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CN101015851A - 水轮机叶片铸造工艺方法 - Google Patents

水轮机叶片铸造工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水轮机叶片铸造工艺方法，采用50吨吊车，因为本发明的组芯造型，起吊重量可以控制，所以用50吨吊车即可。本发明降低生产叶片要求的设备能力，可靠地生产出大型机组的水轮机叶片，且需砂箱工装小，成本低，操作简便，易于掌握。应用本方案，具有50T吊车能力的铸钢厂就有可能铸造国内现在所有电站水轮机叶片，应用前景非常广阔。实现三峡叶片国产化，社会与经济效益显著。采用本发明，只需要50吨吊车即可不需要整套较复杂的地坑设备。

Description

水轮机叶片铸造工艺方法
技术领域：本发明涉及一种水轮机叶片铸造工艺方法。
背景技术：传统的水轮机叶片公知的技术铸造工艺方法，按模样分为：木型模样为水泥型，胎形木型实样，木型整体实样。按铸造方法分为：平卧造型平卧浇注，平卧造型垂直浇注，利用半机械化平台立撞立浇，上述造型方法最大缺点是对设备、工装能力要求极高。平撞立浇的特点为操作较复杂，需要有很大的起重设备，翻箱和起吊频繁，砂箱刚度要求高。立撞立浇的操作复杂，不需要很大的起重设备，不需要翻箱，造型方便，但需要整套较复杂的地坑设备。如采用传统工艺平卧造型垂直浇注，所需砂箱工装重量为75吨，砂型重量66.6吨，总重141.6吨，吊车起重能力为150吨；如利用半机械化平台立撞立浇需要整套较复杂的地坑设备。
发明内容：本发明的目的是提供一种能显著缩短生产周期，减少对大型装备依赖的水轮机叶片铸造工艺方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明为一种水轮机叶片铸造工艺方法，1：把贴有玻璃钢表面的叶片整体实样模型使用50吨吊车在砂箱中立放并固定起来；传统工艺需在此工序前制备砂胎，缩短生产周期两天；2：叶片出水边用流钢砖摆底注式水口，在叶片背面留两道直浇口；3：在叶片背面先舂制1000mm高砂型，并把整个叶片砂型背面舂满型砂，在叶片上冠、下环口处留下正面开边面；4：在已舂制好的叶片背面砂型基础的叶片正面相应位置放上事先已经铸好的芯骨，然后舂制第一层芯，逐层舂砂；5：同样方法舂制第二层芯后，把叶片固定去掉，并逐层等高度舂制砂型到叶片模型冒口上表面；6：把已经逐层舂制好的砂型用50吨吊车再逐层吊走，移到箱外后把叶片模样脱模移走；7：修补砂型及砂芯表面，刷两遍醇基锆英粉涂料；8：把符合工艺要求的砂型按造型时顺序再逐层组回去合箱；9：合箱完毕后，放压箱铁后，等待浇注；10：浇注；11：落砂清理；12：切割浇冒口，去除飞边，毛刺；13：热处理；14：喷丸处理。本发明中步骤1与传统工艺对比，缩短生产周期两天。步骤4逐层舂砂，砂型易硬化，操作简便，缩短生产周期。步骤6相同叶片的传统工艺需1 50吨以上吊车，本发明采用50吨吊车，因为本发明的组芯造型，起吊重量可以控制，所以用50吨吊车既可。本发明降低生产叶片要求的设备能力，可靠地生产出大型机组的水轮机叶片，且需砂箱工装小，成本低，操作简便，易于掌握。应用本方案，具有50T吊车能力的铸钢厂就有可能铸造国内现在所有电站水轮机叶片，应用前景非常广阔。实现三峡叶片国产化，社会与经济效益显著。采用本发明，只需要50吨吊车即可不需要整套较复杂的地坑设备。
附图说明：
图1为本发明铸型装配剖视图
图2为叶片轮廓尺寸简图
具体实施方式：
本发明为一种水轮机叶片铸造工艺方法，1：把贴有玻璃钢表面的叶片整体实样模型使用50吨吊车在砂箱中立放并固定起来；传统工艺需在此工序前制备砂胎，缩短生产周期两天；2：叶片出水边用流钢砖摆底注式水口，在叶片背面留两道直浇口；3：在叶片背面先舂制1000mm高砂型，并把整个叶片砂型背面舂满型砂，在叶片上冠、下环口处留下正面开边面；4：在已舂制好的叶片背面砂型基础的叶片正面相应位置放上事先已经铸好的芯骨，然后舂制第一层芯，逐层舂砂；5：同样方法舂制第二层芯后，把叶片固定去掉，并逐层等高度舂制砂型到叶片模型冒口上表面；6：把已经逐层舂制好的砂型用50吨吊车再逐层吊走，移到箱外后把叶片模样脱模移走；7：修补砂型及砂芯表面，刷两遍醇基锆英粉涂料；8：把符合工艺要求的砂型按造型时顺序再逐层组回去合箱；9：合箱完毕后，放压箱铁后，等待浇注；10：浇注；11：落砂清理；12：切割浇冒口，去除飞边，毛刺；13：热处理：一次正火加二次回火；14：喷丸处理：利用高速旋转的叶轮把小钢丸抛掷出去高速撞击零件表面，故可以除去零件表面的氧化层，同时钢丸高速撞击零件表面，造成零件表面的晶格扭曲变形，使表面硬度增高，是对零件表面进行清理的一种方法。本实实施例其中步骤1如果采用传统工艺需在此工序前制备砂胎，缩短生产周期两天。步骤4逐层舂砂，砂型易硬化，操作简便，缩短生产周期。步骤6相同叶片的传统工艺需150吨以上吊车，本发明采用50吨吊车，因为本发明的组芯造型，起吊重量可以控制，所以用50吨吊车既可。
如图1所示，应用本发明逐层把叶片背面砂型舂死，并在叶片正面相应位置舂制砂型至叶片顶面，然后背面不动，移芯，把叶片模样脱模，再合箱组芯后等待浇注。
在本实施例中，铸型由四个铸芯构成，其中铸型1、铸型2、铸型3、铸型4均采用铸钢芯骨与酯硬化水玻璃石英砂舂制成砂型，叶片本体8的下环开边面5，内浇口6内带有横浇口12，上部为冒口7，冒口7连接冒口增肉10，叶片本体8的上冠开边面11，芯子分界线9设在冒口增肉10段。本发明生产的成型成品如图2所示。

