HIGO. 2-40 es un impulsor de fundición con una apariencia sencilla, pero tiene cuatro nervaduras curvas en su interior y una trayectoria de flujo estrecha.
En el proceso original, después de recubrir dos capas, se vertió arena de circonio de malla 120 en el conducto de flujo para que la arena de circonio llenara toda la cavidad interna del conducto de flujo, y luego se selló la boca redonda exterior con lodo refractario y luego se continuó. hasta formar costra.
En el proceso actual, se utiliza arena de fundición especial marrón de malla 90 ~ 120 para reemplazar la arena de circonio, y también se vierte arena en el conducto de flujo para que la arena especial llene toda la cavidad interna del conducto de flujo. Las siguientes operaciones son las mismas que las anteriores. Durante la fundición, no se produjeron grietas en la carcasa del molde, hinchazón de la carcasa ni fugas de acero, y la calidad de la cavidad interna de la fundición se mantuvo normal.
- Figura 2-40 Diagrama esquemático del impulsor
- Control de proceso de producción de fundición a la cera perdida para turbinas.
Las características estructurales de las piezas fundidas de turbinas son que existe una gran diferencia entre el espesor de la pared de la carcasa y el espesor de la pared del álabe. Las palas no sólo son numerosas y de espesor de pared delgado, sino que también están conectadas con medios anillos nacionales. Por tanto, la fundición de turbinas es muy difícil. En el proceso de producción de prueba de turbinas, al fortalecer el control de los detalles del proceso, en las condiciones de fusión y fundición sin vacío, la calidad de las piezas fundidas de producción cumple con los requisitos de los clientes.
La carcasa de la turbina tiene 21 palas curvas con un espesor de 1 mm. En particular, a la pala está unido un anillo semicircular. El espesor de la pared del anillo semicircular es de 1.6 mm, el diámetro exterior de la carcasa es de 270 mm, el diámetro interior del anillo es de 230 mm y la altura es de 62 mm. El peso único de la fundición es de 2.3 kg.
- Figura 2-41 Turbina estampada y soldada
- Figura 2-42 Estado local de hojas estampadas y soldadas
La Figura 2-41 muestra la turbina estampada y soldada, y la Figura 2-42 muestra el estado parcial de las palas estampadas y soldadas. La carcasa de la turbina está hecha de placa de acero de 4 mm, estampada y soldada. Las palas de la turbina están hechas de finas placas de acero de 1 mm estampadas y soldadas a la cavidad interior de la carcasa. El anillo semicircular es también una pieza estampada, que está soldada a 21 palas. Obviamente, el método de soldadura del conjunto de componentes estampados no solo tiene una gran carga de trabajo, un ciclo de producción largo y una baja eficiencia, sino que tampoco puede cumplir con los requisitos de rendimiento y parámetros de trabajo del diseño de la turbina. Por lo tanto, se requiere cambiar el método de fabricación de turbinas a fundición a la cera perdida.
Control de detalles del proceso.
Diseño tipo presión.
Desde la perspectiva del modelado de turbinas, las dificultades de la fundición a la cera perdida se centran en la cavidad interior y la pala curva está conectada a un anillo semicircular. Es problemático presionar el molde de cera al mismo tiempo, por lo que se deben configurar dos moldes de presión por separado, y dos moldes de cera se deben presionar y luego combinar. Consulte la Figura 2-43 a la Figura 2-45.
- 2-43 Perfil tridimensional de la anastomosis de hoja y medio anillo
- Figura 2-44 Diagrama tridimensional del estado de la pala en la cavidad interior de la carcasa
- Figura 2-45 Diagrama tridimensional de la posición del anillo incrustado en la pala
Preparación de moldes
- Establezca tres etapas de filtración de cera. Los moldes a baja temperatura se desparafinan con agua caliente y la cera líquida se filtra por primera vez antes de fluir desde el tanque de desparafinado al tanque de tratamiento. Después del tratamiento con ácido, la solución de cera se filtra por segunda vez antes de fluir al cubo de precipitación estacionario. Cuele la solución de cera por tercera vez antes de verterla en el molde.
- Agregue el proceso de cepillado con cera. Utilizando un lingote de molde de fundición, se coloca un cilindro con un diámetro de 450 mm y una longitud de 800 mm en la cepilladora de cera para procesarlo en finos trozos de cera. Agitar la pasta de cera es rápido, uniforme y delicado, y no hay partículas en la pasta de cera.
- Enfriamiento del molde de cera. La temperatura de la sala de moldeo se controlará estrictamente para que sea inferior a 25 ℃. Después de retirar el molde de cera de la hoja y el anillo del molde de prensado, no se debe poner en agua para enfriarlo. El molde de cera se almacenará en la placa en pares y no se apilará.
