设备；国内另1个离心球墨铸铁管生产厂家则在原有1变2炉基础上，拟增加1套烘炉电源设备。无论采用如上所说的哪种措施，都要增加相应的设备与设施，也就增加了占地与投资。中频感应炉双供电电源与控制系统的应用，不但同时保证了熔炼和保温，也同时实现了烘炉不停产。公司的球墨铸铁棒料型材及灰口铸铁棒料型材库存消耗严重，库存量去年低于同期20%。由于近期钢铁整条产业链价格的暴涨给公司的补库带来一定困难。鉴于目前面包铁和焦炭价格出现颓势，公司领导已经决定推迟到春节后进行大规模补库，且重点放在合肥公司仓库，且在近些年内制造业的西迁，合肥，六安，淮南，滁州，宣城，桐城，铜陵，芜湖，黄山等安徽地区已经与东部形成江浙沪皖一体化经济产业区，另外，武汉，长沙株洲等地的球墨铸铁棒，球墨铸铁型材，灰铁型材市场尚处于半真空地带，没有供应商。所以公司将安徽公司的仓库规划为中西部区域大的铸铁型材库，以便抢得市场先机，服务更多客户。铸铁是一种含碳量在2%以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显组织和性能的主要元素。采用水平连铸和封闭结晶器的工艺使型材表面质量好，尺寸精度高，无夹砂、夹渣、气孔、缩孔等铸造缺陷，加工成品率高于砂铸件。性模数高，铸铁型材性模数全断面各部位比一般砂型铸铁件高且均匀。灰铸铁型材的显组织为细小片状石墨（为一层细小的D型石墨，内部为细小的A型石墨）和铁素体 及珠光体基体。
铸铁件性脆且铸造过程中易产生气孔，在长期的震动和冲击下，易造成应力集中，导致壳体开裂。由于铸铁的焊接性较差，加上液压设备的密封性要求较高，传统的焊补工艺根本无法实现修复。而现场一般没有此类设备的备品备件，购买更换需要大量的停机时间。此类问题现在多采用高分子复合材料进行修复，高分子金属修复材料优良的机械性能及良好的粘接力、耐压性，使得该问题得以有效解决。根据现场情况，建议企业先用电焊把裂纹上下连接，焊接几个点用于加强壳体结构力。找到裂纹的终点位置，在终点处打4.2mm止裂孔防止裂纹的进一步延伸。用磨光机沿裂纹打磨干净，向两边扩展75px打磨。用无水乙醇清洗干净后调和高分子金属修复材料配合加强带对裂纹进行修复治理。
