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题名水冷离心球墨铸铁管气孔缺陷形成原因分析
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作者
王爽
郑万
季军
黄翱
冯荣
李永杰
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机构
武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室
武汉科技大学钢铁冶金新工艺湖北省重点实验室
黄石新兴管业有限公司
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出处
《特种铸造及有色合金》
北大核心
2025年第7期1073-1080,共8页
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基金
湖北省技术创新专项(重大项目)资助项目(2023BEB027)。
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文摘
为探究水冷离心球墨铸铁管气孔缺陷形成原因,分析了空气湿度及管模裂纹对铸管气孔缺陷发生率的影响。采用SEM和EDS表征了气孔表面形貌及元素分布,结合模拟计算了铸管外表面凝固时间及气泡上浮临界尺寸。结果表明,雨季气孔缺陷废管比例为0.68%,为其他时段的两倍左右。铸管承口、插口部位1.5 m内气孔发生率比铸管中间部位高了20%~40%。研究管模修复工艺发现,承插口部位管模龟裂严重,管模裂纹内气体在高温铁水的作用下受热膨胀,形成气泡侵入铁水,同时铁水中CO、H_(2)、N_(2)等气体向裂纹中气泡扩散,促进其增长,形成侵入型气孔。模拟结果表明,DN150铸管外表面凝固时间约为0.3 s,当铁水润湿角为90°~180°时,气泡脱离管模裂纹临界直径为1.4~2.8 mm。在0.3 s内,若管模裂纹内气泡超过临界直径,则气泡不会被铸管外表面捕获形成表面气孔;反之,则滞留在铸管外表面,形成气孔缺陷。
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关键词
水冷离心球墨铸铁管
管模裂纹
侵入型气孔
气泡上浮
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Keywords
Water-cooled Centrifugal Ductile Iron pipes
pipe mold crack
Invasive Pores
Bubble Uplift
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分类号
TG249.4
[金属学及工艺—铸造]
TG143
[金属学及工艺—金属材料]
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