不銹鋼鑄造件在生產、加工、運輸過程中,受溫度變化、外力作用、結構設計等因素影響,易出現變形問題,影響后續裝配與使用。針對不同變形程度與原因,需采取科學合理的矯正與修復措施,恢復鑄件尺寸精度與結構完整性,避免鑄件報廢造成成本浪費。
首先需判斷變形程度與原因,為后續處理提供依據。輕微變形(變形量≤0.5mm)通常由冷卻不均或輕微外力碰撞導致,鑄件結構未出現明顯損傷;中度變形(變形量0.5mm-2mm)可能因鑄造過程中應力釋放不均、加工工藝不當引起,鑄件局部可能存在輕微應力集中;嚴重變形(變形量>2mm)多由模具設計缺陷、鑄造溫度失控或運輸過程中劇烈撞擊導致,可能伴隨鑄件開裂、結構損傷。判斷變形原因時,需檢查鑄件生產記錄(如鑄造溫度、冷卻速度、加工工序),觀察變形部位特征(如是否集中在薄壁區域、是否有明顯外力撞擊痕跡),通過硬度檢測、應力測試等手段,確定變形是否與內應力相關,為選擇矯正方法提供參考。
針對輕微變形,可采用機械矯正法。準備專用矯正工具,如壓力機、矯正夾具、百分表等,將不銹鋼鑄造件固定在矯正工作臺上,通過百分表測量變形部位的變形量與方向,確定矯正基準點。使用壓力機對變形部位施加均勻壓力,壓力大小根據鑄件材質硬度與變形量調整,一般控制在鑄件屈服強度的60%-80%,避免壓力過大導致鑄件開裂。施加壓力后保持5-10分鐘,使鑄件內部應力逐漸釋放,然后緩慢卸壓,再次測量變形量,若未達到精度要求,可重復矯正1-2次,直至變形量控制在允許范圍內(通常≤0.1mm)。機械矯正適用于剛性較好、無明顯應力集中的不銹鋼鑄件,如厚壁法蘭、塊狀鑄件等。
中度變形且伴隨內應力的鑄件,需采用熱矯正法。將鑄件放入加熱爐中,緩慢升溫至700℃-850℃(根據不銹鋼材質確定,如304不銹鋼加熱溫度為750℃-800℃),升溫速率控制在50℃/h-100℃/h,避免升溫過快導致鑄件開裂。達到目標溫度后,保溫2-4小時,使鑄件內部溫度均勻,消除內應力。然后將鑄件取出,放置在專用矯正胎具中,胎具需與鑄件矯正后的形狀匹配,通過胎具對變形部位施加穩定壓力,保持壓力狀態下自然冷卻至室溫,使鑄件在冷卻過程中定型,恢復正確形狀。熱矯正后需對鑄件進行退火處理,再次加熱至600℃-650℃,保溫1-2小時,緩慢冷卻至室溫,進一步消除矯正過程中產生的內應力,防止鑄件再次變形。熱矯正適用于存在內應力的不銹鋼鑄件,如薄壁殼體、細長軸類鑄件等。
嚴重變形或伴隨開裂的鑄件,需先修復再矯正。對于存在裂紋的鑄件,需先清理裂紋區域,使用角磨機去除裂紋及周圍氧化層,露出新鮮金屬表面,然后采用氬弧焊進行補焊,選擇與鑄件材質匹配的焊絲(如316不銹鋼鑄件選用ER316焊絲),控制焊接電流(80A-120A)與焊接速度,避免焊接過程中產生新的變形或裂紋。補焊完成后,進行無損檢測(如滲透檢測、射線檢測),確保裂紋完全修復。修復后根據變形程度,選擇機械矯正或熱矯正方法進行矯正,矯正過程中需加強對補焊部位的保護,避免補焊區域受力過大導致二次損傷。嚴重變形鑄件矯正后,需進行尺寸檢測,包括長度、寬度、高度、形位公差等,確保所有尺寸符合設計要求,同時進行力學性能檢測(如拉伸試驗、硬度試驗),驗證鑄件性能是否達標。
矯正完成后需采取防護措施,防止鑄件再次變形。存儲時將鑄件放置在平整、干燥的貨架上,避免堆疊過高導致受壓變形;運輸過程中使用專用包裝材料(如泡沫、木箱)固定鑄件,減少顛簸與碰撞;后續加工時合理安排加工工序,避免集中加工導致局部過熱或受力不均。對于易變形的不銹鋼鑄件,可在矯正后進行穩定性處理,如低溫時效處理(150℃-200℃,保溫4-6小時),提升鑄件尺寸穩定性,降低后續使用過程中的變形風險。通過科學的矯正、修復與防護措施,能有效解決不銹鋼鑄造件變形問題,恢復鑄件使用價值,減少資源浪費。