由球墨鑄鐵管配件的凝固特點認為球鐵件易于出現縮孔縮松缺陷,因而其實現無冒口鑄造較為困難。闡述了實現球鐵件無冒口鑄造工藝所應具備的鐵液成份、澆注溫度、冷鐵工藝、鑄型強度和剛度、孕育處理、鐵液過濾和鑄件模數等條件,用大模數鑄件和小模數鑄件鑄造工藝實例佐證了自己的觀點。1、 球墨鑄鐵的凝固特點球墨鑄鐵與灰鑄鐵的凝固方式不同是由球墨與片墨生長方式不同而造成的。在亞共晶灰鐵中石墨在初生奧氏體的邊緣開始析出后,石墨片的兩側處在奧氏體的包圍下從奧氏體中吸收石墨而變厚,石墨片的先端在液體中吸收石墨而生長。在球墨鑄鐵中,由于石墨呈球狀,石墨球析出后就開始向周圍吸收石墨,周圍的液體因為w(C)量降低而變為固態的奧氏體并且將石墨球包圍;由于石墨球處在奧氏體的包圍中,從奧氏體中只能吸收的碳較為有限,而液體中的碳通過固體向石墨球擴散的速度很慢,被奧氏體包圍又限制了它的長大;所以,即使球墨鑄鐵的碳當量比灰鑄鐵高很多,球鐵的石墨化卻比較困難,因而也就沒有足夠的石墨化膨脹來抵消凝固收縮;因此,球墨鑄鐵容易產生縮孔。另外,包裹石墨球的奧氏體層厚度一般是石墨球徑的1.4倍,也就是說石墨球越大奧氏體層越厚,液體中的碳通過奧氏體轉移至石墨球的難度也越大。低硅球墨鑄鐵容易產生白口的根本原因也在于球墨鑄鐵的凝固方式。如上所述,由于球墨鑄鐵石墨化困難,沒有足夠的由石墨化產生的結晶潛熱向鑄型內釋放而增大了過冷度,石墨來不及析出就形成了滲碳體。此外,球墨鑄鐵孕育衰退快,也是極易發生過冷的因素之一。 2、球墨鑄鐵無冒口鑄造的條件從球墨鑄鐵的凝固特點不難看出,球墨鑄鐵件要實現無冒口鑄造的難度較大。筆者根據自己多年的生產實踐經驗,對球墨鑄鐵實現無冒口鑄造工藝所需具備的條件作了一些歸納總結,在此與同行分享。1、管材選用原則(1)具有優良的力學及物理性能和耐久性,確保供水******和具有較長的使用壽命;(2)具有良好的耐腐蝕性能,避免水質受到污染;(3)具有良好的水力性能,以減少水頭損失,從而減少工程投資;(4)管道配件質量好,加工方便,規格齊全,施工和維修方便;(5)便于運輸和施工,以減少施工難度,縮短施工周期;(6)根據管道沿線地形地質條件和管材來源,因地制宜地采用不同的管材;(7)管材性價比較優,在保證質量的前提下,以減少工程投資。
灌水。打開系統 點的放氣閥,關閉系統 點的泄水閥,向系統灌水。試壓用水應使用純凈水,當對奧氏體不銹鋼球墨鑄鐵管或連有奧氏體不銹鋼球墨鑄鐵管或設備的球墨鑄鐵管進行試驗時,水中氯離子含量不得超過25*10-6(ppm)。待排氣閥連續不斷向外排水時,關閉放氣閥。檢查。系統充水完畢后,不要急于升壓,而應先檢查一下系統有無滲水漏水現象。升壓。吹水檢查無異常,可升壓,升壓用手動試壓泵(或電動試壓泵),升壓過程應緩慢,平穩,先把壓力升到試驗壓力的一般,對球墨鑄鐵管系統進行一次的檢查,若有問題,應泄壓修理,嚴禁帶壓修復。若無異常,則繼續升壓,待升壓至試驗壓力的3/4時,在做一次檢查,無異常時再繼續升壓到試驗壓力,一般分2~3次升到試驗壓力。持壓。當壓力達到試驗壓力后,穩壓10min。再將壓力降至設計壓力,停壓30min,以壓力不降,無滲漏為合格。試壓后的工作。試壓結束后,應及時拆除盲板,膨脹節限位設施,排盡系統中的積水。3.水壓試驗應注意的事項1)試驗前,想系統充水時,應將系統的空氣排盡。