- Costura de molde de cera. Se abandona el proceso de soldadura tradicional con ferrocromo y se adopta cera aglomerada, como se muestra en la Figura 2-46 y la Figura 2-47. La temperatura de calentamiento de la cera adhesiva es generalmente de 60 °C, por lo que el líquido de la cera adhesiva es más denso y, a menudo, aparece un círculo de "acumulación de cera" en la superficie de unión cuando se pega el molde de cera. Por lo tanto, la temperatura de calentamiento se elevó a 70°C y el molde de cera de anillo semicircular se sumergió en la solución de cera adhesiva durante menos de 2 segundos. Después de pegar la cera, la solución de cera no se pegó inmediatamente. La solución de cera se dividió uniformemente con una fila de cepillos y la solución de cera se detuvo durante 5 a 7 segundos. Luego, coloque suavemente el molde de cera del anillo semicircular en el molde de cera de la hoja, como se muestra en la Figura 2-48.
- Figura 2-46 Molde de cera para cuchillas
- Figura 2-47 Molde de cera con anillo semicircular
- Figura 2-48 Molde de cera adherida
Diseño de sistemas de compuertas.
El esquema de diseño del primer sistema de alimentación de vertido es utilizar un tubo ascendente esférico y un vertido centrífugo, siguiendo el radio del tubo ascendente, como se muestra en la FIG. 2-49 y FIG. 2-50. El propósito de colocar tres canales de alimentación gruesos en el elevador esférico es facilitar la descarga de cera, el escape, la alimentación de la cáscara y mejorar la rigidez de la cáscara del módulo.
- Figura 2-49 Cabezal de troquel esférico
- Figura 2-50 Tres barras de escape en el cabezal del molde esférico
El esquema de diseño del segundo sistema de alimentación de vertido, elevador esférico con vertido centrífugo de cuatro canales internos, se muestra en la Figura 2-51.
- Figura 2-51 Conexión del corredor al medio anillo
- Figura 2-52 Guía interior integrada
El tercer esquema de diseño del sistema de alimentación por vertido adopta un corredor interno integral. Todo el cuerpo del corredor interior está colocado en la parte superior de la carcasa de la turbina y la parte superior está equipada con 5 canales de acero líquido. La parte superior es similar al canal de lavado horizontal, que se configura en un círculo general considerando las características del vertido centrífugo.
Para garantizar el llenado completo del anillo semicircular en la cavidad interior de la turbina, se forma un modo de llenado que combina el interior y el exterior. Se dibuja un canal de lavado directo desde el centro del extremo inferior del corredor transversal circular y se adopta una puerta interior de cuatro puntas para conectar con la pared interior del orificio pasante con un diámetro de 74 mm, como se muestra en la Figura 2. -53.
- Figura 2-53 Guía interior de cuatro puntas
Proceso de elaboración de la concha
Proceso de prueba.
La primera capa: aplicar polvo de salmonete durante 35 segundos, espolvorear arena de salmonete de malla 80-100, secar durante 10 h, temperatura de la cámara de secado 23 °C, humedad relativa 65 %.
La segunda capa: aplicar polvo de salmonete 22 s, espolvorear arena de salmonete de malla 60-80, secar durante 12 h, temperatura de la cámara de secado 23 °C, humedad relativa 65 %.
La tercera capa: aplicar polvo de salmonete durante 15 s, espolvorear arena de salmonete de malla 60-80, secar durante 12 h, secar a temperatura ambiente 23 ° C, humedad relativa 50 %, soplar aire, atar alambre.
La cuarta capa: aplicar polvo de salmonete durante 14 segundos, espolvorear arena de salmonete de malla 30-60, secar durante 12 h, secar a temperatura ambiente 23 ° C, humedad relativa 50 %, soplar.
La quinta y sexta capa: aplicar polvo de salmonete durante 14S, espolvorear arena de salmonete de malla 16-30, secar durante 12 h, secar a temperatura ambiente 23 ℃, fase: humedad 50%, soplar.
Capa de sellado: aplicar lechada de Mo Shui durante 14 s, secar durante 16 h, secar a temperatura ambiente 23 ° C, humedad relativa 50 %, soplar.
Proceso de producción actual
Para facilitar la limpieza con arena, la primera y segunda capa permanecen sin cambios. Antes de recubrir la tercera capa, la cavidad interna de la hoja se llena con arena (mullita de malla 60 ~ 80) y arena cerrada (la lechada de mullita y el polvo de mullita se mezclan con lodo y se bloquean) y luego se recubren con la tercera, cuarta y quinta. capas y capa de sellado. Después del vertido, la dificultad de limpieza mejora significativamente.
Módulo de desparafinado
Después de desparafinar, retire la cáscara, enjuáguela inmediatamente con agua hirviendo dos veces y retire completamente la cera restante y los restos de la cáscara.
Dos asados de la cáscara del molde.
- Pre-tostado: La cáscara cruzada se tuesta previamente en un horno de cocción a 950 ℃. Después de que se enfríe la carcasa del molde precalcinada, la cavidad interior de la carcasa del molde se limpia con agua.
- Tostado envasado: tostado envasado significa que la carcasa del molde pretostada se coloca en una caja redonda de hierro, que se llena con arena gruesa y la superficie de la arena se cepilla con una capa fina de sol de sílice. El propósito es calentar la carcasa del molde de manera uniforme y garantizar que la temperatura de fundición de la carcasa del molde aumente, para facilitar la fundición centrífuga.
