球墨鑄鐵型材因其較高的強(qiáng)度、良好的塑性和韌性，以及便于生產(chǎn)，成本比鋼低廉等優(yōu)良的性能而被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域。為提高球墨鑄鐵材料的使用壽命，對其進(jìn)行表面強(qiáng)化處理的研究顯得十分重要。本文通過對球墨鑄鐵材料進(jìn)行激光表面多道淬火工藝的研究，得到一些有益的結(jié)論。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，通過實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實(shí)驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結(jié)晶器的停留時間過長，導(dǎo)致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當(dāng)拉拔參數(shù)調(diào)整合適時，下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學(xué)性能更為優(yōu)良。同時，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。基于Matlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入，拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真實(shí)驗表明本文建立的拉坯工藝參數(shù)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型可以用于拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定，所獲得拉坯工藝參數(shù)能夠用于實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產(chǎn)。結(jié)果顯示，在合理選擇數(shù)值模擬關(guān)鍵工藝參數(shù)的情況下，采用勻強(qiáng)圓形光斑激光束對球墨鑄鐵的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果能夠比較好的吻合，數(shù)值模擬可以對球墨鑄鐵QT600-3激光表面淬火的工藝設(shè)計起到良好的指導(dǎo)意義。采用半導(dǎo)體激光器對球墨鑄鐵QT600-3材料進(jìn)行激光表面淬火后的表面宏觀硬度值一般在49～60HRC。其中當(dāng)試驗參數(shù)為功率1600W，光斑直徑14mm，速度180mm/min的時候所達(dá)到的硬化帶寬度和深度值比較好。

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往水玻璃型砂中加入添加劑，可以顯著減小鑄型表面孔隙，使鑄型與鑄鐵型材間的界面層在高溫下發(fā)生適度燒結(jié)和致密化，有利于防止金屬液的滲透，防止鑄鐵型材產(chǎn)生粘砂缺陷。鑄鐵型材澆注試驗發(fā)現(xiàn)，加入添加劑的水玻璃石英砂在水平連鑄過程中，在鑄型與鑄鐵型材界面產(chǎn)生的燒結(jié)層冷卻至室溫時強(qiáng)度更低，脆性更大，能輕易從鑄鐵型材表面剝落，減少鑄鐵型材的清理工作。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實(shí)現(xiàn)的，通過實(shí)施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實(shí)驗過程中，剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，與實(shí)施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實(shí)施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強(qiáng)度指標(biāo)高于鑄鐵型材標(biāo)準(zhǔn)(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時，伸長率指標(biāo)均超過LZQT500-7規(guī)定的指標(biāo)。與拉伸性能結(jié)果類似，反弧度法試樣的抗壓強(qiáng)度高于未實(shí)施反弧度法試樣的抗拉強(qiáng)度。 (1)通過對缺陷樣本的形貌和缺陷部位化學(xué)成分的分析，確定導(dǎo)致鑄鐵型材鑄鐵型材報廢的缺陷類型為縮松縮孔. (2)根據(jù)鑄鐵型材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合數(shù)值模擬的的結(jié)果，分析導(dǎo)致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長而大，內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