内冷铁对轧机类厚大截面铸件铸造质量的影响

铸 件 轮 廓 尺 寸 ￣１ ６ ｍ ×３ ０ ｍｍ， 孔 直 径 ５０ ｍ ２０ 内
ｑ１２ ｍ 法 兰直 径 中１２ ｍｍ， 兰 处壁 厚 １０ ｍ， ｂ ４ ０ ｍ， ６０ 法 ５ｍ 材 质 Ｚ ３ ＣＭｏ 内冷铁 设 置 情 况 ： 艺 壁 厚 １５ ｍ， Ｇ５ｒ ； 工 ０ｍ 内冷铁 直径 ｄ１ ｍ 一层 ， 度 ２ ０ ｍｍ； ￣ ４ ｍ， 高 ５０ 内冷铁 经 滚 筒除锈 ， 焊后 经 打渣处 理 ；
内部缺 陷 的产生有 十分 重要 的意义 。
由于单 件 小批 量 铸件 结构 的 各种 特点 限制 ， 用 使
外 冷铁 进行 凝 固控 制 工艺 上 的局 限性 ， 以无 法解 决 所 厚 大截 面 中心 部 的 如组 织 疏 松 、 份 偏 析 、 成 晶粒 粗 大
要求 ， 有必要 进行 这方 面 的讨 论 很
后， 在很 短 的时间 内 ， 铁 吸热 升 温 ， 靠 近 冷铁 表 面 冷 使
的金属 液过 冷 ， 生 类 似 纯 金 属 组 织 的 粒 状 等 轴 晶 ； 产 阶段 ２ 自粒状 等轴 晶表面 陆续生 长树 枝 晶 ， ： 随时 问延 长 ， 晶速度 减 小 ， 到结 晶 前 沿停 止 前 进 ， 时 ， 结 直 此 冷
铸件 轮 廓 尺 寸 ￣ ０ ０ １ ０ ｍ， ２ ０ ｍｍ Ｘ３ ７ ｍ 内孔 直 径
第 ４ 卷 １
第 ４期
有 ＴＡＬ ＯＣＥＳ ＮＧ Ｓ ＰＲ ＳＩ
ＶＯＩ４１ ＮＯ． ． ４
２ ２年 ８月 ０１
Ａｕ ｕ ｔ ０１ ｇ ｓ ２ ２
内冷铁 对 轧 机 类厚 大 截 面 铸 件铸 造质 量 的影 响
周 飞
浇 注 Ｇ ３ ， 注 温 度 １０ ℃ 。 ５ ８浇 ６９
铸 件 加 工 后 经 探 伤 检 查 ， 件 ９ ％ 区 域 符 合 该 ５ Ｊ ／ ５ ０ ．４ １９ 标 准 １级 ； 十数 个 分 布 不 规 则 Ｂ Ｔ ００ １— ９８ 有 点 区符 合 Ｊ ／ ５ ０ ． ４ １９ Ｂ Ｔ ０ ０ １ — ９ ８标 准 ３级 ； 还有 一 些 点 区符合 标 准 ３～ ７级 。
烦 费工 ， 一 步 限制 了工 艺 手 段 的发 挥 ， 响 了大 型 进 影 铸 钢件 的 内在质量 的进一 步 提 高 。另外 ， 外 冷铁 的 从
冷却 机理分 析 ： 于外 冷 铁 的激 冷 作 用 ， 用 外 冷 铁 由 采
的铸 件组织 从 表 层 到 心 部 会 形成 三层 外 形 不 同 的 晶 粒 ： 一层 ： 第 由于存在 很 大 的过 冷度 ， 成 组织 比较致 形 密 的表面 细 晶粒 区 ； 二 层 ： 着细 晶区 的形 成 ， 第 随 型壁 温度 不 断升 高 ， 之结 晶 潜 热 的 释放 ， 细 晶 区 前 沿 加 使 液体 的过 冷度 减 小 ， 核 变 得 困难 ， 直 于 型壁 的 晶 形 垂 粒优 先生 长 ， 而形 成 了 占截面 厚 度 １ ３左 右 的柱状 从 ／
（ 阳 有 色 金 属 加 工 设计 研 究 院 ， 南 洛 阳 ４ １３ ） 洛 河 ７０ ９
摘 要 ： 文 通 过 现 场 观 察 、 析 、 验 并 结 合 相 关 铸 造 工 艺 ， 明 内冷 铁 在 大 型 铸 钢 件 凝 固控 制 方 面 所 起 的 本 分 试 说
重要作用 ， 以及 对 后 期 铸 件无 损探 伤 的 有着 重 要 影 响 。并 在 原 有 铸 件 凝 固 工 艺 基 础 上 进 一 步 具 体 介 绍 如 何 优 化 内 冷 铁 在 铸件 凝 固方 面 的 工艺 ， 而 提 高铸 件 质量 ， 足 探 伤 要 求 。 从 满
１ 生 产 性 试 验
为得 出相 关理论 数 据 ， 大型 铸 件在 生 产 中做 了 对
调查 结果 如下 。
１ １ Ｙ ３ １ ０ ． ５ 内衬 ． ４ ０ ． １ Ｏ
等 缺 陷 。加 之使 用外 冷铁 （ 特别 是 专 用 外 冷 铁 ） 用 费 较高 ， 且准 备外 冷 铁 需 要 时 间长 ， 作 又 较 内冷 铁 麻 操
坏， 直接 影 响到 轧 机 的 使 用 寿命 ， 企 业 在 国 内外 市 及
铁 的温 度 已上升 到 固相 线 附近 ； 阶段 ３ 冷 铁 作 用 区温 ： 度升 高 ， 铁周 围 已形 成 的树 枝 晶 重新 熔 化 ， 铁 表 冷 冷 面达 到熔点 ； 阶段 ４ 内冷 铁 表层 开 始 熔 化 ， 后 由于 ： 最
１２ Ｙ ３ １ ０ ．６ 外 套 ． ４ ０ ． １０
晶区； 第三 层 ： 随着冷 却 速度 逐 渐减 慢 ， 后形 成 粗 大 最
的中心 等轴 晶 区。所 以外 冷 铁 的作 用 在 某 些 情 况 下
可 以看作 是把 铸造 缺陷推 向中心部位 而 已。
内冷铁 的熔接 过程 可分为 四个 阶段 ： 阶段 １ 浇 注 ：
关 键 词 ：内冷 铁 ； 伤 ； 件 探 铸 中 图 分 类 号 ：Ｇ ６ Ｔ ２０ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １— ７ ５ ２ １ ） ４— ０ ６— ３ １７ ６ ９ （０ ２ ０ ０ １ ０
在轧 机部件 中 ， 铸钢件 约 占机器 重 量 的 ６ ７ ％ ０～ ５ 以上 ， 中仅 底 座 、 架 、 承 座 等 大 型 铸 钢 件 ， 占 其 机 轴 就 到 机器产 品 总重 的 ５ ％左 右 。大 型铸 钢 件 质 量 的 好 ０
铸件 外壁结 晶前 沿 向中心 推进 而使凝 固结 束 。
如果 内冷铁 选用 合 理 ， 加之 工 艺操 作 对 内 冷铁 的 处理 方法 措施 得 当 ， 否 能 提 高 铸 造 质 量 ， 足 探 伤 是 满
场 的竞争 能 力 。 因此 ， 高 大 型铸 钢 件 的质 量 ， 止 提 防