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應用領(lǐng)域
機械配重廣泛用于電站、石油化工、冶金、船舶等裝備及裝備制造業(yè)。如核電中的不銹鋼主泵泵體,汽輪機缸體,水電組的葉輪、葉片、上冠、下環(huán),火電機組中的氣缸體件,大型冶金設備中的軋機機架、車L輥、大型軸承座等。這些機械配重的制造直接關(guān)系到國家重點工程項目的質(zhì)量、安全及進度,對于國計民生具有重要的意義。
目前,我國機械配重的生產(chǎn)取得了長足的進步,但產(chǎn)品品質(zhì)仍存在明顯的不足,已經(jīng)能夠生產(chǎn)一些機械配重,但經(jīng)常會受到質(zhì)量問題的困擾。仍不具備生產(chǎn)高端產(chǎn)品的技術(shù)能力,而一些發(fā)達國家在機械配重制造技術(shù)上對中國嚴格保密,甚至嚴格限制產(chǎn)品出口,致使機械配重在很大程度上已成為制約國民經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。
特征
1、優(yōu)點
1)鑄鋼件冶金制造適應性和可變性強,可以選擇不同的化學成分和組織控制,適應于各種不同工程的要求;可以通過不同的熱處理工藝在較大的范圍內(nèi)選擇力學性能和使用性能,并有良好的焊接性能和加工性能。
2)鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結(jié)構(gòu)性強,因而提高了工程可靠性。再加上減輕重量的設計和交貨期短等優(yōu)點,在價格和經(jīng)濟性方面具有競爭優(yōu)勢。
3)鑄鋼件的重量可在很大的范圍內(nèi)變動。重量小者可以是僅幾十克的熔模精密鑄件,而機械配重的重量可達數(shù)噸、數(shù)十噸乃至數(shù)百噸。
2、缺點
(1)組織不均勻。液態(tài)金屬注入鑄模后與模壁首先接觸的一層液態(tài)金屬因溫度下降最快,因此很快凝固成為較細晶粒。隨著與模壁距離的增加,模壁影響逐漸減弱,晶體沿與模壁相垂直的方向生長成彼此平行的柱狀晶體。在鑄件的中心部位,散熱已無顯著的方向性,且可自由地朝各個方向生長直至彼此接觸,故形成等軸晶區(qū)。由此可見,鑄件內(nèi)的組織是不均勻的,一般說來,晶粒比較粗大。
(2)組織不致密。液態(tài)金屬的結(jié)晶以樹枝生長方式進行,樹枝間的液態(tài)金屬最后凝固,但樹枝間很難由金屬液體全部填滿,造成鑄件普遍存在不致密性。此外,注入模中的液態(tài)金屬在冷卻中及凝固中如體積收縮而未獲足夠的補充,也可形成疏松甚至縮孔。鑄鐵件中的石墨往往以較大尺寸的片狀、球狀或其他形狀出現(xiàn),也可看成是一種不致密組織。
(3)表面粗糙。表面一般來說比較粗糙,不能與機加工表面相比,形狀也較復雜。
機械配重的發(fā)展趨勢
目前國內(nèi)鑄鋼領(lǐng)域的發(fā)展趨勢包括以下幾個方面:
(1)鋼液熔煉,向高純度鋼液技術(shù)發(fā)展,嚴格控制熔煉過程,控制S、P和夾雜物含量。采用鋼液的精煉提高鋼液質(zhì)量。
(2)在鑄造工藝設計過程中,采用計算機模擬技術(shù),應模擬鑄件的澆注、凝固過程,從而優(yōu)化鑄造工藝,提高鑄件質(zhì)量。
(3)緊跟機械行業(yè)裝備領(lǐng)域轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求,積極主動地研發(fā)新材料鑄件,逐步取代進口,提高中國鑄鋼件生產(chǎn)整體水平。
(4)加強產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化,形成合理經(jīng)濟規(guī)模。
(5)加強技術(shù)進步,提高技術(shù)創(chuàng)新能力,開展高端鑄件的材料及制造工藝的研究。
(6)開展綠色鑄造技術(shù),提高清潔化生產(chǎn)水平,提高鑄鋼件生產(chǎn)過程后處理工序的機械化與智能化操作水平。
與工業(yè)發(fā)達國家相比,目前我國機械配重生產(chǎn)在產(chǎn)品品種、工藝水平、質(zhì)量等級以及制造裝備等整體水平方面均存在著較大差距。由于機械配重質(zhì)量要求極高,因此,機械配重的冶金技術(shù)在向高純度鋼液技術(shù)發(fā)展,成分均勻性、內(nèi)部缺陷、尺寸精準度等控制技術(shù)需提高;機械配重生產(chǎn)技術(shù)向高端化發(fā)展
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