一、铸造工艺相关问题

1. 内部缺陷导致的强度隐患
   球墨铸铁需通过球化处理使石墨呈球状分布，若球化不良（如石墨形态异常、出现片状或团絮状石墨），或铸造过程中存在缩孔、气孔、砂眼等缺陷，会导致壳体局部强度下降。
   • 案例：某矿山破碎机用球墨铸铁减速机壳体，因铸造时局部缩松未被检测，在重载冲击下出现裂纹，导致润滑油泄漏，停机维修长达 48 小时。
   • 解决：采用无损探伤（如超声波检测）排查内部缺陷，优化铸造工艺（如控制浇注温度、增设冒口）减少缩孔。
2. 应力集中与变形
   球墨铸铁铸造后若时效处理不充分，内部残余应力未完全释放，在加工或服役过程中可能因应力释放导致壳体变形（如轴承孔椭圆、安装面平面度超差），影响齿轮啮合精度。
   • 案例：某水泥厂球磨机减速机壳体，因未进行二次时效处理，运行 3 个月后轴承室磨损加剧，齿轮啮合噪音从 85dB 升至 98dB。
   • 解决：铸造后进行自然时效（存放 6 个月以上）或人工时效（200-300℃保温），消除残余应力。

二、工况适应性问题

1. 腐蚀失效
   球墨铸铁的耐腐蚀性虽优于灰铸铁，但在潮湿、酸碱环境（如化工、海洋工程）中，若表面无防护（如涂层、电镀），易发生电化学腐蚀，导致壳体壁厚减薄、强度下降。
   • 案例：某污水处理厂的球墨铸铁减速机壳体，因长期接触含氯污水，1 年后表面出现点蚀，最大腐蚀深度达 1.2mm，最终因结构强度不足报废。
   • 解决：表面涂覆防腐涂料（如环氧底漆 + 聚氨酯面漆），或采用不锈钢衬里局部防护。
2. 高温下的性能衰减
   球墨铸铁的力学性能（如抗拉强度、硬度）随温度升高而下降，当减速机长期在高温环境（如冶金行业轧钢设备，环境温度＞150℃）运行时，壳体可能因强度不足产生塑性变形。
   • 案例：某炼钢厂连铸机减速机，因壳体长期受高温辐射（环境温度 180℃），轴承座位置发生微量变形，导致齿轮箱漏油率增加 30%。
   • 解决：采用耐热球墨铸铁（如添加镍、铬元素），或增设散热装置（如水冷套）降低壳体温度。

三、装配与使用中的问题

1. 螺栓连接失效
   球墨铸铁的硬度较高（布氏硬度 180-250），但韧性不及钢，若装配时螺栓预紧力过大，或长期受振动载荷（如矿山破碎机），壳体螺栓孔可能出现裂纹或滑丝。
   • 案例：某采石场颚式破碎机减速机，因螺栓预紧力超标，运行 1 个月后壳体螺栓孔周围出现放射状裂纹，导致设备停机。
   • 解决：采用扭矩扳手控制预紧力，螺栓孔处增设加强筋，或选用高强度螺栓配合防松螺母。
2. 与其他部件的匹配问题
   球墨铸铁的弹性模量（约 170GPa）高于灰铸铁，若与齿轮、轴承等部件的配合间隙设计不合理，可能因热膨胀系数差异导致配合过紧或过松。
   • 案例：某输送设备减速机，壳体与轴承外圈配合间隙偏小，运行时因温升导致轴承外圈卡滞，壳体轴承孔磨损。
   • 解决：根据工况温度计算热膨胀量，优化配合间隙（如采用 H7/js6 过渡配合）。

四、成本与维护问题

1. 制造成本较高
   球墨铸铁的球化处理、孕育处理工艺复杂，原材料（如球化剂镁、铈）成本高于灰铸铁，导致壳体制造成本增加约 20%-30%，在低负荷工况下性价比不足。
   • 应对：根据载荷需求差异化选用（重载、冲击工况优先用球墨铸铁，轻载工况可选用灰铸铁）。
2. 修复难度大
   球墨铸铁的焊接性能较差（易产生白口组织、裂纹），若壳体出现裂纹，传统焊接修复难度高，往往需要整体更换，维护成本较高。
   • 解决：采用特殊焊接工艺（如预热至 250-300℃，选用镍基焊条），或对小裂纹采用环氧树脂胶黏剂修补。

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