Claims (2)

1、一种水轮机叶片铸造工艺方法，其特征是：1：把贴有玻璃钢表面的叶片整体实样模型使用50吨吊车在砂箱中立放并固定起来；2：叶片出水边用流钢砖摆底注式水口，在叶片背面留两道直浇口；3：在叶片背面先舂制1000mm高砂型，并把整个叶片砂型背面舂满型砂，在叶片上冠、下环口处留下正面开边面；4：在已舂制好的叶片背面砂型基础的叶片正面相应位置放上事先已经铸好的芯骨，然后舂制第一层芯，逐层舂砂；5：同样方法舂制第二层芯后，把叶片固定去掉，并逐层等高度舂制砂型到叶片模型冒口上表面；6：把已经逐层舂制好的砂型用50吨吊车再逐层吊走，移到箱外后把叶片模样脱模移走；7：修补砂型及砂芯表面，刷两遍醇基锆英粉涂料；8：把符合工艺要求的砂型按造型时顺序再逐层组回去合箱；9：合箱完毕后，放压箱铁后，等待浇注；10：浇注；11：落砂清理；12：切割浇冒口，去除飞边，毛刺；13：热处理；14：喷丸处理。
2、根据权利要求1所述的一种水轮机叶片铸造工艺方法所采用的铸型，其特征是：铸型由四个铸芯构成，其中铸型(1)、铸型(2)、铸型(3)、铸型(4)均采用铸钢芯骨与酯硬化水玻璃石英砂舂制成砂型，叶片本体(8)的下环开边面(5)，内浇口(6)内带有横浇口(12)，上部为冒口(7)，冒口(7)连接冒口增肉(10)，叶片本体(8)的上冠开边面(11)，芯子分界线(9)设在冒口增肉段(10)。
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