鑄鋼件產(chǎn)品是現(xiàn)代裝備制造業(yè)各類設(shè)備ZUI基礎(chǔ)、ZUIZ要的部件,， 各行各業(yè)均會使用,， 特別是發(fā)電、船舶,、油氣,、礦山機(jī)械等行業(yè)，會使用大量的鑄鋼件產(chǎn)品,，這些產(chǎn)品的質(zhì)量往往會影響到其使用壽命,、效率和維修成本。 隨著鑄鋼件產(chǎn)品在大工程中的應(yīng)用,， 在實(shí)際生產(chǎn)過程中受接合工藝,、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料及生產(chǎn)操作等方面的影響,，不可避免地會產(chǎn)生一些接合問題,，鑄鋼件的材料利用率一直是鑄造工藝人員關(guān)注， 傳統(tǒng)的典型的軋機(jī)機(jī)架冒口設(shè)計(jì)都是采用直冒口,，直冒口與板形鑄件形成了“丁字筋”結(jié)構(gòu),，如果工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不當(dāng)或澆注溫度過高，則很容易導(dǎo)致此位置探傷不合格（晶粒粗大）甚至裂紋的產(chǎn)生,。
1.1氣孔問題表現(xiàn)形式
在接合過程中,， 熔池中的氣體沒有及時(shí)逸出， 殘存于焊縫中所形成的即為氣孔問題,， 從形狀上分,，有球狀氣孔,、條蟲狀氣孔；從數(shù)量上分,，有單個(gè)氣孔和群狀氣孔,。 其中，群狀氣孔又分為密集狀氣孔,、鏈狀氣孔,。 有的氣孔產(chǎn)生在焊縫表面，有的則存留于焊縫內(nèi)部,。
1.2防止氣孔問題的主要措施
為了防止氣孔問題的產(chǎn)生， 需要采取以下措施：①應(yīng)減少氣體的侵入,，對于鑄件坡口周邊20 mm~30 mm 范圍內(nèi)進(jìn)行清理打磨,，呈金屬光澤且無油銹等雜質(zhì)存在，可通過焊前預(yù)熱方法將坡口處水分蒸發(fā)后再施焊,； ②焊材質(zhì)量控制,， 焊材按接合工藝要求進(jìn)行烘干保存，在接合使用的過程中使用插電保溫桶避免焊條受潮,。
2.1夾渣問題表現(xiàn)形式
接合過程中殘留在焊縫中的熔渣形成夾渣問題,，夾渣問題一般呈單個(gè)小面積存在，在接合問題坡口處一般會形成線性問題,，取樣時(shí)截面一般為小面積或單點(diǎn)狀,， 夾渣問題的地方易引起應(yīng)力集中，不僅降低焊縫的力學(xué)性能,，嚴(yán)Z的甚至還會產(chǎn)生裂紋問題,，在鑄件的使用過程中潛在危害很大。
2.2防止夾渣問題的主要措施
夾渣問題大多數(shù)是由于嚴(yán)Z的未熔合或焊渣,、焊瘤不清理所致,。夾渣問題的防止措施有：①坡口角度控制： 問題挖除時(shí)嚴(yán)格控制坡口角度，問題兩邊敞口斜向上 10°~15°,，呈船型,，圓弧過渡避免問題直立向上；②在問題的接合過程中要及時(shí)清渣,，每一層接合后立即清渣,，采用手電筒近距離檢查， 有焊瘤或死角的地方需要及時(shí)修磨,， 合格后再施焊,。
3.1咬邊問題表現(xiàn)形式
咬邊是電弧沖刷或熔化了近縫區(qū)基本金屬后又未能充填的結(jié)果。 咬邊問題是接合問題中較為常見的一種,， 局部的缺口會增大應(yīng)力值,，嚴(yán)Z咬邊會影響鑄件質(zhì)量甚至產(chǎn)生裂紋問題,。
3.2防止咬邊問題的主要措施
為了防止咬邊問題的產(chǎn)生， 需要采取以下措施：①合理選擇接合工藝參數(shù),，根據(jù)問題的分布位置合理選擇接合電流,、運(yùn)條速度、焊條角度等,，熔化又熔池有足夠的熔融金屬填充,；②在焊條規(guī)格選擇上，對于點(diǎn)狀問題或問題寬度小于 25 mm 的部位,， 應(yīng)選擇 φ3.2 mm或 φ4.0 mm 的焊條進(jìn)行補(bǔ)焊,。
