从铸造大国走向铸造强国应从点滴做起
——（铃木滋）
经典铸造
连载
5.4.3 型砂方面的废品及防止方法
（1）掉砂、冲砂、呛火、粘砂等全是型砂高温老化造成的，型砂有足够的强度和粘结力，型就不会崩坏，和高温铁水接触过的旧砂反复使用是造成废品的原因。和铁水接触的6cm厚的型砂因烧干了而失去了型砂的性质应该扔掉，这种砂子的砂粒看上去是普通的砂粒，在小的压力下就直接崩坏而成了微粉。微粉没有耐热性，还影响型砂的透气性，粘结力下降，在与高温铁水接触时就造成粘砂。
（2）为防止型砂的劣化，浇注作业后打箱的时候，应该把和铁接触的砂子（烧干砂）用铲子除去扔到车间外。
（3）除去劣化的砂粒应该使用砂再生装置，用高压空气粉碎吹出。这种装置相当贵，操作也难，但在使用呋喃树脂砂时必须使用这种砂再生装置。
（4）不能买砂再生装置，用旧砂配砂时要加入大量的新砂进行混碾，努力减少劣化砂粒的影响。这样仔细地去除烧干砂并扔掉，增加新砂的混和比例，效果也很好。
（5）型砂管理的标准如表5-2。
（6）抗压强度不足时，应往型砂里混入适量的粘结剂（粘土、膨润土等），但型砂里微粉多时无效，还会使透气性下降。
（7）应该极力地去除微粉。也有过分去除型砂容易干燥，最底限度要有1%的说法。
5.4.4 熔化、浇注作业方面的废品及防止方法
（1）原材料质量差时，铸件硬，难加工。印度生铁、俄罗斯生铁含硫高夹杂物也多。电镀件绝对不能加入到冲天炉中去。
（2）使用焦炭的硫分应在1.0%以下。
（3）大块炉料（炉内径1/5以上）不能投炉，它会造成铁水温度下降，棚炉。特别是熔化率1t/h以下的小型炉容易棚炉。
（4）往冲天炉内加料时，不按规定的时间和重量准确的投料，铁水温度会波动，还会发生铁水氧化，这都是造成废品的原因。
（5）每30min要从加料口观察炉内情况，确认其燃烧状况。既使炉料的投料正确，也有底焦高度低、熔化带位置低的情况，这时应再补加二、三批接力焦予以补充。
（6）熔化希望高温（1400℃以上），但浇注时铁水温度高，由于型砂膨胀容易造成铸型崩坏，铁水温度过高也是造成废品的原因。铁水温度高时应静置到铁水表面出现花纹，待温度下降到铁水表面龟甲纹时浇注。
（7）铁水表面不出现花纹时，铁水是氧化了的。送风量过大，底焦高度低时，铁水是白色的，到处喷出煤气火焰。这种铁水流动性差，产生不跑道现象，成为浇不足、冷隔等废品的原因，并且由于出现白口现象，铸件表面硬化而难以切削加工。
（8）好的铁水其状态是铁水表面呈黄色，最初是细小园球形花样的铁水表面扩展来回滚动，随着时间的经过，园球长大运动缓慢，这种花纹是适合浇注的状态。其后，随着温度的下降，花纹变细长，成了柳叶状、竹叶状，浇注温度就低了。
5.4.5 铸造工艺方面的废品及防止方法
（1）铸造使用的模型由于是由精通铸造技术的专业制造者制造的，由于工艺不当造成废品的原因是不多的。但是作为从事铸造的人必须事先掌握铸造工艺的基础知识。
（2）直浇道、横浇道和内浇口的面积比如下：
直浇道：横浇道：内浇口=3.6：4.0：2.0（加山博士公式）
说明：浇入的铁水]由横浇道流到内浇口，在内浇口前拐弯，速度变慢，渣和杂物上浮的同时会缓慢地流入铸型，而横浇道口粗，铁水的流速下降，是为了利于渣和砂的夹杂物上浮，也是为了横浇道的保温。当横浇道在铁水流向变换时要在直线部的端头设置集渣包，在其前面分叉变方向时，渣和夹杂物就集在顶端的集渣包内了。
（3）铸出的铁件有夹渣、夹砂、夹杂物混入时，应该再研究铸造工艺。
（4）浇注时间长，铁水温度下降，容易发生浇注不足，冷隔等。普通灰铸铁件浇注时间的标准如表5-3。
（5）铸件的厚壁和薄壁交界处发生缩孔时差不多都是铸造工艺有问题造成的。冷却快的薄壁由于冷却造成的体积收缩量要从温度高还能流动的厚壁部分补充铁水，因此造成缩孔。为防止缩孔，应该在缩孔位置上面设置冒口，被收缩抽走的铁水可以从冒口得到补充，防止缩孔的产生。
