Irrigation de sable avec turbine à cavité interne étroite

FIGUE. 2-40 est un moulage de turbine d'apparence simple, mais il comporte quatre nervures incurvées à l'intérieur et un chemin d'écoulement étroit.

Dans le processus original, après avoir recouvert deux couches, du sable de zirconium de 120 mesh a été versé dans le passage d'écoulement pour que le sable de zirconium remplisse toute la cavité interne du passage d'écoulement, puis la bouche ronde extérieure a été scellée avec de la boue réfractaire, puis a continué à la croûte.

Dans le processus actuel, du sable de coulée spécial brun de 90 à 120 mesh est utilisé pour remplacer le sable de zirconium, et du sable est également versé dans le passage d'écoulement pour que le sable spécial remplisse toute la cavité interne du passage d'écoulement. Les opérations suivantes sont les mêmes que ci-dessus. Pendant la coulée, aucune fissuration de la coque du moule, aucun gonflement de la coque ni aucune fuite d'acier ne se sont produits et la qualité de la cavité interne de la pièce moulée est restée normale.

Figure 2-40 Diagramme schématique de la roue

Contrôle des processus de production de pièces moulées à modèle perdu pour turbines

Les caractéristiques structurelles des pièces moulées de turbine sont qu'il existe une grande différence entre l'épaisseur de la paroi de la coque et l'épaisseur de la paroi de l'aube. Les lames sont non seulement nombreuses et minces en termes d'épaisseur de paroi, mais elles sont également reliées par des demi-anneaux nationaux. Par conséquent, le moulage d’une turbine est très difficile. Dans le processus de production d'essais de turbine, en renforçant le contrôle des détails du processus, dans des conditions de fusion sans vide et de coulée sans vide, la qualité des pièces moulées de production répond aux exigences des clients.

La coque de la turbine comporte 21 pales incurvées d'une épaisseur de 1 mm. En particulier, un anneau semi-circulaire est relié à la lame. L'épaisseur de paroi de l'anneau semi-circulaire est de 1.6 mm, le diamètre extérieur de la coque est de 270 mm, le diamètre intérieur de l'anneau est de 230 mm et la hauteur est de 62 mm. Le poids unique du moulage est de 2.3 kg.

Figure 2-41 Turbine emboutie et soudée

Figure 2-42 État local des lames embouties et soudées

La figure 2-41 montre la turbine emboutie et soudée, et la figure 2-42 montre l'état partiel des aubes embouties et soudées. La coque de la turbine est constituée d'une tôle d'acier de 4 mm, emboutie et soudée. Les aubes de turbine sont constituées de fines plaques d'acier de 1 mm embouties et soudées à la cavité interne du carter. L'anneau semi-circulaire est également une pièce d'emboutissage soudée à 21 lames. De toute évidence, la méthode de soudage de l'assemblage de composants d'emboutissage présente non seulement une charge de travail importante, un long cycle de production et une faible efficacité, mais ne peut également pas répondre aux exigences de performances de conception de turbine et de paramètres de fonctionnement. Par conséquent, il est nécessaire de modifier la méthode de fabrication des turbines en faveur du moulage à modèle perdu.

Contrôle des détails du processus

Conception de type pression.

Du point de vue de la modélisation des turbines, les difficultés du moulage à modèle perdu se concentrent sur la cavité interne et la pale incurvée est reliée à un anneau en demi-cercle. Il est problématique de presser le moule en cire en même temps, donc deux moules à pression doivent être installés séparément, et deux moules en cire doivent être pressés, puis combinés. Voir les Figures 2-43 à Figure 2-45.

2-43 Profil tridimensionnel de l'anastomose lame et demi-anneau
Figure 2-44 Diagramme tridimensionnel de l'état des pales dans la cavité intérieure du boîtier
Figure 2-45 Diagramme tridimensionnel de la position de l'anneau encastré dans la pale

Préparation du moule

Réglez trois étapes de filtration de la cire. Les moules à basse température sont décirés avec de l'eau chaude et le liquide de cire est filtré une première fois avant de s'écouler du réservoir de décirage vers le réservoir de traitement. Après le traitement acide, la solution de cire est filtrée une deuxième fois avant de s'écouler dans le seau de précipitation fixe. Filtrez la solution de cire une troisième fois avant de la verser dans le moule.
Ajoutez le processus de rabotage à la cire. À l'aide d'un lingot de moule de coulée, un cylindre d'un diamètre de 450 mm et d'une longueur de 800 mm, placé sur la raboteuse à cire pour être transformé en minces morceaux de cire. L'agitation de la pâte de cire est rapide, uniforme et délicate, et il n'y a aucune particule dans la pâte de cire.
Refroidissement du moule en cire. La température de la salle de moulage doit être strictement contrôlée pour être inférieure à 25 ℃. Une fois le moule en cire de la lame et de l'anneau retiré du moule de pressage, il ne doit pas être mis dans l'eau pour refroidissement. Le moule en cire doit être stocké sur la plaque par paires et le moule en cire ne doit pas être empilé.
Couture du moule en cire. Le procédé de soudage traditionnel au ferrochrome est abandonné et la cire liée est adoptée, comme le montrent les figures 2-46 et 2-47. La température de chauffage de la cire de liaison est généralement de 60 °C, sous laquelle le liquide de cire de liaison est plus dense, et un cercle « d'accumulation de cire » apparaît souvent sur la surface de liaison lorsque le moule en cire est collé. Par conséquent, la température de chauffage a été augmentée à 70 °C et le moule en cire annulaire semi-circulaire a été immergé dans la solution de cire adhésive pendant moins de 2 secondes. Une fois la cire collée, la solution de cire n'a pas été immédiatement collée. La solution de cire a été divisée uniformément avec une rangée de pinceaux et la solution de cire a été arrêtée pendant 5 à 7 secondes. Placez ensuite doucement le moule à cire en anneau semi-circulaire dans le moule à cire à lame, comme indiqué sur la figure 2-48.

