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锻件与铸件区别


1、铸件的特点是容易获得其他方法不易获得的形状复杂的工件;铸件成本低; 可以采用特殊工艺获得精密铸件,其表面不经加工即有理想的光洁度;铸件成形 简单,比锻造价格便宜;但铸件内容易出现缺陷及非致密区,在强腐蚀及高压场 合国内的技术一般不能保证锻件的质量. 锻件是使用锻打设备对棒料进行锻打成型,一般无法锻打出比较复杂的工件,需 要较大的加工量,但锻件组织结构比较致密,不容易出现内部缺

陷,因此广泛用 于要求高的部件加工,如阀座、阀芯、阀杆等,在高压及强腐蚀合金阀门中, 锻 件阀体也被大量采用。

2、尽管铸造技术已经有了巨大的发展,并利用计算机技术辅助优化结构设计和浇铸过程的 流体几何设计, 但是要达到 1 类或 2 类接受标准的 X 射线/MT 或 PT 质量要求仍然是极端困 难的,而这些都是核电站、热电站或石化工业内的苛刻环境所要求的标准。因此就需要进行 焊接改进。. 但是,在焊补后,铸件阀门的整体质量和可靠性就变得难于保证。有时所有这些问题都遗留 在铸件焊接金属框架里。测试杆通常针对每个温度,但是它们的分析可能是不确定的。即使 圆形测试杆表明化学特性和物理特性是可接受的, 逐渐本身仍然可能存在难于察觉的有损强 度或防腐能力的内部缺陷。. 根据锅炉法典第 IX 节定期检查的要求,在使用过程中需要定期进行检查的内容包括,铸件 金属的补焊,管道焊缝。焊补位置的纪录因此必须保存,所以在工厂运行过程中,故障发生 可能与原始的制造条件和标准有关。 在铸造过程中,浇铸到模腔内的金属在凝固过程中可能会产生收缩、分离或气孔,这些问题 使得“浇铸”铸件无法被苛刻环境应用领域所接受。收缩发生在两个过程中,温度高于熔点的 金属冷却时产生收缩,随后在凝固过程中进一步收缩。第一次增加熔化金属补偿,但是固态 冷却过程中的补偿就要靠加大尺寸。. 分离,或熔化物的化学分离,是在模腔内壁固化出一层后的凝固过程中发生,在很长的温度 变化期间,低流动性使得小固体颗粒-晶体-以树状结构形成和生长。最初的晶体,紧靠着模 腔内壁,合金含量最少。在里面的核心部分,合金含量比较高,这使得预想的成分变得没有 什么相似性。在每个晶体枝杈内,也存在着微观偏析。结果导致微孔、再生相沉淀和金属和 非金属成分混杂。
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在冷却过程中,溶液中的气体逸出造成多孔性,或被截留在晶体枝杈之间形成微小气孔。 此 外, 作为晶体固化和量的收缩, 熔化物的替代品一定会沿着交错的晶体网络流过一段曲折的 路程。流动阻力可能太高,从而导致微孔和多孔。
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铸件内部的其它一些缺点是, 凝固过程中, 在不均匀收缩造成的应力集中和接近熔点温度下 金属的低强度的综合作用下,出现的清晰裂缝和热撕裂。较低的铸造温度会形成冷疤,熔化 金属出现的沙粒或炉渣的累积会导致污点。低级的铸造作业也可能造成其它缺陷。. 铸件的改进要满足 X 射线质量的要求就要靠缺陷部位的磨削,焊补,热处理和重复测试和 检验。 即使在这种情况下, 阀座和垫圈面或碰焊端可能会显示需要通过重焊和机加工的细线 裂缝。
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锻造的高温高压阀门具有更优异的性能

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为什么选择锻件? 与铸件比较,锻件阀门的阀体具有更加均匀结构,更好的密度,更好的强度完整性,更好的 尺寸特性,和更小的尺寸误差。定向构造(管线)在整个强度和应力方面都比铸件具有更高 的性能。 (图 1 和 2)
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高强度 热锻造促进在结晶和晶粒细化, 使得材料能够达到最大可能的强度和一致性, 并且件与件之 间的变异最小。 颗粒流精密地沿着阀体轮廓流动, 这些连续的流线有利于减少疲劳或常见故 障的发生率。
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结构完整性 锻造消除了内部缺陷,产生了连贯一致的金相组织,保证了优异的性能。在应力和晶体内腐 蚀问题严重的地方,锻件都能够保证较长的使用寿命和无故障服务。
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可靠性
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能够满足设计结构要求的锻件性一直是锻件最重要的优点之一, 在某种程度上位于上述特性 之首。
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在尺寸和金相方面的一致性 闭模锻造的尺寸一致性造成关键壁厚的完全控制,避免了铸造工艺中铁心移位造成的缺陷。.
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通过优质, 无分离钢锭和 1 万至 3 万吨压力机的冲击力保证了没有内部缺陷的、 一致的金相 结构。 . 锻件的质量保证 通过锻件的使用,以及其一致性和高质量,对于 1 类铸造部件的 X 射线需求就消失了。美 国海军在核潜艇和航空母舰上使用锻件作为部件时也持同样的态度。对于锻件成品,ASME 法典的全部要求就是超声检验(U.T.) 磁粉(M.T.) , 或液体渗透试验(P.T.) 通过 U.T., M.T., 。 或 P.T.方法发现的报废锻件,是非常罕见的。部件的采购,其交货期是可以控制的,因此阀 门的交货也就更可靠。. 铸件和锻件阀体的定向构造比较
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锻件在温度变化很大的环境下,其蠕变的抗疲劳强度比铸件高出 3 倍多。


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