4.1冷裂紋問題表現(xiàn)形式
金屬在接合應(yīng)力及致脆因素共同作用下， 接合接頭局部區(qū)域金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成新界面所產(chǎn)生的縫隙即為冷裂紋問題,，致脆因素如拘束應(yīng)力,、淬硬組織和擴(kuò)散氫等均可產(chǎn)生冷裂紋問題， 接合裂紋分為熱裂紋和冷裂紋兩種,，在大型鑄鋼件的接合過程中以冷裂紋問題居多,，因此Z點(diǎn)對冷裂紋問題進(jìn)行分析。
4.2防止冷裂紋問題的主要措施
為了防止冷裂紋問題的產(chǎn)生,，需要采取以下措施：①預(yù)熱是防止冷裂紋的措施,，預(yù)熱的主要目的是為了增大熱循環(huán)的低溫參數(shù)，使之有利于氫的充分?jǐn)U散逸出,。 根據(jù)鑄件的碳當(dāng)量合理選擇符合生產(chǎn)實(shí)際的預(yù)熱溫度,，減緩焊后速度，擴(kuò)散氫的及時(shí)逸出,。
5.1結(jié)構(gòu)尺寸與生產(chǎn)工藝
試驗(yàn)產(chǎn)品為某種規(guī)格機(jī)架的橫梁部位,， 毛坯尺寸，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí),，該機(jī)架橫梁部位的冒口根部直徑為 準(zhǔn)1 300 mm,， 冒口Z量為 14.5 t， 鋼液總液Z為 34.4 t,，此部位對應(yīng)的收得率為 55(百分之),， 澆注時(shí)一次澆滿，未進(jìn)行補(bǔ)澆,。用外冷鐵隔斷出入的末端區(qū),。
7.1建模與網(wǎng)格劃分
由于 3D 模型尺寸非常大， 為使模擬盡可能接近真實(shí)情況以及利用計(jì)算機(jī)資源,，筆者將模型網(wǎng)格細(xì)劃,，并且在機(jī)架立柱底部的外冷鐵位置（人為末端區(qū)） 和機(jī)架對稱面將模型做成了 1/4 對稱處理。 為避免鋼液在澆注系統(tǒng)內(nèi)過快,，將澆注系統(tǒng)單獨(dú)建模,，并且前處理時(shí)將其與型砂的界面換熱系數(shù)設(shè)為較低的值,。 澆澆時(shí)讓鋼液從澆注系統(tǒng)注入，補(bǔ)澆時(shí)讓鋼液從冒口上方注入,。
7.2模擬結(jié)果與分析
澆高設(shè)定為冒口的 3/5 高度,，2 h 后進(jìn)行補(bǔ)澆操作， 讓溫度 1 590 ℃的同種鋼液從冒口頂部注入冒口內(nèi),， 澆滿后再次進(jìn)入凝固階段,。補(bǔ)澆初始時(shí)鑄件的凝固率并不高，約為 18(百分之),，補(bǔ)澆的高溫液體與型腔內(nèi)原有鋼液立即均勻混合,，隨著補(bǔ)澆的進(jìn)行， 凝固率逐漸降低,。
根據(jù)模擬仿真結(jié)果,， 發(fā)現(xiàn)以往習(xí)慣操作下的補(bǔ)澆冒口僅能起到補(bǔ)充澆注時(shí)鋼液量的不足，如果想通過補(bǔ)澆實(shí)現(xiàn)增加冒口模數(shù)和減弱冒口下偏析的目的需要使用多次補(bǔ)澆的方案并適當(dāng)延長時(shí)間間隔,，以及采取措施避免冒口頂層鋼液過早凝結(jié)成殼。
與鋼絲切丸相比,，選用低貝鋼丸作丸料,， 鑄鋼件的 表 面 粗 糙 度 RZ 值 由 110μm ~120μm 降 至85μm ~95μm， 可使用時(shí)間延長了 3.2 倍,， 拋丸效率提高 40(百分之),，丸料和電費(fèi)成本低。 這主要?dú)w因于低貝鋼丸的化學(xué)成分以及馬氏體和貝氏體復(fù)相顯微組織,。