作為船用鑄鋼件中的典型產(chǎn)品艉舳架，其結構復雜，生產(chǎn)時遇到挑戰(zhàn)性的新難題。對這3種鑄件的鑄造技術關鍵點分析如下：
1 形位尺寸控制
重26 t的GW414掛舵臂，鑄造工藝設計為平澆，鑄件實體處于平躺狀態(tài)，從高度方向的對稱中面把鑄件分為上、下型澆注。使用4 m長的大曲線的點坐標實在困難。采用如下工藝控制要點：從關鍵斷面處分芯，使造型操作能比照關鍵斷面的尺寸進行測量；讓圓滑過渡曲面借助于水平芯頭定位；設計簡易測高儀來準確控制砂型上各點的高度尺寸。在長、寬、高三個方向取不同的縮尺，GW414圖號的掛舵臂和H002圖號的掛舵臂生產(chǎn)中都經(jīng)歷過縮尺的調整。艉舳架鑄件的“尾巴”部位，在毛坯凝固過程中，變形受到機械阻力和熱應力的雙重影響，二者作用方向相反，機械阻力的影響大，向外張口變形是必然的，工藝設計中按預先向內旋轉鑄件“尾巴尖”的思路放置反變形量，較好地解決了此問題。為了船在使用中無滲露，鑄件驗收時均要做耐壓試驗，且用戶要求在壁上少開或不開工藝孔，甚至不準用芯撐。為了減少尺寸偏差，提高毛坯表面品質，滿足用戶上述要求，使用大型芯子是可行的。但如何解決大芯子在浮力下的漂浮和出氣，是否用芯撐、用什么樣的芯撐仍是較大的技術問題。目前措施要點是：使用強度、剛度足夠大的鋼管芯骨并壓緊芯頭；用螺旋形式的芯撐。
2 鑄造缺陷預防
各船級社船規(guī)都要求在船用鑄鋼件重要部位進行超聲波探傷和磁粉探傷，允許驗船師有權在任意部位進行UT、MT雙探抽驗，實際上，驗船師或用戶往往進行的是100 的雙探檢查。對于縮孔縮松缺陷的預防。工藝措施是：按順序凝固原則配置澆、冒口與冷鐵，冒口要放在最大熱節(jié)部位并保證補縮通道暢通，保證鑄件組織的致密。生產(chǎn)實際說明，解決掛舵臂舵軸孔處的縮松是最困難的問題。我們采用在上部外側增加凸肩補貼以增大凝固前沿通向冒口的補縮擴張角，有比較好的效果。艉舳架、艉球類鑄件裝配軸部位的孔是必須探傷的，對于不同型號的鑄件應通過反復推敲工藝、改善冒口位置以進步加大保險系數(shù)。裂紋問題。船件肋板處有時出現(xiàn)裂紋，艉舳架的水平肋部位更應予以充分關注。主要措施是在肋的交接圓角處用冷鐵。而且水平肋上部要直接設置小冒口，補縮、通氣。外冷鐵設計出合理形狀或以間接外冷鐵代替直接外冷鐵都可減少裂紋。砂眼、氣孔缺陷，在船件表面極易發(fā)生。這是船體結構復雜、表面積特別大、型腔在澆注過程中受到鋼液烘烤容易掉砂形成的。目前主要是通過穩(wěn)定型砂品質、提高舂砂緊實度、砂型表面使用鉻礦砂且刷優(yōu)質涂料、保證型腔在澆注前的{占凈度等措施來保證。采用跨度坭芯，用減少分芯來減少外部輪廓尺寸誤差。對重81 t的H002掛舵臂，采用立澆工藝，即把鑄件實體從平躺狀態(tài)翻轉9O。，成為側立狀態(tài)澆注。用長8 m、
高3m、寬2 m的大型實樣消除拼芯誤差，把外部輪廓尺寸誤差減少到最小。美國某船廠的艉舳架，在7 407 mm×5 385 mm×3 O51 mm 尺寸的輪廓中，絕大部分表面是扭曲的魚體形圓滑過渡曲面，規(guī)定若干關鍵斷面，斷面用1：1樣板圖，數(shù)據(jù)用平面坐標系表達，技術要求對三維尺寸上任一維的毛坯尺寸偏差都有嚴格指定。如按傳統(tǒng)的作法，把鑄型上下分成五六層，而鑄件高度方向無平面，如何控制、測量鑄件斷面階梯式澆注系統(tǒng)，芯撐使用耐火磚塊作撐墊，避免用鐵塊作撐墊，否則將形成帶砂的鋼液凝結此處產(chǎn)生砂眼、氣孔缺陷。
3 清理、打磨與檢測
大型船用鑄鋼件的清理工藝目前采用：在保溫后期利用余熱割除大冒口—— 清砂—— 正火—— 熱割澆冒口—— 回火—— 打磨、修邊、測力學性能— —劃線、缺陷標記— — 矯正變形、熱清缺陷— — 打磨、復劃線— —MT、UT— — 清除缺陷并記錄—— 預熱焊補—— 焊后回火—— 品質復檢—— 船檢—— 交貨。清理船用鑄鋼件表面，達到滿足船規(guī)要求是船用鑄鋼件工藝技術的又一瓶頸。任何一條修毛剌形成的幾毫米深的溝槽都可能造成驗船師或外商監(jiān)理的反復質疑和調查。打磨品質與打磨工具有關，用砂輪打磨，表面品質可達到Ral00～Ra50，要適應國際船件市場Ra50～Ra25的表面品質要求，需要用高速砂輪。試棒性能控制首先與冶煉過程的成分控制有關，當然合理確定熱處理工藝參數(shù)至關重要，若正火前增加高溫擴散退火，對提高綜合性能十分有利。大型船用鑄鋼件還要在鑄件曲面上按圖紙上所定的位置打出多條水線樣沖標記及加工樣沖標記。打樣沖是項困難的工作，我們的尺寸確定經(jīng)驗就是把鑄件圖的坐標系原心定于高空，從上到下測量鑄件表面上各點的相對高度尺寸，然后換算出各個圖紙尺寸。清理過程的工藝和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，應及時整理報告給船級社，以便在驗船師的積極配合下順利交貨。近年來我廠通過不斷研究、積累經(jīng)驗，在提高技術方面取得了很大的成功，美國用戶對我們在艉舳架表面所打樣沖尺寸進行復查時，驚嘆我們用簡單巧妙的人工定位法竟然和他們用價值數(shù)萬美元的紅外線測量儀結果一致。他們拿走了我們的一個吊線錘，作為證明，向美國人介紹中國人的巧妙做法。在與外商接觸、進行技術交流的過程中也促進了我們技術水平的提高。生產(chǎn)船用鑄鋼件必須在生產(chǎn)前具備相關船級社承認的生產(chǎn)資格?，F(xiàn)在我們已通過了美國ABS、英國I R、法國BV、德國LR、日本NK、挪威DNV、中國CCS等7個國家船級社的工廠認證，已具備較大的船用鑄鋼件生產(chǎn)能力，每年都生產(chǎn)船用鑄鋼件數(shù)百噸，對于上述3種鑄件，目前已交付H002掛舵臂貨2件、GW414掛舵臂4件、艉舳架4件，且生產(chǎn)還在繼續(xù)中。由此也取得了較好的經(jīng)濟效益。