煤粉在型砂中的作用和应用铸铁件湿型砂里常加入一定量的煤粉。故有人称这种型砂为煤粉砂，加入煤粉主要是为了铸铁件的表面，防止铸件产生粘砂，夹砂等缺陷，其作用原理目前有以下几种看法:1.煤粉受热产生大量的还原性气体，防止铁液被氧化，或防止金属氧化物与造型材料发生化学反应。2.煤粉在高温液态金属热作用下产生大量的气体，使金属液与铸型材料之间和囱粒孔隙中的气体压力猛增，有效地防止液态金属的渗入，3.煤粉受热软化，结焦变成胶质体，堵塞或砂粒的孔隙，使液态金属难以渗入。4.煤粉中的挥发分在400℃以上的还原性下裂解成光亮碳，它是一种微晶碳或不定型石墨，不被铁液及其他氧化物，就会形成热。铸件在凝固和冷却中，由于收缩受阻，各部位冷却速度不同以及组织转变引起 体积变化等原因，不可避免的会在铸件内产生内应力。铸件内应力会使铸件在存放、后 序加工及使用中产生裂纹或变形，铸件的尺寸精度和使用性能，甚至使铸件报废。金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件，压铸时金属承受压力高，流速快产品好，尺寸，互换性好,生产效率高，压铸模使用多,适合大批大量生产，经济效益好，缺点:铸件容易产生的气孔和缩松，压铸件塑性低。不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作,高熔点合金压铸时，铸型寿命低，影响压铸生产的扩大，应用:压铸件应用在汽车工业和仪表工业，后来逐步扩大到各个行业，如农业机械，机床工业，电子工业，工业，计算机，器械，钟表。照相机和日用五金等多个行业，(4)低压铸造(lowpressurecasting)低压铸造:是指使金属在较低压力(0.02-0.06MPa)作用，并在压力下结晶以形成铸件的，浇注时的压力和速度可以。因此，对于有较大铸造残留应力的铸件，尤其是形状复杂的大型铸件，应在机械加工 前进行内应力处理。铸件在焊补时也会产生内应力，因此，焊补后的铸件也应进行 内应力处理。铸件的内腔既可用金属芯、也可用砂芯。金属型的结构有多种，如水平分型、重直分型及复合分型。其中垂直分型便于开设内浇口和取出铸件；水平分型多用来生产薄壁轮状铸件；复合分型的上半型是由垂直分型的两半型采用铰链连结而成，下半型为固定不动的水平底板，主要应用于较复杂铸件的铸造。金属型铸造型的工艺特点：金属型的导热速度快和无退让性，使铸件易产生浇不足、冷隔、裂纹及白口等缺陷。此外，金属型反复经受金属液的冲刷，会使用寿命，为此应采用以下工艺措施。预热金属型：浇注前预热金属型，可减缓铸型的冷却能力，有利于金属液的充型及铸铁的石墨化。生产铸铁件，金属型预热至250～350℃；生产有色金属件预热至100～250。

山西ZG40Cr9Si2铸钢件弯头常采用的铸件内应力处理是自然时效和人工时效。自然时效是将铸件 平稳地放置在空地上，一般放置6-18个月，好经过夏季和冬季。大型铸铁件，如床 身，机架等一般采用这种时效铸造的定义：是将金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型。常见的铸造有砂型铸造和精密铸造，详细的分类如下表所示。砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。精密铸造：精密铸造是用精密的造型铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺。常用的铸造及其优缺点1.普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结。。自然时效铸件尺寸的效果比人工时效好，但周 期长，因此中小铸件、甚至大铸件通常都采用人工时效来内应力。