由于薄壁长筒与下舵承和下舵钮部分壁厚相差悬殊，铸件在凝固收缩中两部分连接处容易产生热裂纹，由于挂舵臂主体薄壁长筒的结构特点。更容易判断出缺陷的性质，检测原始数据可数字化存储，易于追溯，具有一定的优势，但PAUT由于使用条件的，仅可用于轴孔表面这样的规则区域，而无A脉冲超声波检测技术那样可适用于铸钢件所有的复杂表面。使用具有一定的局限性，图11PAUT在挂舵臂无损探伤中的使用◆铸钢件缺陷的修补通过前文可以发现，缺陷的存在会大大铸钢件的疲劳强度，必须采用的手段对缺陷进行处理，本部分基于在32.5万吨挂舵臂铸钢件检验中遇到的缺陷修复实例进行分析。按照CCS材料与焊接规范的规定。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。有各自的优势和劣势，其生产优缺点比较见表在我国，水玻璃砂工艺是生产铸钢件的主要型砂工艺种类，水玻璃砂具有明显的优势，故可适用于各种不同铸型(如金属型，砂型等)，铸造各种合金及各种大小的铸件,采用底注式充型。金属液充型平稳，无现象，可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，了铸件的合格率,铸件在压力下结晶，铸件组织致密，轮廓清晰，表面光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利,省去补缩冒口，金属利用率到90-98%,劳动强度低。劳动条件好，设备简易，易实现机械化和自动化，应用:以产品为主(气缸头，轮毂，气缸架等)，(5)离心铸造(centrifugalcasting)离心铸造:是将金属液浇入的铸型。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。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。

山西ZG35Cr1Mo铸钢件悬臂辊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液态金属浇注到与零件形状，尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以毛坯或零件的生产，通常称为金属液态成形或铸造，工艺流程:金属→充型→凝固收缩→铸件工艺特点:可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。适应性强，合金种类不受，铸件大小几乎不受，材料来源广，废品可重熔，设备低，废品率高，表面较低，劳动条件差，铸造分类:(1)砂型铸造(sandcasting)砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造。铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造，工艺流程:砂型铸造工艺流程技术特点:适合于制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯,适应性广，成本低,对于某些塑性很差的材料，如铸。。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。一定要注意其烘烤程度，严禁加入，因为水在变成气体的时候会1000多倍体积。这对于钢水的除气是一个非常大的麻烦，如果该环节没有处理得当铸造出合格的铸钢件很困难，因此在铸钢件生产中，应该严格按照要求来进行浇注环节各项操作，首先，在浇注前企业应该做足工作，以保证后续的浇注操作能够顺利进行。浇注前工作包括:a，清理浇注场地，保证浇注流程安全顺利完成,b，检查浇包的修理，烘干预况及运输与倾转机构的灵活性和可靠牲,c，了解浇注合金的种类，估算待浇注铸型的数量和所需金属液的重量，防止浇注中存在金属液不足。铸型数量不够的现象，为了合格的铸钢件，严格控制浇注温度，浇注速度，严格遵守浇注操作规程很关。

所以说在大型铸件的生产中低温浇注是必须要遵循的一个原则。大包浇小件的缺点，许多薄壁小铸件如果浇注速度过快极易形成卷入性气孔，由于没有时间从钢水中就凝固了，像一些气缸类铸件出现的气孔就属于这种情况，它们是承压铸件要经过探伤检验，这些缺陷的修复是非常有难度的。经常就会造成铸件报废的情况，是一个比较棘手的问题，大件浇注碰炉翻包后的时间也对铸件气孔的产生有一定的影响，小包钢水翻入大包时卷入的气体如果没有足够的时间让它浮出来就浇入铸件时又是一个卷入的，这也是许多大铸件加工后出现气孔的原因。只要生产组织充分考虑的这些影响铸件的因素，经过综合评估，本次焊补采用局部火焰加热去除应力，焊道处加热至560℃后保温时间≥6。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。刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型。在负压下浇注，使模型气化，金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造，工艺流程:预发泡→发泡成型→浸涂料→烘干→造型→浇注→落砂→清理铸件精度，既可脱氧，脱硫，又可以细化晶粒，对NiCrMoV钢的测定表明:在相同的条件下。经稀土+硅钙处理的钢液，较之未处理的钢液，其抗裂能力高2倍以上，铸造工艺方面(1)在铸件的充填性的要求时，尽量钢液的浇注温度，对0.19%C的碳钢，在1550℃时浇注比在1600℃时浇注，其抗热裂能力几乎高一倍。(2)对于薄壁铸件，宜采用较高的浇注速度，如对某铸钢件，重量为125Kg，壁厚为15mm，浇注时间为14秒时不出现热裂,至40秒就观察到裂。
    故可适用于各种不同铸型(如金属型、砂型等)，铸造各种合金及各种大小的铸件；采用底注式充型，金属液充型平稳，无现象，可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，铸件的气孔、夹渣等缺陷少，了铸件的合格率；铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利；省去补缩冒口，金属利用率到90%～98%；劳动强度低，劳动条件好，设备简易，易实现机械化和自动化。缺点及局限性：升液管寿命短，且在保温中金属液易氧化和产生夹渣。主要用来铸造一些要求高的铝合金和镁合金铸件，如气缸体、缸盖、曲轴箱和高速内燃机的铝等薄壁件。6.离心铸造离心铸造是将金属液浇入的铸型。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。(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。

