樊付輝

這種新興的鍋爐的爐體爆片故障，從爐體本身來講還有兩個(gè)方面原因，一是鑄造方面：各種鑄造缺陷；運(yùn)行時(shí)鑄件本身的應(yīng)力作用，正好此處是鑄造缺陷（非致命缺陷）。二是設(shè)計(jì)方面的問題，這是一個(gè)涉及面很廣的問題，不是簡(jiǎn)單的抄作業(yè)就可以解決的。下面咱們從這兩方面討論一下。

這種鑄件的形狀比較復(fù)雜，在使用中對(duì)鑄件的內(nèi)在質(zhì)量有很高的要求。只從形狀上來說，就是比較難的，咱們按一般材質(zhì)來討論鑄造制作的問題。在生產(chǎn)過程中，會(huì)出現(xiàn)很多意外的事項(xiàng)，也就造成了在各種過程檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)很多鑄造缺陷。超出檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的，全部報(bào)廢。具體點(diǎn)，有各種砂眼，微裂紋，滲漏，多肉堵塞通道等等。這些不符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的鑄件，用到爐體中，就有很大可能出現(xiàn)各種爐體故障。我簡(jiǎn)單的介紹一下這幾種缺陷。

砂眼就是鑄件內(nèi)部或表面包裹砂粒或砂塊的孔洞。常伴有沖砂、掉砂、鼠尾、夾砂結(jié)疤、涂料結(jié)疤等缺陷。嚴(yán)重的咱們鑄件的壁厚直接就透了，或者就相當(dāng)于局部變薄了。產(chǎn)生砂眼缺陷的原因有：a型腔內(nèi)砂粒沒清凈。b澆注前從澆道等開放處侵入了砂粒。c砂型內(nèi)腔表面強(qiáng)度不夠，受外力作用引起砂粒脫落，或者澆注時(shí)金屬液流沖刷裹走砂粒。d澆注不連續(xù)或澆注速度太慢導(dǎo)致型腔內(nèi)砂粒不能順利漂浮到冒口上，而滯留在溫度較低的地方。e溫度太高、澆注速度太快沖刷澆道卷入沙粒。

裂紋一般分熱裂紋和冷裂紋。咱們?cè)谏厦嬗龅降幕径际菬崃鸭y。形成的原因有：a鑄件形狀的應(yīng)力造成。b凝固時(shí)收縮受阻形成。c剛凝固時(shí)受外力形成。d材質(zhì)偏析等等。

滲漏是一種通過檢驗(yàn)裝置檢驗(yàn)出來的鑄件缺陷。一般造成這種現(xiàn)象的原因有：a重要部位有砂眼，壁厚變薄或者形成顯微孔洞。b微裂紋。c組織疏松，各種縮松連接在一起形成滲漏等等。

另外一個(gè)就是鑄件的流水通道里面有多肉現(xiàn)象，導(dǎo)致爐片的水流量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)形成的原因一般都是鑄型形狀不完整或者掉砂形成，還有一種情況就是鑄件通道里面嚴(yán)重粘砂，堵塞通道。

這些只是主要的鑄造缺陷，在實(shí)際中，還有很多混合到一起的各種造成降低鑄件性能的微小缺陷。

咱們接著從這種鑄件的設(shè)計(jì)方面討論一下爆片的原因。這種鑄件為什么設(shè)計(jì)的這么復(fù)雜，其實(shí)都是因?yàn)闋t體的換熱需要它具備各種不同功能。這也就涉及了很多的學(xué)科。簡(jiǎn)單的說，就涉及了鍋爐、材料學(xué)、傳熱學(xué)、流體學(xué)、鑄造等等。這種爐片的設(shè)計(jì)，最基本的就是集中這些方面的專家，設(shè)計(jì)繪制爐片的形狀，反復(fù)的在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種模擬，有三個(gè)月到一年半的時(shí)間去辦公室設(shè)計(jì)、優(yōu)化、改進(jìn)。隨后制作樣品，在整機(jī)上進(jìn)行常規(guī)測(cè)試。達(dá)到設(shè)計(jì)效果后，基本定型，刻制專用模具，試驗(yàn)性小批量試生產(chǎn)，做成正規(guī)樣品

一般做成正規(guī)樣品后要經(jīng)過六個(gè)左右的采暖季進(jìn)行各種測(cè)試。中間會(huì)進(jìn)行各種改進(jìn)，完善。沒有問題后，批量投放市場(chǎng)。這是一般的設(shè)計(jì)流程。

現(xiàn)在出現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題，很多都是單專業(yè)的技術(shù)人員，參照其他公司的成品，做一些改動(dòng)，變成自己的產(chǎn)品。其實(shí)在改動(dòng)的過程中，設(shè)計(jì)人員是按照自己的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平做的改動(dòng)，是否合理，沒有辦法驗(yàn)證。很多朋友說，我們用的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，很可靠的。我想說的是，那么多的邊界條件，人家都是幾十年實(shí)踐中得到的參數(shù)，咱們是拍腦袋出來的比較多。另外還有一個(gè)誤差積累的因素：從實(shí)物測(cè)繪做產(chǎn)品。這些方面的原因?qū)е路轮坪驮瓉淼漠a(chǎn)品性能差別比較大。

這些因素設(shè)計(jì)出來的爐片，各種問題會(huì)在1--6年內(nèi)慢慢暴露出來，很多都是無法改變的根本性的問題。這兩年已經(jīng)出現(xiàn)了很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題形成的應(yīng)力爆片。希望在設(shè)計(jì)中多一些極端工況的測(cè)試。設(shè)計(jì)問題，是這類產(chǎn)品的最重要的一環(huán)。

建議有能力的企業(yè)，按照產(chǎn)品的研發(fā)程序，做一些咱們自己的產(chǎn)品。盡早顛覆這些國(guó)外的三十年前的老產(chǎn)品。