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球墨铸铁管配件的应用球墨铸铁管是替代输油、输气、输水管道传统产品的高新技术产品。球墨铸铁管以其强度高、韧性好、抗腐蚀能力强、安装施工方便等优点,己被广泛地应用。我国城市供水管网中,铸铁管占80%以上,近几年逐渐淘汰了灰口铸铁管,大量使用球墨铸铁管。根据有关资料分析,目前我国需用铸铁管150万-200万吨/年,其中离心球墨铸铁管市场需求达到120万-150万吨,并且显现出较高的需求增长势头。球墨铸铁管在国外已有几十年的应用历史了,国内虽然起步较晚,并且缺乏相应的规范标准和生产规模,但近年来,开发应用的速度较快。 2.球墨铸铁的发展 球墨铸铁以其优良的性能,在使用中有时可以代替昂贵的铸钢和锻钢,在机械制造工业中得到广泛应用。铸铁管是供水管网中使用量***多的一种管材。目前世界上每年铸铁管的产量约700万吨,并每年以3%的速度递增。国际冶金史专家于1987年对此进行验证后认为:古代中国已经摸索到了用铸铁柔化术制造球墨铸铁的规律,这对世界冶金史作重新分期划代具有重要意义。 球墨铸铁作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。1949年世界球墨铸铁产量只有5万吨,1960年为53.5万吨,1970年增长到500万吨,1980年为760万吨,1990年达到915万吨。2000年达到1500万吨。球墨铸铁的生产发展速度在工业发达***特别快。世界球墨铸铁产量的75%是由美国、日本、德国、意大利、英国、法国六国生产的。我国球墨铸铁生产起步很早,1950年***研制成功并投入生产,至今我国球墨铸铁年产量达230万吨,位于美国、日本之后,居世界第三位。适合我国国情的稀土镁球化剂的研制成功,铸态球墨铸铁以及奥氏体贝氏体球墨铸铁等各个领域的生产技术和研究工作均达到了很高的技术水平。
球墨铸铁管配件采用承口和承口衔接，钢管一般采用焊接，两管的内外径都不相同，所以它们两者的衔接操作需求特殊的办法。目前，衔接办法主要有两种，分别是法兰衔接和承插衔接。法兰衔接是一种通用的衔接办法。该办法的原理是将球墨铸铁管和钢管转换为法兰接口，实现标准对接。球墨铸铁管的标准配件有两种：盘式短管和盘式短管。管件的承口或承口可与一般管道衔接让管道可转换为法兰接口，只能衔接相应的钢法兰。这种衔接方法愈加遍及，以法兰为标准件，保证了衔接的稳定性。需求留意的是，这两个法兰不只需求相同的标称值，并且还需求PN值来衔接。球墨铸铁管适合用于自来水主管网铺设和老管改造。球墨铸铁管内外防护全是“食品级”资料，就像给供水管道上了“双保险”，保证居民供水。共铺设球墨铸铁管1630公里，占主供水管网的90%以上。一般路途下原有供水管道主要是上世纪七八十年代初铺设的灰口铸铁管和混凝土管。据介绍，这种管内壁均为铁管，老化后会呈现铁锈，易积存水垢，长期使用后管道内壁呈现不同程度的堵塞，严峻处管道口径从100毫米缩小到50至70毫米，严峻影响水压。球墨铸铁管和混凝土管脆性大、承压能力低，一旦土壤承载力发生变化，管道水泥接口极易变形，导致爆管，影响城市供水。
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由球墨铸铁管配件的凝固特点认为球铁件易于出现缩孔缩松缺陷，因而其实现无冒口铸造较为困难。阐述了实现球铁件无冒口铸造工艺所应具备的铁液成份、浇注温度、冷铁工艺、铸型强度和刚度、孕育处理、铁液过滤和铸件模数等条件，用大模数铸件和小模数铸件铸造工艺实例佐证了自己的观点。1、 球墨铸铁的凝固特点球墨铸铁与灰铸铁的凝固方式不同是由球墨与片墨生长方式不同而造成的。在亚共晶灰铁中石墨在初生奥氏体的边缘开始析出后，石墨片的两侧处在奥氏体的包围下从奥氏体中吸收石墨而变厚，石墨片的先端在液体中吸收石墨而生长。在球墨铸铁中，由于石墨呈球状，石墨球析出后就开始向周围吸收石墨，周围的液体因为w（C）量降低而变为固态的奥氏体并且将石墨球包围；由于石墨球处在奥氏体的包围中，从奥氏体中只能吸收的碳较为有限，而液体中的碳通过固体向石墨球扩散的速度很慢，被奥氏体包围又限制了它的长大；所以，即使球墨铸铁的碳当量比灰铸铁高很多，球铁的石墨化却比较困难，因而也就没有足够的石墨化膨胀来抵消凝固收缩；因此，球墨铸铁容易产生缩孔。另外，包裹石墨球的奥氏体层厚度一般是石墨球径的1.4倍，也就是说石墨球越大奥氏体层越厚，液体中的碳通过奥氏体转移至石墨球的难度也越大。低硅球墨铸铁容易产生白口的根本原因也在于球墨铸铁的凝固方式。如上所述，由于球墨铸铁石墨化困难，没有足够的由石墨化产生的结晶潜热向铸型内释放而增大了过冷度，石墨来不及析出就形成了渗碳体。此外，球墨铸铁孕育衰退快，也是极易发生过冷的因素之一。 2、球墨铸铁无冒口铸造的条件从球墨铸铁的凝固特点不难看出，球墨铸铁件要实现无冒口铸造的难度较大。笔者根据自己多年的生产实践经验，对球墨铸铁实现无冒口铸造工艺所需具备的条件作了一些归纳总结，在此与同行分享。1、管材选用原则（1）具有优良的力学及物理性能和耐久性，确保供水******和具有较长的使用寿命；（2）具有良好的耐腐蚀性能，避免水质受到污染；（3）具有良好的水力性能，以减少水头损失，从而减少工程投资；（4）管道配件质量好，加工方便，规格齐全，施工和维修方便；（5）便于运输和施工，以减少施工难度，缩短施工周期；（6）根据管道沿线地形地质条件和管材来源，因地制宜地采用不同的管材；（7）管材性价比较优，在保证质量的前提下，以减少工程投资。