- Temperatura de tueste y tiempo de mantenimiento. La temperatura de tostado de la carcasa del molde se establece en 1100~1150°C, la temperatura de aislamiento de la carcasa del molde es de 1100~1150°C y el tiempo de aislamiento de la carcasa del molde es ≥30 min.
Fundición y vertido
Centrífuga de fabricación propia
La práctica de producción de prueba ha demostrado que la turbina debe adoptar un vertido centrífugo para cumplir con el requisito de llenado completo. Consulte la Figura 2-55 para ver la centrífuga de velocidad ajustable hecha por usted mismo.
- Figura 2-54 A punto de colar después del tueste envasado
- Figura 2-55 Centrífuga ajustable de fabricación propia
Temperatura de fusión y temperatura de vertido.
Adopte un horno de alta potencia para derretir la carga, espere a que se derrita toda la carga, la temperatura aumente a 1560 ~ 1570 ℃, agregue la fracción de masa precalentada de 0.20 % de ferromanganeso y la fracción de masa de 0.10 % de ferrosilicio como agente predesoxidante, retire la escoria, cubrir la escoria, eliminar la escoria, agregar la fracción de masa de desoxidante de aluminio puro al 0.03%, sedante de acero líquido, eliminación de escoria. La turbina está hecha de ZG310-570 y la temperatura de salida del acero es generalmente de 1570~1590°C. Teniendo en cuenta el llenado completo de la turbina, la temperatura de salida del acero se eleva a 1610~1620°C.
Velocidad de vertido y velocidad de centrífuga.
Según la fórmula de la fuerza centrífuga F'=0.112Rr (n/100)² y el coeficiente de gravedad G=0.112(n/100)²R, mediante el cálculo y la práctica de producción, la velocidad de la centrífuga se establece en 293r/min y el vertido El tiempo se controla en 5 ~ 8 s. Cuando el acero fundido se vierte cerca del cuello de la boquilla, la rotación se detiene inmediatamente.
Cuchara de fundición y horneado de cuchara de fundición.
Se fabrica una pequeña cuchara de fundición de tetera de 10 kg y se seca de forma natural durante más de 1 día después de construir la cuchara de fundición. La cuchara de fundición se precocerá al mismo tiempo que se tuesta previamente la carcasa del molde. Para minimizar la caída de la temperatura de vertido del acero fundido, el acero fundido debe devolverse al horno inmediatamente después de verterlo en la bolsa de cáscara de té. Después de verter el acero fundido en la bolsa de la tetera por segunda vez, el acero fundido se debe verter inmediatamente. Consulte la Figura 2-56 para ver la bolsa de la tetera.
- Figura 2-56 Bolsa de tetera horneada de 10 kg
Control estricto: vierta un juego de conchas tipo en una olla.
Control estricto: Si queda acero líquido residual en la cuchara, se debe volver a verter en el horno.
El propósito es facilitar la descarga de cera, el escape, la alimentación de la carcasa y mejorar la rigidez de la carcasa del módulo.
Clara división del trabajo y coordinación.
La tostación, la fundición y el vertido son los procesos clave para la producción de turbinas. En la producción in situ, se enfatiza el comando unificado, la estrecha cooperación y la operación colaborativa, además del estricto cumplimiento de las regulaciones del proceso.
Conservación del calor y enfriamiento para evitar grietas.
Limite estrictamente el tiempo de desembalaje, de modo que la pieza fundida salga bien de la caja de hierro (si el invierno retrasa el tiempo de desembalaje), continúe enfriando naturalmente a temperatura ambiente, hasta que la mano toque la carcasa del molde sin sensación de calor. , puede agitar la cáscara, para prevenir eficazmente la grieta, en todo el enfriamiento
No enfríe con agua durante el proceso.
Limpieza civilizada y funcionamiento estandarizado.
En el proceso de quitar la cubierta del molde en la pieza fundida, cortar el tubo ascendente de vertido y las barras de proceso, y quitar la piel de arena y óxido en la cavidad interna de la pieza fundida, es necesario manipular ligeramente, apilar cuidadosamente, evitar daños a las hojas y adherir. a una limpieza civilizada y un funcionamiento normal. Se adopta una granalladora tipo oruga. El tamaño de las partículas del lote de granalla no será superior a 0.3 mm. El revestimiento residual que no sea fácil de quitar en la ranura de la cavidad interior se empapará con líquido eliminador de lastre.
Resultados del casting Fortaleciendo
El control de los detalles del proceso en cada proceso de fundición a la cera perdida, turbinas de alta dificultad y alta demanda se puede producir bajo la condición de fusión y fundición sin vacío. Se informa que en la producción del mismo tipo de turbina en Japón todavía se utilizan procesos de estampado y soldadura.
Bajo las mismas condiciones de control del proceso, para la integridad del llenado, el sistema de vertido con canal interno integral es superior al sistema de vertido con canal ascendente esférico y canal transversal, como se muestra en la Figura 2-57 y la Figura 2-58.
- Figura 2-57 Fundición mediante sistema de vertido ascendente esférico
- Figura 2-58 Piezas fundidas mediante el sistema de vertido de canal interior integrado
