冷却壁制作质量管理
一．铸铁冷却壁性能标准的相关知识：
1．金属机械性能试验的概念
(1)抗拉强度：（Ob）金属试样在破断前抵抗变形的最大应力。单位为：N/mm2(kgf/mm2)
(2)屈服强度：（Os）当金属试样在超过弹性强度极限后继续发生变形的应力。单位为：N/mm3
(3)屈服极限：（O0.2）当金属试样的残余变形量相当于试样原长的0.2％时的应力。N/mm2。
(4) 延伸率；(δ)是试样拉断后伸长量与原长度之比。单位为：％
(5) 布氏硬度(HB)在一定的荷重P作用下，将直径为D的淬火钢球，压入被测金属试样表面，然后根据金属表面压痕的面积F来确定硬度值。单位为：kg／mm2。
P
Hs= —— (kg／mm2)
F
(6)主要金相组织：铁素体，附块100％,芯部>80％；石墨大小形态等级≮4级(石墨等级越高级别越高)；球化率不低于4级(球化率越小级别越高)。
(7)耐热冲击性能：300—900℃>250次：100—600℃>1000次无裂纹。是检验铸铁在热状态下抗疲劳性能的方法。
(8)化学成分：铸铁中的杂质和合金元素对石墨化有着不同的影响。碳C与硅Si是促进石墨化的元素。当含碳量一定时，硅的含量越多形成石墨的量也越多。
锰与硫是阻止石墨化的元素。锰与硫能阻止渗碳体分解，促进铸铁白口化。
P磷对石墨化的影响很微弱。 镁Mg是球墨铸铁的球化剂．又是白口化元素。
在球墨铸铁中，石墨呈紧密的球状存在，具有最小的表面积，使石墨割裂基体和应力集中的现象大为减小。因具有很高的强度，以铁素体为基体的球墨铸铁延伸率可大20%。
二、冷却壁铸入水管的弯制：
1．无缝钢管的化学成分应附和GB699-88中20#钢的标准： C=0.07～0.14％；
Si：0.17～0.37％：
Mn=0.35~0.65％：
P= 0.035％：
Cr ≤ 0.015％：
S ≤ 0.035％：
Ni ≤ 0.25％：
2．尺寸偏差应按图纸要求，接头处必须加保护套管，焊接质量应附和YB3220.8标准要求。套管焊好后再试压一次。
3、一块光面冷却壁的蛇形管不允许超过两个接头。也不准将接头放在弯曲部分。接头与弯曲部分距离≮300mm。
4、冷却壁的水管弯制必须采用冷壁成形。严禁用大锤敲打水管弯部。
5、水管弯曲处不允许有裂纹、伤痕、凹扁、起皮等缺陷。弯曲部位椭圆度<14％，壁减少率<20％。
弯前壁厚—弯后壁厚
(1)管壁厚减薄率= ———————————— ×100％
弯前壁厚
(2)中低压钢管壁厚减薄率≯15％。
最大外径—最小外径
(3)椭圆度= ————————————— ×lOO%
最大外径
(4)中低压管的椭圆度≯8％。
(5)波皱率：
中低压管内侧波浪度H：即波浪的高度；
波距T：J即两波顶的距离。
当≤φ108mm时，波浪度H=4mm，波距T应≥4H。
6．冷却壁水管弯制好后，必须进行通球试验和水压试验。
7．常用的弯管参数：
弯管最小弯曲半径：中低压钢管
热弯 — 最小弯曲半径为3.5DW
冷弯 一 最小弯曲半径为4.0DW
褶皱弯 — 最小弯曲半径为2.5DW
热推弯 — 最小弯曲半径为1.5DW
焊制 — 最小弯曲半径为1.0DW
管子热弯温度1050～750℃
三．冷却壁水管的防渗碳：
1．钢管的防渗碳：
水管(包括套管、吊环)铸入前，外壁必须进行喷砂或酸洗除锈，然后用碱水去酸。
2．钢管防渗碳检验：
在每段冷却壁进行解剖时，取3次不同部位的钢管进行渗碳检验。
3．标准：
①水管表面金相组织不得出现共析层和过共析层；
②水管表面的渗碳深度应≤0.8mm；
③水管表面起0.8mm内的平均含碳量≤0.11％：
④水管表面起1mm内的平均含碳量≤0.25％：
⑤钢管与铸体间应无熔接，其间隙≤0.2mm，钢管应较容易的敲落。
四．浇铸要求：
1．铸铁化学成分：
(1) QT400 —18化学成分的标准：
C = 3.5～4.0％：
Si = 2.5～3.0％：
Mn ≤ 0.4％：
P ≤ 0.07％：
S ≤ 0.02％：
Mg 0.03 ～ 0.06％：
Re 0.02 ～ 0.04％： ．
（2） HT200灰铸铁化学成分的标准：
C = 3.0 ～ 3.2％：
Si = 1.4 ～ 1.7％：
Mn 0.8 ～ 1.0％：
P ≤ 0.15％：
S ≤ 0.12％：
化学成分应逐包检验。
2．冷却壁铁水浇铸温度：1280～1310℃。
3．浇铸过程中冷却壁水管进行吹氮气，以降低管壁温度和防止内管壁氧化。
4．冷却壁浇铸后要进行800℃以上低温退火热处理，以消除内应力。退火时冷却壁水管要封盖，防止空气进入氧化。
冷却壁退火处理曲线：升温50～80℃／h到600～650℃后，降温50～80℃／h到300℃进行恒温30小时。
5．冷却壁铁水浇铸后要自然冷却，严禁打水冷却，待完全冷却后进行清砂。
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