G20Mn5低碳低合金钢拱索索夹铸造质量控制
2021-05-27黄韬睿杨世杰邓宏运罗晓明沈佳勇
黄韬睿,杨世杰,邓宏运,罗晓明,沈佳勇
1.中国铁建国际集团有限公司 北京 100855
2.西安理工大学664信箱 陕西西安 710048
3.杭州海伦铸钢有限公司 浙江杭州 311116
1 序言
拱索索夹是在会展中心、体育场、飞机场等大型民用标志性建筑应用的重要铸钢件,中国铁建国际集团有限公司总包国外2022年足球世界杯大型体育场拱索索夹,设计时选用材质为G20Mn5钢,单重240kg,外廓尺寸为820mm×535mm×385mm,主要壁厚90mm。拱索索夹铸造难点如下。
1)结构复杂,壁厚不均匀,存在局部变截面区域,热节较多,易产生缩孔、疏松等缺陷。按技术要求需进行超声波、磁粉检测,首件必须射线检测,因此铸造工艺措施要科学合理。
2)拱索索夹铸件无损检测要求高,G20Mn5钢力学性能及冲击吸收能量的试块不同于国标(GB),力学性能等质量要求高,同时工期要求紧。
2 拱索索夹有关技术及铸造质量要求
(1)G20Mn5钢化学成分和力学性能要求 拱索索夹G20M n5钢化学成分要求见表1(欧标E N 10293—2005),力学性能要求见表2[1]。

表1 拱索索夹G20Mn5钢化学成分(质量分数)(%)

表2 拱索索夹G20Mn5钢力学性能
G20Mn5钢C含量低、Mn含量高,并含有Ni元素,适合厚大断面且有焊接及调质要求的复杂铸钢结构件。铸造时各个化学元素的选择与控制有以下特点[2,3]。
1)C含量:由于G20Mn5钢C含量要求低,同时技术要求碳当量≤0.49%,且C又在碳当量中占有较大的权重,因此应尽量采购C含量较低的废钢,这是保证降低碳当量的有效措施,同时要保证调质后力学性能,C也不能太低,铸造过程wC最好控制在0.18%~0.21%。
2)Si含量:硅可强化铁素体,提高耐热性和耐蚀性,降低韧性和塑性。……