5.4.6 关于废品问题的小结
铸造废品问题，进行了很多研究，文献也出版了很多，这个问题在这篇文章中用一两页是说不全的。铸件从形状来说没有同样的，废品原因很多，很好地观察废品的形式，分析其原因，确定防止方法是很必要的。但笔者在这篇文章中所说的型砂中的微粉有非常大的影响，如果在这个问题上处理得好，恐怕中国铸造工厂的废品问题就解决了50%。笔者观察各地铸造工厂得到结论的最大问题是型砂的改善，但是谁也不太注意，令人困惑。
(未完待续)
搞自《铸造技术与工厂管理》，铃木滋（日）于春田著，《铸造设备研究》杂志社编辑出版，2003
故事说人生
与陌生人同桌
一个多小时后，我才发现错过了高速公路出口。天色渐晚，我只好从最近的出口下了高速，住进路边一个家庭旅馆，准备明天天亮后再绕回布朗镇。
坐在晚餐桌前，我心事重重地翻弄着盘子里的青豆。
这是一家老式旅馆，窄小的餐厅里只有一张长条餐桌，所有就餐的客人都坐在一起。早已习惯拥有私人空间的我，现在要和一群陌生人同桌吃饭，突然觉得不知所措。环视周围，别人也和我一样不自在，不是盯着自己的杯盘，就是装着看过期的报纸，怕稍一斜视，便有窥探他人隐私之嫌。我们动作小心谨慎，不敢冒犯别人的“空间”。我的晚餐就要在这么沉闷的气氛中度过吗？
我拿起放在面前的盐罐（桌上惟一的盐罐），递给右边的女士，“我觉得青豆有些淡，您或者您右边的客人需要盐吗？”我微笑着说。她愣了一下，但马上露出笑容，向我轻声致谢。
给自己的青豆加完盐后，她便把盐罐传给了下一位客人。不知什么时候，胡椒罐和糖罐也加入了公关的行列，餐厅里的气氛渐渐活跃起来。饭还没吃完，全桌上已经像朋友一样谈笑风生了。我们中间的冰层被一只盐罐轻而易举地打破了。
第二天分手的时候，我们热情地互相道别。突然有一个人大声地说：“其实昨天的青豆一点也不淡！”我们会心地哈哈大笑。
有人曾感叹人与人之间的隔膜太厚，这隔膜其实很脆弱，问题是敢于先打破它的人太少。只要每人都迈出一小步，你就会发现，一个微笑，一只盐罐就能打破它。
可焊灰铸铁的焊补成本分析
蒋祖滨
(都江堰市金星钢铁助剂研究所，四川都江堰 611833)
摘要：使用铁神一号净化剂（下称净化剂）对普通灰铸铁进行变质处理，可以提高灰铸铁的综合性能，减少铸造缺陷，提高焊接性能，使其成为一种可以使用422焊条焊补的可焊灰铸铁。J422焊条与508纯镍铸铁焊条相比，价格仅为后者的3.83%。如果按照吨铸件焊条用量5Kg粗略计算，每吨铸件可以节约焊条成本577.00元。
关键词：净化剂 可焊灰铸铁 焊补成本分析
The Composition Analysis Of Weld Metal Of Weldable Castiron
Jiang Zubin
(Jinxing Institute of Metallic Additives, Dujiangyan 611833, China)
Abstract: Weldability of gray cast iron treated with Shentie No.1 purifier can be improved, and the parts made of the cast iron can be welded with the most widely used welding electrode, J422, the price of which is only about 3.83% of that of Nickel welding electrode 508. As a rough estimation, welding electrodes consumed for cast iron is5 kg/t in China, then the cost reduction due to usage of the cast iron is about ￥577/t.
