鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法技術

本發明專利技術提出一種金屬材料尤其是碳鋼和低合金鋼材料鑄鋼件在碳弧氣刨裂紋缺陷或尺寸多肉缺陷時預熱溫度的快速確定及操作方法，采用本發明專利技術的方法，工藝簡單，可操作性強，通過以上預熱溫度的計算和預熱過程的控制，可以根據具體的鑄件材質、所碳弧氣刨的缺陷及尺寸深度，確定相應的預熱溫度控制參數，避免盲目或粗略的操作，從而避免了碳弧氣刨過程中或碳弧氣刨后鑄鋼件發生開裂的現象，提高鑄鋼件工藝操作質量，避免鑄鋼件報廢造成的成本損失，滿足顧客交期，適合工業大生產，能產生顯著的經濟和社會效益。

Preheating method of carbon arc gouging for steel castings

The invention provides a metal material especially carbon steel and low alloy steel material of steel castings in carbon arc gouging crack or defect size fleshy preheating temperature and quickly determine the operation method, using the method of the invention has simple process, strong operability, through the calculation and control of preheating process preheating temperature of the above according to the size and depth of defects, casting material, the carbon arc gouging, determine the preheating temperature of the control parameters, to avoid blind or rough operation, thus avoiding the carbon arc gouging carbon arc gouging during or after casting cracking phenomenon, improve the quality of steel casting operation, avoid steel scrap costs caused by the loss, to meet customer delivery, suitable for industrial production, can produce significant economic and social benefits.

