摘　要：盈豐鑄鋼廠通過對常規(guī)鑄鋼件變形機(jī)理的研究,闡述了環(huán)形、半圓形及片狀鑄鋼件變形特征。本公司通過對實(shí)踐經(jīng)驗的總結(jié),提出了鑄鋼件在整個鑄鋼生產(chǎn)過程中變形控制及預(yù)防的措施,還重點(diǎn)闡述了不同形狀的鑄鋼件如何進(jìn)行變形的矯正處理。

在鑄鋼件的整個制造過程中，幾乎每個工序都會出現(xiàn)變形，導(dǎo)致鑄件變形的原因主要分為兩類，一類為內(nèi)部原因，主要表現(xiàn)為鑄造應(yīng)力變形以及熱處理應(yīng)力變形。鑄造應(yīng)力變形是指鑄件在凝固過程中，不同部位凝固先后順序以及凝固速率不同而產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，這種應(yīng)力會在鑄件打箱后的某個工序釋放出來，從而導(dǎo)致鑄件變形。熱處理變形主要是由于鑄件在熱處理過程中受熱膨脹和軟化后強(qiáng)度降低，在自身重力作用下導(dǎo)致的鑄件變形，以及組織轉(zhuǎn)變過程中蓄積在組織內(nèi)部的應(yīng)力釋放后導(dǎo)致的變形。一般前者對鑄件的尺寸、形狀影響較大。

鑄件變形產(chǎn)生的原因是多方面的,生產(chǎn)制造全過程的各道工序都有可能出現(xiàn)變形。如設(shè)計結(jié)構(gòu)與工藝方案不盡合理,造型、打箱、清理或熱處理操作不當(dāng)?shù)?/SPAN>,皆可導(dǎo)致鑄件變形。由于上述諸原因?qū)е碌蔫T件變形,有些是可以經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計,修正工藝,提高操作水平和主觀上加強(qiáng)責(zé)任心等減少或避免的。但對于某些鑄件的變形,在現(xiàn)有技術(shù)水平上是難于避免的,這樣就出現(xiàn)了對變形鑄件的矯正工作。

  通常將鑄件變形的矯正方法分為兩大類,即鑄件變形是在室溫下加壓或沖擊的矯正方法(簡稱冷矯法);將鑄件加熱到一定溫度下加壓或擠、撐的矯正方法(簡稱熱矯法)。一、 冷矯法

冷矯法是根據(jù)變形鑄件尺寸和截面厚度的大小,可采用手錘、大小矯直機(jī)、水(油)壓機(jī)或一些簡易加壓方法,在室溫狀態(tài)下進(jìn)行錘、沖擊或擠壓等的矯正方法。

實(shí)踐證明,一般鑄件變形的矯正,采用冷矯法,很難達(dá)到預(yù)期的效果。但是,對于高錳鋼鑄件變形的矯正,卻只能采取冷矯法(材料特性所決定)。

二、 熱矯法

熱矯法是將變形鑄件加熱到材料的彈塑性溫度區(qū)以上,通過擠壓、撐等外力作用,使

鑄件的變形復(fù)原,從而達(dá)到矯正目的的方法。

熱矯法的加熱溫度大致分兩種。一是高溫(即奧氏體化溫度);一是低溫,即低溫退火或高溫回火的加熱溫度。兩種加熱溫度各有利弊,“高溫”對操作者要求高,操作困難,但是,矯正時間短;“低溫”對操作者要求不高,操作簡單,矯正的成功率高,但是,矯正時間較長。綜合利弊來看,矯正成功率是主要的,所以,我們多采用低溫矯正。

根據(jù)變形鑄件矯正加熱的部位,筆者又將熱矯法分為整矯法為與局矯法兩種。

(1)整矯法:將變形鑄件裝入臺車式熱處理爐中,經(jīng)過整體加熱(實(shí)際是采用完全退火或低溫退火工藝)、加壓(或擠撐)的矯正方法。

(2)局矯法:在鑄件變形部位或與其有關(guān)

的部位進(jìn)行局部加熱、加壓(或擠撐)的矯正方法。

實(shí)踐得知,整矯法的操作簡單方便,矯正效果好;而局矯法對矯正場地要求嚴(yán)格,有時要搭地爐子,有時用氣割槍手工操作,進(jìn)行長時間烘烤,勞動條件差,且不安全,矯正效果也不十分理想(從理論上講,矯正后還應(yīng)進(jìn)行

消除應(yīng)力處理)。因此,我們在實(shí)際生產(chǎn)中,還是以整矯法為主,盡量不采用局矯法(對個別無法采用整矯法的鑄件除外)。

整矯法的矯正效果取決于矯正裝爐和加熱方法的正確與否。如變形鑄件的裝爐方法(包括變形部位矯正間隙值的確定,矯正加壓重量和部位,壓鐵、擋鐵、撐鐵、墊鐵、平臺、楔鐵的選擇等),矯正加熱溫度(高溫或低溫)的確定。其中矯正間隙值(以下簡稱間隙值)是矯正效果的決定條件。

小結(jié)

（1）、無論是何種變形，都無法徹底消除，只能通過一系列的措施來減小變形量，將變形量控制在可接受的范圍內(nèi)。

（2）、變形重點(diǎn)在于預(yù)防：從造型方面入手，尤其通過返變形工藝補(bǔ)正量設(shè)計；從焊接方面入手，焊接防變形拉筋的設(shè)計、焊接參數(shù)的選用等；從熱處理方面入手，重點(diǎn)研究鑄件裝爐的擺放以及熱處理參數(shù)的選用。

（3）變形的控制涉及到整個鑄造以及制造過程，需要通過各個工序，尤其是關(guān)鍵工序的控制，才能做好真正的防變形工作。