人工时效通 常指对铸件进行内应力回火，即将铸件加热到塑性变形温度范围保持一段时间，使 铸件各部位温度均匀化，从而释放铸件内应力，使铸件尺寸趋于，然后使铸件在炉内 冷却到弹性变形温度范围后出炉空冷。此外，振动时效作为一种铸件内应力的 新工艺，由于其能耗和处理成本较低，且在内应力及保证铸件尺寸性方面效果 显著，也越来越受到。或对树脂改性，使树脂具有热塑性。让呋喃树脂在高温时不结焦或少结焦，从而保证其有良好的高温容让性，(2)在呋喃树脂砂中加入附加物，使树脂砂具有热塑性,或者在收缩受阻严重处，加入木粉，泡沫珠粒,或者在铸型中相应部位放塑性好的退让块，其高温退让性。(3)采用固化剂，因为磺酸类固化剂容易引起铸件表面渗硫，在铸件表面引起微裂纹，成为龟裂源，(4)使用热系数较小的造型材料，如用铬铁矿砂等代替石英砂等，(5)减薄砂芯(型)的砂层厚度，如采用中空砂芯。例如:某类阀门铸件，仅仅通过减薄型芯砂层厚度，改变芯骨的连接，就了铸件的热裂缺陷，(6)在易产生裂纹的地方合理使用冷铁或找其它激冷措施，(7)采用能有效渗硫的涂。

对黑色合金铸件，也只限于形状较简单的中、小铸件。5.低压铸造低压铸造是指使金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用下充填铸型，并在压力下结晶以形成铸件的。低压铸造工艺原理图：1—保温室2—坩埚3—升液管4—贮气罐5—铸型低压铸造的工作原理下图所示。把熔炼好的金属液倒入保温坩埚，装上密封盖，升液导管使金属液与铸型相通，锁紧铸型，地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气，金属液受气体压力的作用，由下而上沿着升液管和浇注充满型腔，并在压力下结晶，铸件成型后撤去坩埚内的压力，升液管内的金属液降回到坩埚内金属液面。开启铸型，取出铸件。低压铸造示意图优点：浇注时金属液的上升速度和结晶压力可以调。白口铸铁件内应力退火合金元素含量高的高合金白口铸铁，尤其是高硅铸铁和高铬铸铁，由于热导率低和 线收缩率大，铸件在凝固冷却后有较大的残留应力，如不及时退火予以，极易在放 置、运输、加工和使用中自行开裂，所以必须进行人工时效。采用对甲苯磺酸作催化剂会增硫，从而加大热裂倾向性，高温金属凝固时产生的收缩受到砂芯(型)较大的阻力。使铸件产生应力和变形，而合金表面增硫，又了抗热裂的能力，当应力或变形超过合金在该温度下的强度极限或变形能力时，超声波探伤根据CCS的相关要求，铸钢件超声波检测时依据的为IACSRec，69(优先)。GB/T7233及ASTMA609，由于铸钢件晶粒，不易选择太高的探测，超声波扫查应采用1MHZ-4MHZ(通常2MHz)的，应合理选择适合的，在平行截面处，应选择直用于探测耦合情况和材料的衰减情况,在机加工表面。应选用双晶直做25mm深度范围的近表面检查,在机加工。
    可以帮助验船师在检验中关注产品易出现的问题，更好地把控产品，以32.5万吨矿砂船的挂舵臂铸钢件为例，其生产工序繁多，主要分为钢水冶炼和铸造两大步骤。钢水冶炼工艺主要有长流程工艺和短流程工艺，其中长流程工艺以铁矿石，焦炭等为原料，采用烧结炉，高炉和转炉等设备进行炼钢,短流程工艺以废钢为主要原料，利用电炉设备进行炼钢，目前，船级社(CCS)认可的国内各大型铸造企业钢水冶炼工艺以短流程工艺为主(电弧炉(EAF)+钢包精炼(LF)处理)。本文所列挂舵臂铸钢件的钢水也采用短流程工艺冶炼，工艺步骤如图1所示，图1挂舵臂冶炼工艺流程图铸造则为水玻璃砂型铸造，钢水温度高砂型受热大发气量会增大，钢水温度高吸气量会增。高合金白口铸铁的人工时效工艺，一般是以20-100℃/h 的加热速度使铸件升温到800-900℃，保温一段时间后以20-50℃ 的冷却速度随炉冷却到100-150℃以下出炉。形状复杂和导热性极差的铸件，加热速度和冷却速度取下限；一般铸件的加热 速度和冷却速度取上限。保温时间t=δ/25（h），式中δ为铸件厚度（mm）。