【技術實現步驟摘要】
鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法
本專利技術涉及碳弧氣刨
，尤其涉及一種鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法。
技術介紹
鑄鋼件在鑄造生產的過程中，難免會產生一些鑄造缺陷，如夾渣、縮松、冷隔、裂紋等。對于一些超標缺陷，必須清除干凈，并嚴格按照焊接工藝評定的參數方法對缺陷進行填充焊接。有時，鑄件會存在尺寸多肉的情況，需要將尺寸多肉的地方去除，直至達到尺寸形狀公差要求。這些缺陷去除和尺寸多肉去除最常用、最高效的方法是采用碳弧氣刨的方法。在碳弧氣刨的過程中，氣刨槍與金屬之間產生高溫，從而將所氣刨的地方金屬熔化，熔化的金屬液被氣刨槍上的壓縮空氣吹離金屬基體，從而達到去除金屬的作用。在挖除缺陷或去除多余尺寸的過程中，碳弧氣刨處會產生大量的熱量，從而使金屬局部產生高溫，和周邊金屬產生溫度差，導致熱應力的存在，且碳弧氣刨后，氣刨過的表面從高溫快速冷卻下來后，相當于局部淬火，從而發生組織轉變，產生組織應力。熱應力加上組織應力的疊加，會在氣刨處產生高的應力，如果這個應力超過了金屬材料的強度，就會導致碳弧氣刨處產生裂紋。原缺陷沒有消除，又產生了新的缺陷，勢必降低鑄件質量，增加鑄件處理成本，嚴重的會導致鑄件報廢。為此，在實際生產過程中，為減小這種應力，避免碳弧氣刨處產生裂紋，傳統經驗辦法就是在碳弧氣刨的區域進行適當的預熱。預熱的作用：一是使碳弧氣刨區周邊的溫度和碳弧氣刨區溫差減小，從而減小熱應力；二是，通過預熱碳弧氣刨區及其周邊，使碳弧氣刨后的金屬表面降溫速度變得緩慢，從而使碳弧氣刨表面的組織更多地轉變成非馬氏體的組織，即塑韌性好、比容較小的組織，這樣會降低組織應力。但是，在現有技術中，預熱溫度及預熱操作往往靠經驗，這種操作具有不確定性，不穩定性，這會對鑄鋼件氣刨的質量造成隱患。
技術實現思路
有必要提出一種可以定量確定鑄鋼件預熱溫度鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法。一種鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法，所述鑄鋼件的成分含量為，C＝0.07-0.22％,Si＝0-0.6％,Mn＝0.4-1.4％,Cu＝0-0.5％,Ni＝0-1.2％,Cr＝0-1.2％,Mo＝0-0.7％,V＝0-0.12％,Nb＝0-0.04％,Ti＝0-0.05％,B＝0-0.005％；對于待氣刨缺陷類型為向鑄鋼件內部延伸的裂紋缺陷時，所述預熱方法包括以下步驟：對鑄鋼件取樣，并對樣品的鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數Pcm、鑄鋼件金屬中擴散氫含量[H]、鑄鋼件金屬抗拉強度Rm進行計算；其中，Pcm的計算依據Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B公式來計算，各成分含量為上述鑄鋼件的成分百分含量；檢測鑄鋼件待被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度h；依據預熱溫度計算公式計算得到鑄鋼件的預熱溫度，并將鑄鋼件整體送入預熱爐內預熱，然后對預熱后的鑄鋼件進行碳弧氣刨；其中，預熱溫度T＝T1+100～150℃，T1的計算公式為T1＝324Pcm+17.7[H]+0.14Rm+4.72h-214，所述公式中，T1：鑄鋼件氣刨的預熱溫度，單位為℃；Pcm：鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數；[H]:鑄鋼件金屬中擴散氫含量，單位為ml/100g；Rm:被碳弧氣刨的鑄鋼件金屬抗拉強度，單位為MPa；h:被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度，單位為mm；將上述樣品中計算或檢測得到的各參數的代數數值代入公式計算得到鑄鋼件碳弧氣刨的預熱溫度T1。本專利技術提出一種金屬材料尤其是碳鋼和低合金鋼材料鑄鋼件在碳弧氣刨裂紋缺陷或尺寸多肉缺陷時預熱溫度的快速確定及操作方法。采用以上方法，工藝簡單，可操作性強，通過以上預熱溫度的計算和預熱過程的控制，可以根據具體的鑄件材質、所碳弧氣刨的缺陷及尺寸深度，確定相應的預熱溫度控制參數，避免盲目或粗略的操作，從而避免了碳弧氣刨過程中或碳弧氣刨后鑄鋼件發生開裂的現象。提高鑄鋼件工藝操作質量，避免鑄鋼件報廢造成的成本損失，滿足顧客交期。適合工業大生產，能產生顯著的經濟和社會效益。具體實施方式為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將結合實施例做進一步的說明。本專利技術實施例提供了一種鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法，所述鑄鋼件的成分含量為，C＝0.07～0.22％,Si＝0～0.6％,Mn＝0.4～1.4％,Cu＝0～0.5％,Ni＝0～1.2％,Cr＝0～1.2％,Mo＝0～0.7％,V＝0～0.12％,Nb＝0～0.04％,Ti＝0～0.05％,B＝0～0.005％；對于待氣刨缺陷類型為向鑄鋼件內部延伸的裂紋缺陷時，所述預熱方法包括以下步驟：對鑄鋼件取樣，并對樣品的鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數Pcm、鑄鋼件金屬中擴散氫含量[H]、鑄鋼件金屬抗拉強度Rm進行計算；其中，Pcm的計算依據Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B公式來計算，各成分含量為上述鑄鋼件的成分百分含量；檢測鑄鋼件待被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度h；[H]和Rm的計算及h的檢測為本領域技術人員所熟知的現有技術；依據預熱溫度計算公式計算得到鑄鋼件的預熱溫度，并將鑄鋼件整體送入預熱爐內預熱，然后對預熱后的鑄鋼件進行碳弧氣刨；其中，預熱溫度T＝T1+100～150℃，T1的計算公式為T1＝324Pcm+17.7[H]+0.14Rm+4.72h-214，所述公式中，T1：鑄鋼件氣刨的預熱溫度，單位為℃；Pcm：鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數；[H]:鑄鋼件金屬中擴散氫含量，單位為ml/100g；Rm:被碳弧氣刨的鑄鋼件金屬抗拉強度，單位為MPa；h:被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度，單位為mm；將上述樣品中計算或檢測得到的各參數的代數數值代入公式計算得到鑄鋼件碳弧碳弧氣刨的預熱溫度T1。本專利技術還給出了[H]、h、Rm的參考數值范圍，如[H]＝1～5ml/100g，h＝19～50mm,Rm＝400～1000MPa，當計算或檢測的各參數落入該范圍后，依據上述預熱溫度的計算公式計算，當計算或檢測的各參數超出該范圍后，不采用該方法計算預熱溫度。對于整體進爐預熱時，預熱溫度為T＝T1+100～150℃，如此設置，是因為在鑄鋼件預熱后出爐后轉運至氣刨室的過程中會出現的降溫，使得鑄鋼件的溫度降低到預算的溫度以下，進而影響氣刨操作，所以預熱溫度要在計算的T1的基礎上增加100～150℃，對于局部預熱時預熱溫度T＝T1即可。進一步，對于待氣刨缺陷類型為附著于鑄鋼件表面的多肉缺陷時，所述預熱方法包括以下步驟：對鑄鋼件取樣，并對樣品的鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數Pcm、鑄鋼件金屬中擴散氫含量[H]、鑄鋼件金屬抗拉強度Rm進行計算；其中，Pcm的計算依據Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B公式來計算，各成分含量為上述鑄鋼件的成分百分含量；依據預熱溫度計算公式計算得到鑄鋼件的預熱溫度，并將鑄鋼件整體送入預熱爐內預熱，然后對預熱后的鑄鋼件進行碳弧氣刨；其中，預熱溫度T＝T2+100～150℃，T2的計算公式為T2＝324Pcm+17.7[H]+0.14Rm-214，所述公式中，T2：鑄鋼件氣刨的預熱溫度，單位為℃；Pcm：鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數；[H]:鑄鋼件金屬中擴散氫含量，單位為ml/100g；Rm:被碳弧氣刨的鑄鋼件金屬抗拉強度，單位為MPa；將上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法，其特征在于：所述鑄鋼件的成分含量為，C＝0.07?0.22％,Si＝0?0.6％,Mn＝0.4?1.4％,Cu＝0?0.5％,Ni＝0?1.2％,Cr＝0?1.2％,Mo＝0?0.7％,V＝0?0.12％,Nb＝0?0.04％,Ti＝0?0.05％,B＝0?0.005％；對于待氣刨缺陷類型為向鑄鋼件內部延伸的裂紋缺陷時，所述預熱方法包括以下步驟：對鑄鋼件取樣，并對樣品的鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數Pcm、鑄鋼件金屬中擴散氫含量[H]、鑄鋼件金屬抗拉強度Rm進行計算；其中，Pcm的計算依據Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B公式來計算，各成分含量為上述鑄鋼件的成分百分含量；檢測鑄鋼件待被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度h；依據預熱溫度計算公式計算得到鑄鋼件的預熱溫度，并將鑄鋼件整體送入預熱爐內預熱，然后對預熱后的鑄鋼件進行碳弧氣刨；其中，預熱溫度T＝T1+100～150℃，T1的計算公式為T1＝324Pcm+17.7[H]+0.14Rm+4.72h?214，所述公式中，T1：鑄鋼件氣刨的預熱溫度，單位為℃；Pcm：鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數；[H]:鑄鋼件金屬中擴散氫含量，單位為ml/100g；Rm:被碳弧氣刨的鑄鋼件金屬抗拉強度，單位為MPa；h:被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度，單位為mm；將上述樣品中計算或檢測得到的各參數的代數數值代入公式計算得到鑄鋼件碳弧氣刨的預熱溫度T1。...