Key words: purifier; weldable cast iron; composition analysis of weld metal
我国是全球第一的铸造大国，2005年铸件产量已经高达2442万吨，其中灰铁铸件1230万吨。由于铸造用铁水大多未经净化精炼，各种铸造缺陷居高不下，用于修补各种铸造缺陷的焊条用量，按吨铸件用焊条5Kg计算，308纯镍焊条每公斤120.00元，吨铸件修复用焊条成本高达600.00元。为了降低铸件焊补修复成本，都江堰市金星钢铁助剂研究所（下称金星钢研所）突破传统铸件挽救工程理念，试图通过改变灰铁焊接性能，打破只有使用铸铁焊条焊接的禁区，改用普通低碳钢焊条对灰铁铸件进行焊补修复，从而大幅度降低焊补修复成本。按照这个思路，金星钢研所使用该所独家研制生产的发明专利产品铁神一号净化剂（专利号：ZL2004 1 0033193.7；下称净化剂）对灰铁铁水进行变质处理，灰铸铁的焊补性能得到极大提高，可以使用J422焊条进行焊补。这一研究成果，已经形成论文“铁神一号净化剂孕育处理铸铁的焊接性研究”，发表于《铸造技术》2006年第9期（27卷，910-913）；已经申请国家发明专利（发明名称：一种可以使用422低碳钢焊条焊补的可焊灰铸铁的制造方法；申请号200610021540.3）。
金星钢研所从2004年开始在铁神一号净化剂的用户中，推广灰铁铸件缺陷使用J422焊条常温焊补技术，四年来，这一新型的低成本焊补修复技术已经十分成熟，有必要向我国铸造企业推广。
1、一种可以使用422低碳钢焊条焊补的可焊灰铸铁的制造方法
使用净化剂对不同牌号的灰铁铁水进行变质处理，可以提高灰铸铁的焊接性能，使其成为一种可以使用J422低碳钢焊条进行焊补的可焊灰铸铁。具体操作方法是：使用净化剂对灰铁铁水进行变质处理，净化剂用量0.6%，按处理铁水重量计算、称量、包装净化剂备用；在出铁至1/3左右时，将备用的净化剂连同包装物投入铁水；出铁完成后，反复搅拌，反复将浮渣压入铁水至发红变软为止。发红变软逐渐摊平覆盖铁水表层的浮渣，不必扒出即可浇注，自然冷却后成为可焊灰铸铁。
2、可焊灰铸铁焊接性研究
2.1可焊灰铸铁焊接性研究的目的
可焊灰铸铁焊接性研究由金星钢研所与西南交通大学焊接研究所联合课题组承担。本课题研究的目的，是确定可焊灰铸铁使用J422焊条焊补的强度能否满足铸件焊补修复要求。
2.2 试验方法和结果
2.2.1浇口棒的对接
两断面约40mm见方的可焊铸铁浇口棒，端头用电弧切成X形坡口，再用J422焊条对接。由于用电弧切坡口，浇口棒温度升高，相当于预热，但预热温度未测定。
2.2.2试验结果
将焊缝余高磨去、锉平、砂光后，肉眼观察未见裂纹，但色泽有一定差异，如图1；用磁粉探伤，显示焊缝是有细微裂纹的，如图2；用线切割切出横向金相试样，磨光后可见沿熔合线有多处未熔合，可能是层间焊渣未清除干净所致，且焊缝中确有细微裂纹，如图3。
3、可焊灰铸铁使用J422焊条焊补的成本分析
3.1传统灰铸铁只能用铸铁焊条进行焊接或焊补修复，这是铸铁铸造行业的全球结论。据市场调查，308纯镍铸铁焊条每公斤售价120元，如果按吨铸件平均使用5公斤焊条计算，焊条使用成本为600.00元。
3.2可焊灰铸铁可以使用J422低碳钢焊条焊补，据市场调查，J422焊条每公斤售价4.60元，仍然按吨铸件平均使用5公斤焊条计算，焊条使用成本为23.00元。
3.3使用净化剂对普通灰铸铁铁水变质处理，每吨铁水净化剂使用成本60元，加上J422焊条成本，吨铸件变质、净化用净化剂成本,加上焊补、修复使用焊条成本共计83.00元，比使用308纯镍铸铁焊条，每吨铸件可以节约焊条使用成本517.00元。
4、结论
4.1使用净化剂对普通灰铁铁水进行变质处理,可以获得一种可以使用J422低碳钢焊条焊补的可焊灰铸铁。
4.2可焊灰铸铁可以使用J422低碳钢焊条焊补，其强度可以满足铸件焊补修复要求，可以在成功使用的基础上，积累经验，逐步扩大应用范围。
4.3使用J422低碳钢焊条焊补修复铸件，比使用308纯镍铸铁焊条，扣除灰铁变质成本后，吨铸件可以节约焊条使用成本517.00元。我国灰铁铸件2005年已经达到1230万吨，该技术的全面推广，可以形成非常巨大的社会经济效益。
作者简介：
蒋祖滨（1944- ），四川省都江堰人，中国发明协会会员，都江堰市金星钢铁助剂研究所所长，
研究方向：钢（铁）水净化。手机：13882139065