2)試驗時,環境溫度不應低于5℃,當環境溫度低于5℃時,應采取防凍措施。3)試驗室,應測試試驗溫度,嚴禁材料試驗溫度接近脆性轉變溫度。4)承受內壓的地上鋼球墨鑄鐵管及有色金屬球墨鑄鐵管試驗壓力應為設計壓力的1.5倍,埋地鋼球墨鑄鐵管的試驗壓力應為設計壓力的1.5倍,且不得低于0.4MPa。5)當球墨鑄鐵管與設備作為一個系統進行壓力試驗時,球墨鑄鐵管試驗壓力等于或小于設備的試驗壓力時,應按球墨鑄鐵管配件的試驗壓力進行試驗,當球墨鑄鐵管試驗壓力大于設備的試驗壓力,且設備的試驗壓力不低于球墨鑄鐵管設計壓力的1.15倍時,經建設單位同意,可按設備的試驗壓力進行試驗。
球墨鑄鐵管配件采用承口和承口銜接,鋼管一般采用焊接,兩管的內外徑都不相同,所以它們兩者的銜接操作需求特殊的辦法。目前,銜接辦法主要有兩種,分別是法蘭銜接和承插銜接。法蘭銜接是一種通用的銜接辦法。該辦法的原理是將球墨鑄鐵管和鋼管轉換為法蘭接口,實現標準對接。球墨鑄鐵管的標準配件有兩種:盤式短管和盤式短管。管件的承口或承口可與一般管道銜接讓管道可轉換為法蘭接口,只能銜接相應的鋼法蘭。這種銜接方法愈加遍及,以法蘭為標準件,保證了銜接的穩定性。需求留意的是,這兩個法蘭不只需求相同的標稱值,并且還需求PN值來銜接。球墨鑄鐵管適合用于自來水主管網鋪設和老管改造。球墨鑄鐵管內外防護全是“食品級”資料,就像給供水管道上了“雙保險”,保證居民供水。共鋪設球墨鑄鐵管1630公里,占主供水管網的90%以上。一般路途下原有供水管道主要是上世紀七八十年代初鋪設的灰口鑄鐵管和混凝土管。據介紹,這種管內壁均為鐵管,老化后會呈現鐵銹,易積存水垢,長期使用后管道內壁呈現不同程度的堵塞,嚴峻處管道口徑從100毫米縮小到50至70毫米,嚴峻影響水壓。球墨鑄鐵管和混凝土管脆性大、承壓能力低,一旦土壤承載力發生變化,管道水泥接口極易變形,導致爆管,影響城市供水。
球墨鑄鐵管配件水壓試驗:進行水壓實驗應統一指揮,明確分工,對后背、支墩、接口、排氣閥等都應規定專人負責檢查,并明確規定發現問題時的聯絡信號。 管道接口完成后,用短管甲、短管乙及盲板將試壓管段兩端及三通處封閉,試壓管段除接口外填土至管頂以上并夯實。做好后背及閘門、三通等管件加固。由低點進水,高點排氣,注滿水后浸泡數小時后,在試驗壓力下降壓不大于0.05Mpa時,為合格。 水壓實驗應逐步升壓,每次升壓以0.2Mpa為宜,每次升壓以后,穩壓檢查沒有問題時再繼續升壓。 冬季進行水壓時應采取防凍措施。可將管道回填土適當加高,用多層草簾將暴露的接口包嚴;對串水及試壓臨時管線纏包保溫,不用水時及時放空。 球墨鑄鐵是20世紀50年代發展起來的新型材料。離心球墨鑄管是將經過球化處理的鐵水通過離心澆鑄工藝制作成的鑄鐵管。 球化處理的奇跡經過是這樣發生的:鐵水在澆鑄前加入鎂或稀土鎂球化劑,然后片狀石墨變成球狀石墨,片狀石墨的問題在于它對鐵的基體產生“割裂”作用,從而帶來難以避免的脆裂,而球狀石墨則了由于片狀石墨造成的應力集中現象。因而可避免割裂,減輕破壞,大大增加了鐵基體的堅韌程度。因此,離心球墨鑄管具有高強度(是灰鑄鐵管強度的3倍),高延伸率(灰鑄鐵管延伸率為零,而球墨鑄鐵管的延伸率≥10%),抗腐蝕(比鋼管提高30倍),抗地震的優異性能。 閥門材質,由于灰鑄鐵管材逐漸不使用,閥體材質應以球墨鑄鐵為主,并注明牌號及鑄件實際的物理化學檢測數據。