【技術特征摘要】
1.一種鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法，其特征在于：所述鑄鋼件的成分含量為，C＝0.07-0.22％,Si＝0-0.6％,Mn＝0.4-1.4％,Cu＝0-0.5％,Ni＝0-1.2％,Cr＝0-1.2％,Mo＝0-0.7％,V＝0-0.12％,Nb＝0-0.04％,Ti＝0-0.05％,B＝0-0.005％；對于待氣刨缺陷類型為向鑄鋼件內部延伸的裂紋缺陷時，所述預熱方法包括以下步驟：對鑄鋼件取樣，并對樣品的鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數Pcm、鑄鋼件金屬中擴散氫含量[H]、鑄鋼件金屬抗拉強度Rm進行計算；其中，Pcm的計算依據Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B公式來計算，各成分含量為上述鑄鋼件的成分百分含量；檢測鑄鋼件待被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度h；依據預熱溫度計算公式計算得到鑄鋼件的預熱溫度，并將鑄鋼件整體送入預熱爐內預熱，然后對預熱后的鑄鋼件進行碳弧氣刨；其中，預熱溫度T＝T1+100～150℃，T1的計算公式為T1＝324Pcm+17.7[H]+0.14Rm+4.72h-214，所述公式中，T1：鑄鋼件氣刨的預熱溫度，單位為℃；Pcm：鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數；[H]:鑄鋼件金屬中擴散氫含量，單位為ml/100g；Rm:被碳弧氣刨的鑄鋼件金屬抗拉強度，單位為MPa；h:被碳弧氣刨的裂紋缺陷的最深深度，單位為mm；將上述樣品中計算或檢測得到的各參數的代數數值代入公式計算得到鑄鋼件碳弧氣刨的預熱溫度T1。2.如權利要求1所述的鑄鋼件碳弧氣刨預熱方法，其特征在于：對于待氣刨缺陷類型為附著于鑄鋼件表面的多肉缺陷時，所述預熱方法包括以下步驟：對鑄鋼件取樣，并對樣品的鑄鋼件材料冷裂紋敏感指數Pcm、鑄鋼件金屬中擴散氫含量[H]、鑄鋼件金屬抗拉強度Rm進行計算；其中，Pcm的計算依據Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B公式來計算，各成分含量為上述鑄鋼件的成分百分含量；依據預熱溫度計算公式計算得到鑄鋼件的預熱溫度，并將鑄鋼件整體送入預熱爐內預熱，然后對預熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬進，黃敬，馮周榮，楊愛寧，納學洋，
申請(專利權)人：共享鑄鋼有限公司，
類型：發明
國別省市：寧夏,64