1、喂丝球化处理工艺的原理及其优势
喂丝球化处理工艺是将一定成分、一定粒度的球化剂，经卷线设备包裹在一定厚度和宽度的钢皮内，制成适当强度和填充率的电缆状包芯线卷，然后用喂丝设备，在带有包盖的处理包中以一定速度喂入铁液中，从而实现球化处理的一种新工艺。其实质是以喂丝的方式，将以钢皮为载体的球化剂包芯线慢慢插入处理包内铁液中，直至铁液底部，实现球化剂的加入过程。
与冲入法相比，喂丝球化处理工艺主要优势有以下几个方面：
(1)Mg吸收率高，达到35%-45%，球化质量好，球化等级和球化稳定性高。
(2)操作稳定，加入量可随时调整，如光谱快速测定的ω(Mg残)量低，可以继续补加芯线，避免整包铁液报废，而冲入法就很难做到这点。整个过程实现自动化操作，定量准确，人为误差少，球化工艺稳定性高。
(3)由于球化剂加入量低，且增Si量少，对于生产大件，更有孕育空间，而且回炉料利用率高，成本相对低廉。
(4)喂丝球化处理过程通过使用盖包及反应室，易连接除尘系统，处理时烟尘可以集中收集，Mg光弱，环境可以得到改善。
(5)处理温降少，由于包芯线加入量少，且不需要加入覆盖剂，故球化处理温度降低少，温降一般比冲入法少20℃左右。
(6)适用性广，既可用于小批量球墨铸铁生产，也可用于大批量、流水线生产。
2、喂丝法球化处理参数的确定
2.1 芯线的制备
采用喂丝法处理工艺时，芯线加入量较多，因此芯线的单位质量不能太重，否则会增大铁液温降。芯线的铁皮不能太厚，否则芯线会以一定速度到达球化包底，而此时铁皮还没有完全熔化，影响球化反应。笔者选用的芯线规格为0.4kg/m，其中铁皮质量为0.16kg/m，球化合金质量为0.24kg/m。球化合金成分为：ω(Mg)26.6%，ω(Si)45.9%，ω(Ca)3.2%，ω(RE)2.71%，ω(Al)0.71%，ω(Ti)0.07%。
2.2喂丝速度的选择
喂丝速度与处理温度有关，处理温度越高，喂丝速度越要快。另外，要考虑球化剂起爆时间点，要求包芯线在球化剂起爆时正好到达包底。试验使用的处理包高度为1.2m，包盖高度约为0.3m，考虑到芯线前段有约0.3m的烧损，故最佳球化起爆时间点为芯线进入1.8m时。在实际生产时，一般控制在1.6-2.0m开始起爆。
在前期的试验中，根据铸件的浇注温度，结合冲入法高Si-Mo球墨铸铁件的球化温度(1560±20℃)，喂丝速度控制为18m/min。
2.3 芯线加入量的选择
芯线加入量取决于浇注才葫有时铁液的ω(Mg残)量，要求芯线加入量≥0.030%，一般在0.035%-0.04%。由于高Si-Mo球墨铸铁件一般每包浇注10-13型，且处理温度和浇注温度较高，因此芯线的加入量稍多一些。经过多次试验，确定芯线加入量为1.0%。
2.4 球化处理温度的选择
喂丝法工艺的一个优点就是温降少，因而可以降低出铁温度，减少能源消耗。球化处理温度的选择要保证浇注温度满足工艺要求，经过数十次的调试和批量生产确定，喂丝球化处理工艺温降比冲入法少15-25℃。表1为根据生产情况统计出来具有代表性的数据。
喂丝处理工艺出铁温度与始浇温度之间的温降约为110-120℃，而冲入法温降均在130℃以上；在始浇温度基本相同的前提下，喂丝球化处理温度要比冲入法低30℃左右，因而可以减少球化剂的烧损，提高Mg的吸收率，降低球化温度，进而保证球化质量，提高球化稳定性，降低球化不良的风险。因此，出铁温度选为1550-1560℃，喂丝球化温度选为1530-1540℃。
3、生产实例
3.1 生产工艺及技术要求
以某排气连接管为例，共熔炼3炉(15包)铁液，出铁温度为1555±5℃，喂丝处理温度为1540±5℃，始浇温度为1440℃，喂丝速度18m/min，喂丝长度16m，芯线加入量比例1.02%，出铁质量580±10kg，浇注型数13箱，末箱ω(Mg残)量0.035%-0.043%。客户要求的排气连接管材料检测标准为：球化率≥85%，基体组织中珠光体体积分数≤10%，碳化物体积分数≤3%；抗拉强度≥450MPa，屈服强度≥310MPa，伸长率≥8%，硬度179-241HBW。取样位置如图1及图2所示。
3.2 生产结果
取上述生产的3个铸件进行检测，喂丝球化的金相组织如图3所示，冲入法的金相组织如图4所示。对比图3和图4可知，采用喂丝法工艺生产的铸件球化率为30%I+60%II，基体组织为10%珠光体+90%铁素体，无碳化物；采用冲入法生产的铸件球化率为29%-35%I+51%II，基体组织为10%珠光体+90%铁素体，无碳化物。由此可见，喂丝法的球化率均达到了90%，而冲入法的球化率最高达到85%，还有一部分没有达到85%，最低的只有80%。
2种工艺生产的铸件力学性能对比如表2。
由表2可见，采用喂丝法工艺的力学性能的波动范围比冲入法小，这与其球化率高且稳定有关。
4、结束语
喂丝球化工艺在高Si-Mo球墨铸铁中得到了较好的应用，其球化率能够稳定在90%及以上，比冲入法高5%左右，且金相组织和力学性能完全能够满足客户要求。