以下是实际生产中采用的高硅耐酸铸铁件和高铬铸铁件的人工时效规范。应目视检查整个铸钢件的表面。核查是否有缺陷存在,对于受到形状影响应力集中的重要部位，应采用磁粉探伤检查,对于后续仍需加工的部位，则应使用超声波的确认加工面无缺陷，挂舵臂铸钢件的表面目视检查和磁粉探伤挂舵臂铸钢件的表面检查包括目视检查和磁粉探伤。目视检查应覆盖整个产品的表面，在检查之前，产品表面应无氧化皮，油污，油漆，水垢等，磁粉探伤应GB9444或IACSRec，69(优先)的要求进行，磁粉检查的部位应按照的规定进行，应重点检查所有批准图纸指明的部位。填角和截面突变处，焊接坡口处宽度30mm的范围内，型芯撑处，用气割，火焰清理或碳弧气刨加工过的部位，焊补修复处，使用中有可能承受高应力部位及铸造工艺中设置外冷铁和铸筋的位置。

   含硫量过高；浇注温度过高；冒口颈过大、过短，造成局部过热严重，或重口太小，补缩不好；铸件在清理、运输中，受冲击过大。防止：控制铁水化学成分在规定的范围内；浇注温度；合理设计冒口；铸件在清理、运输中避免冲击。12.气孔气孔的孔壁光滑明亮，形状有圆形、梨形和针状，孔的尺寸有大有小，产生在铸件表面或内部。铸件内部的气孔在敲碎后或机械加工时才能被发现。产生原因：小炉料、锈蚀严重或带有油污，使铁水含气量太多、氧化严重；出铁孔、出铁槽、炉衬、浇包衬未洪干；浇注温度较低，使气体来不及上浮和逸出；炉料中含铝量较高，易造成孔；砂型透气性不好、型砂水分高、含煤粉或有机物较多，使浇注时产生大量气体且不易排。高硅铸铁件（ω（C）=0.3%-0.8% , ω（Si）=14.5%、ω（Mn）=0.3%-0.8%、ω（S）≤0.07%、ω（P）≤0.1%）。简单的中、小铸件以100℃/h 的加热速度升温至 850℃-900℃，保温1-2h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却；形状较复杂的铸件，应在凝固后冷却至700℃左右时即出型送入已预热到该温度的退火炉中，然后升温至780-850℃，保温2-4h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却。后制件或毛坯的，以上为直接铸造,还有间接铸造指将熔融态金属或半固态合金通过冲头注入密闭的模具型，并施以高压，使之在压力下结晶凝固成型，后制件或毛坯的。连续铸造是利用贯通的结晶器在一端连续地浇入液态金属，从另一端连续地成型材料的铸造方，的控制，为产品制造厂挽救了巨大的损失，也为后续船舶建造节点的顺利完成打下了基础，本文首先分析了船用挂舵臂铸钢件大型化的趋势,进一步结合生产工艺。分析了挂舵臂铸钢件容易出现的缺陷，并给出图示,进一步梳理了如何合理使用无损探伤技术发现缺陷,后结合某32.5万吨矿砂船大型挂舵臂铸钢件的修复实例总结了大缺陷焊补的和注意要点，随着的经济发展进入到一个萧条时。
     底部圆弧过渡，并经MT检验合格，焊接前焊补位置及周围70mm范围内所有油污，锈等脏污，坡口清理完毕后测得坡口尺寸为470×120×60mm，现在使用钢包精炼的单位不存在烘烤钢包的问题。但是在大件碰炉浇铸的时候还会存在一个钢包烘烤问题，尤其是那些有段时间不用的钢包，一定要烘烤到要求的温度才行，否则钢水中的卷入气体是很多的，造型材料的控制也是一个非常重要的因素，石英砂的水分含量一定要在规定要求以下。