   缺点及局限性：铸件尺寸不能太大工艺复杂铸件冷却速度慢。熔模铸造在所有毛坯成形中，工艺复杂，铸件成本也很高，但是如果产品选择得当，零件设计合理，高昂的铸造成本由于切削加工、装配和节约金属材料等方面而补偿，则熔模铸造具有良好的经济性。3.压铸压铸工艺原理是利用高压将金属液高速一精密金属模具型，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。压力铸造a)合型浇注b)压射c)开型顶件冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运。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。此项工艺认可是CCS对铸钢件生产企业进行工厂认可和对其进行生产的铸钢件开展检验工作的必要条件。焊补的应严格此缺陷修补认可工艺及CCS材料与焊接规范的要求，缺陷的发现和初步清理本实例缺陷位于挂舵臂大端轴孔处，经超声波(斜)测定:长度沿着轴线方向，长度约300mm，断面沿径线方向向内部扩展。深度约60mm，图12超声波探伤(斜)图13缺陷位置示意CCS规范要求铸钢件缺陷可采用打磨，机加工，或鈚凿加打磨，或气割或碳弧气刨加打磨的去除，重要铸件采用气割或碳弧气刨铲除缺陷时，可视铸件的化学成分。缺陷大小和性质，进行必要的预热，本次缺陷的采用了碳弧气刨加砂轮打磨的，电压25-35V。
     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。直浇道中铁水的水平面与铸件的铁水水平面相平，边部略呈圆形。产生原因：浇包中铁水量不够；浇道狭小，浇注速度又过快，当铁水从浇口杯外溢时，操作者误认为铸型已经充满，停浇过早。防止：正确估计浇包中的铁水量；对浇道狭小的铸型，适当放慢浇注速度，保证铸型充满。3.损伤铸件损伤断缺。产生原因：铸件落砂过于，或在搬运中铸件受到冲撞而损坏；滚筒清理时，铸件装料不当，铸件的薄弱部分在翻滚时被碰断；冒口、冒口颈截面尺寸过大；冒口颈没有做出敲断面（凹槽）。或敲除浇冒口的不正确，使铸件本体损伤缺肉。防止：铸件在落砂清理和搬运时，注意避免各种形式的冲撞、振击，避免不合理的丢放；滚筒清理时严格按工艺规程和要求进行操。

山西ZG35Cr1Mo铸钢件悬臂辊 热裂纹多呈不规则曲线，裂缝内表面比较粗糙且呈氧化铁黑褐色无金属光泽。产生原因为钢水在凝固中内部应力造成，如开箱过早，铸件凝固收缩时受型砂的阻力等,冷裂纹线条细且直，裂缝内表面洁净且呈金属光泽或轻微氧化色，能砂芯热强度(如1000℃时树脂砂的抗压强度是水玻璃砂的5~10倍)。严重阻碍砂芯(型)退让，呋喃树脂中糠醇的含量越高(氮含量越低)，铸件的热裂倾向越大，因为糠醇了树脂的热分解温度，了树脂的热分解速度，从而了砂型或砂芯的溃散性，使砂型或砂芯更加阻碍铸件收缩，造成铸件热裂倾向加重。由于铸钢凝固时液一固两相区的区间较宽，因此呋喃树脂砂铸钢时更易产生热裂缺陷，尤其是框架结构件，用呋喃树脂砂。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。磨削加工是应用较为广泛的切削加工之一，选择性激光熔融在一个铺满金属粉末的槽内。计算机控制着一束大功率的二氧化碳激，内水口的高度也是造成的主要原因，这类气孔由于会分布在铸件的许多部位而且是内部，修复难度极大容易造成铸件报废，危害极大，冒口和气眼的设置也是非常重要的，冒口除了补缩作用之外还有一个非常重要的任务就是排气作用。一些暗冒口的气眼如果放的不够大，也会使得铸型中气体不及时而重新被卷入钢水之中，在使用石灰石砂做内腔芯子的气眼一定要够大才行，由于这种砂子在高温下的发气量非常大，极易造成由于内腔芯排气不畅而在浇铸中发生呛火现象。终使得铸件上表面出现大面积的蜂窝状气孔，这种问题容易使铸件报。