预防不锈钢铸件裂纹的重要几招

对于水轮机关键部分大部分采用不锈钢铸件，如ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr16Ni5Mo等。这类材质铸造性能较差，流动性差，体收缩和线收缩较大，热应力大，容易产生裂纹。一旦铸件产生裂纹，不仅返修工作量大，严重的还可能报废，造成重大的经济损失。铸件裂纹的产生因素主要是铸件结构、铸造工艺等，生产中一般采用以下措施来加以预防：

1、铸件结构

铸造时要全面考虑铸件的结构、形状、大型、壁厚及其过渡等影响铸件液态和固态收缩的因素，选择适当的工艺参数，防止缩孔缩松等铸造缺陷。铸件的浇冒口系统设计要合理，若要采用冷铁等工艺措施，其安放的部位要合理，既要保证铸件内部组织的致密性，又要尽量避免应力集中的情况产生。

2、冶炼

冶炼过程中，尽量降低P、S等有害元素的含量，降低N、H、O等气体和夹杂物含量。通过采用低磷钢中间合金，可以起到很好的效果。

3、保温

通过适当延长铸件在砂型中的保温时间，主要是控制开箱温度低于70℃，保证铸件在砂型中充分完成液态和固态收缩，避免外力因素造成应力集中的情况发生。

4、落砂

在铸件落砂清理过程中，严禁打箱时向砂型和铸件浇水，严禁采用撞箱等较强外力冲击方式落砂，避免外力和铸件内应力相互作用产生裂纹。

5、切割冒口

根据铸件条件选择适当的热割浇冒口工艺方式，保证热割起始温度不低于300℃。操作时，气割枪和吹氧管采用振动切割。重要件气割后及时用石棉布盖住隔口或进炉热处理。对于上冠及轴流式叶片一类结构复杂、工艺上采取特殊措施的铸件，采用二次热割。

6、预热

在对不锈钢铸件进行缺陷处理时，要坚持预热原则。在吹、焊工序处理时，工件要预热至108℃以上方可操作。若发现较大的裂纹缺陷，应先进行去应力退火，再进行处理。

7、增加退火

对重大不锈钢铸件增加一次最终消除应力退火工序，严格控制保温时间和出炉温度。其目的是减少生产过程中产生新的应力集中，更加彻底地消除铸件内应力，防止裂纹产生。