水玻璃粘接剂的模数要符合工艺要求，石灰石砂的粉尘含量不能够超过规定要求，回用废砂的粉尘量超过规定以后应该扔掉，所有这一切都是影响气体产生和砂型排气的因素，这些东西如果达不到要求要想解决气孔问题那是不可能。高铬铸铁件（ω（C）=0.5%-1.0% , ω（Si）=0.5%-1.3%、ω（Mn）=0.5%-0.8%、ω（Cr）=26%-30%、ω（S）≤0.08%、ω（P）≤0.1%）或ω（C）=1.5%-2.2% , ω（Si）=1.3%-1.7%、ω（Mn）=0.5%-0.8%、ω（Cr）=32%-36%、ω（S）≤0.1%、ω（P）≤0.1%）,将铸件加热至820-850℃铸件温度在500℃ 以下时加热速度为20℃/h，铸件温度在500℃以上时加热速度为50℃/h保温，保温时间 保温时间t=δ/25（h），式中δ为铸件厚度（mm），然后以25-40℃/h的冷却速度随炉冷却至100-150℃出炉空冷。(8)铸造(squeezingcasting)铸造:是使液态或半固态金属在高压下凝固。流动成形，直接制件或毛坯的，它具有液态金属利用率高，工序简化和等优点，是一种节能型的，具有潜在应用前景的金属成形技术，直接铸造:喷涂料，浇合金，合模，加压，保压，泄压，分模，毛坯脱模。复位,间接铸造:喷涂料，合模，给料，充型，加压，保压，泄压，分模，毛坯脱模，复位，可内部的气孔，缩孔和缩松等缺陷,表面粗糙度低，尺寸精度高,可防止铸造裂纹的产生,便于实现机械化，自动化，应用:可用于生产各种类型的合金。如铝合金，锌合金，铜合金，球墨铸铁等(9)消失模铸造(Lostfoamcasting)消失模铸造(又称实型铸造):是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型。

山西ZG40Cr9Si2铸钢件弯头 否则称为[冷轧"。压延是金属加工中常用的手段，压力铸造的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型，随着时间，两侧逐渐凝固会产生收缩应力，两侧的应力会在此缺陷位置集中，但由于铸件温度较高。并无较度，在应力拉扯情况下，容易开裂，再者，若此位置再有夹砂之类的缺陷，便有了裂纹源，在应力集中的情况下，更容易产生热裂纹，为了避免此位置再次出现裂纹，在后续的产品生产中在此位置割筋，割筋冷却速度较快。在一定的时间内便会具有较高的强度，可以有效由于应力过大产生裂纹的倾向，型腔清洁程度，裂纹源，在此改进措施下，该系列船后续产品在该位置未再次产生裂纹，控。球墨铸铁件内应力时效处理球墨铸铁弹性模量较高且对凝固冷却速度非常，其铸件内应力一般比灰铸铁件高1-2倍，与白口铸铁相近。因此，对形状复杂、壁厚差较大的球墨铸铁件，即使无特殊 的热处理要求，一般也应进行内应力的低温时效处理。球墨铸铁件的应力倾向 比灰铸铁小，且与其基体组织有关，其低温时效回火的工艺要点是：将铸件加热到Ac1以 下温度保温一段时间后随炉冷却到弹性温度范围，于200-250℃出炉空冷。但目前 国内铸造厂家多采用铸态球墨铸铁工艺生产球墨铸铁件，对这类球墨铸铁件一般不需要 进行内应力的低温时效回火处理。而应采用双晶直或斜。相控阵超声检测技术(PAUT)的使用PAUT技术也被用于32.5万吨矿砂船挂舵臂铸钢件的超声波探伤中，PAUT是一种依据设定的聚焦法则对阵列各个单元在发射或接收声波时施加不同的时间(或电压)，通过波束形成实现检测声束的。偏转和聚焦等功能的超声检测成像技术，通过检验发现，PAUT技术可有效检测出铸钢件轴孔位置所关注区域的内部缺陷，与的A脉冲超声波检测技术结果基本一致，的A脉冲超声波检测技术无法直接快速判断缺陷的形状。需要与试块进行对比，且探伤结果无法数字化储存,使用PAUT技术C扫描成像的缺陷检测，可以更加准确的判断缺陷的形状，铸件结构方面铸件的形状与尺。