超级双相不锈钢蝶阀阀体铸造气孔的研究.pdf

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1、Jan．2017VOI．66NO．1垂篙帅煮·71·超级双相不锈钢蝶阀阀体铸造气孑L的研究徐志新，李远杰，施健海(江苏神通阀门股份有限公司，江苏启东226232)摘要：利用先进分析仪器对蝶阀铸件气孔产生的原因进行分析。在实际生产中采用了以下措施，彻底消除了气孔缺陷：随时监控原砂和再生砂的温度、湿度，以此调整固化剂的用量；控制熔炼新料和返回料的配比，使用专业除渣剂；控制熔炼温度和浇注温度。关键词：蝶阀；00cr25Ni7M04N；气孑L；缺陷控制中图分类号：TG245文献标识码：A文章编号：1001—4977(2017)01—0071

2、一04ReSearChOntheCastingBlOwhOIesOfSuperDupIexStainlessSteelButterfIyValVeBOdyXUZhi—xin，LIYuan-jie，SHIJian_hai(JiangsuShentongValveCo．，Ltd．，Qidong226232，Jiangsu，China)Ab蚰旧ct：Theadvancedanalvticalinstmmemswereusedtoanalyzetheblowh01esofthebutternyvalvecasting．h1thepracti

3、calproduction，theblowholeswereeliminatedbyusingthemeasuresasfollows：monitoringthetemperatureandhumidityoftheoriginalsandandrecycledsandatanytimetoadjusttheamountofhardener，con仃01lingthedistributionofnewmaterialsandretummaterialandusingtheprofessionalcleaneragentmeasure

4、s，andcontr011ingthemeltingtemperatureandpo嘶ngtemperature．Kevwords：butternvvalve：00Cr25Ni7M04N：blowhole：defectscontrol超级双相不锈钢(00Cr25Ni7M04N，法国牌号为sAF2507)广泛地应用于核工业中，如：阀体、主冷却剂管道和主泵泵壳等。公称尺寸为DNl200的海水蝶阀尺寸大，阀体各部分厚度等尺寸差别较大，且超级双相不锈钢在我国的研究刚刚起步，所以超级双相不锈钢阀体在铸造生产中存在很多问题，例如常见的缩孔、缩松

5、、气孔等铸造缺陷[”，严重影响了铸件承压特性。为此本研究利用先进分析仪器对缺陷进行分析与鉴别，结合传统的铸造工艺解决铸造缺陷。1气孔形成原因1．1气孔的鉴别公称尺寸为DNl200的海水蝶阀阀体，材质为00Cr25Ni7M04N，毛重800蚝，总重达l600埏。阀体结构如图1所示。在生产过程中，在铸件顶部、冒口下方经常会出现气孔，如图2所示。针对在蝶阀铸件中发现的气孑L，首先要对其类型进行鉴别，然后再分别分析其形成的原因。图3a即为沿阀体纵向切割后发现的气孔，图3b为铸件顶面车削过程中阀体顶部发现的气孑L。图3a所示阀体纵切割面分布的

6、气孔，有的呈球状，图1蝶阀实体图FiglPhotoofbutterflycasting图2气孔宏观形貌Fig．2Macromorphologyoftheblowh01e收稿日期：2016一09-01收到初稿，2016一09-21收到修订稿。作者简介：徐志新(1987一)，男，工程师，硕士，从事阀门材料及结构有限元分析的研究。电话·72FOUNDRYJan．2017VOI．66NO．1有的呈针状。球状孑L的孔径在2～4mm，针孔的孑L径为1～3mm，长度为3～20mm。有的针孔是开口的，与外界相贯通，有的针孔是封闭的。对图3所示的气孑

7、L表面进行微观分析，即利用扫描电镜拍摄气孑L表面，如图4所示。由图4可看出，气孑L内表面呈脉纹状，不太光滑，有白色球状物和葵花状物．对白色的球状物进行能谱分析(图5)，发现球状物中氧元素含量过高，说明该物质被严重氧化，球状物中富含Al：0，，Al元素主要来自脱氧剂。该阀体造型所用型砂为碱性酚醛树脂砂，其发气温度区间、发气量较大，当空气中湿度较大时，混砂及熔炼过程均会带人大量水分，这样浇注时亦会有大量气体产生。结合气孔形貌及酚醛树脂的特性推测图3a阀体纵向切割舌发现的气孑L为侵人性气孑L：a)阀体纵切割面气孔(b)阀体顶IfI『’t孔

8、图3lj_5；】侔7i孔分布Fig．3Thedistributionoftheblowh01esofthevalve从阀体顶部气孔表面能谱分析可以看出(图6)，在气孑L表面分布有大量的熔渣，该熔渣主要是熔炼过程中除渣剂未清除干净。空气