Figure 2-46 Moule en cire de lame
Figure 2-47 Moule en cire à anneau semi-circulaire
Figure 2-48 Moule en cire collée

Conception du système de portail.

Le schéma de conception du premier système d'alimentation par coulée consiste à utiliser une colonne montante sphérique et une coulée centrifuge, suivant le rayon de la colonne montante, comme le montre la FIG. 2-49 et la FIG. 2-50. Le but de l'installation de trois canaux d'alimentation épais sur la colonne montante sphérique est de faciliter l'évacuation de la cire, l'échappement, l'alimentation de la coque et d'améliorer la rigidité de la coque du module.

Figure 2-49 Tête de filière sphérique
Figure 2-50 Trois barres d'échappement sur la tête de moule sphérique

Le schéma de conception du deuxième système d'alimentation par coulée, une colonne montante sphérique avec une coulée centrifuge à quatre canaux intérieurs, est illustré à la Figure 2-51.

Figure 2-51 Connexion du coulisseau au demi-anneau
Figure 2-52 Glissière intérieure intégrée

Le troisième schéma de conception du système d’alimentation verseuse adopte un canal intérieur intégré. L'ensemble du corps du canal intérieur est placé au sommet du carter de turbine et la partie supérieure est dotée de 5 canaux en acier liquide. La partie supérieure est semblable au canal de lavage horizontal, qui est transformé en un cercle global en tenant compte des caractéristiques du coulage centrifuge.

Afin d'assurer le remplissage complet de l'anneau semi-circulaire dans la cavité interne de la turbine, un mode de remplissage combinant intérieur et extérieur est formé. Un canal de lavage direct est tiré du centre de l'extrémité inférieure de la traverse circulaire et une porte intérieure à quatre volets est adoptée pour se connecter à la paroi intérieure du trou traversant d'un diamètre de 74 mm, comme le montre la figure 2. -53.

Figure 2-53 Glissière intérieure à quatre dents

Processus de fabrication de coquille

Processus de test.

La première couche : appliquer de la poudre de mulet pendant 35 s, saupoudrer de sable de mulet de 80 à 100 mailles, sécher pendant 10 h, température de la chambre de séchage 23°C, humidité relative 65 %.

La deuxième couche : appliquer la poudre de mulet 22s, saupoudrer de sable de mulet 60-80 mesh, sécher pendant 12h, température de la chambre de séchage 23°C, humidité relative 65%.

La troisième couche : appliquer de la poudre de mulet pendant 15 s, saupoudrer de sable de mulet de 60 à 80 mailles, sécher pendant 12 h, température ambiante de séchage de 23°C, humidité relative de 50 %, souffler de l'air, attacher le fil.

La quatrième couche : appliquer de la poudre de mulet pendant 14 s, saupoudrer de 30 à 60 mailles de sable de mulet, sécher pendant 12 h, température ambiante de séchage 23°C, humidité relative 50 %, souffler.

Les cinquième et sixième couches : appliquer de la poudre de mulet pendant 14S, saupoudrer de sable de mulet 16-30 mesh, sécher pendant 12h, température ambiante de séchage 23℃, phase : humidité 50%, souffler.

Couche de scellement : Appliquer la bouillie Mo Shui pendant 14 s, sécher pendant 16 h, température ambiante de séchage 23°C, humidité relative 50 %, souffler.

Processus de production actuel

Afin de faciliter le nettoyage du sable, les première et deuxième couches restent inchangées. Avant de recouvrir la troisième couche, la cavité intérieure de la lame est remplie de sable (mullite de 60 à 80 mailles) et de sable fermé (la boue de mullite et la poudre de mullite sont mélangées à la boue et bloquées), puis recouvertes des troisième, quatrième et cinquième couches. couches et couche d'étanchéité. Après versement, la difficulté de nettoyage est considérablement améliorée.

Déparaffinage des modules

Après le décirage, retirez la coque, rincez-la immédiatement deux fois à l'eau bouillante et retirez soigneusement la cire et les débris restants dans la coque.

Deux torréfactions de la coque du moule

Pré-torréfaction : La coquille croisée est pré-rôtie dans un four de cuisson à 950℃. Une fois la coque du moule précalcinée refroidie, la cavité interne de la coque du moule est nettoyée avec de l'eau.
Torréfaction d'emballage : la torréfaction d'emballage signifie que la coque du moule pré-rôtie est placée dans une boîte en fer ronde, qui est remplie de sable grossier, et que la surface du sable est brossée avec une fine couche de sol de silice. Le but est de chauffer uniformément la coque du moule et de garantir que la température de coulée de la coque du moule est augmentée, de manière à faciliter la coulée centrifuge.
Température de torréfaction et temps de maintien. La température de torréfaction de la coque du moule est réglée à 1100 1150 ~ 1100 1150 °C, la température d'isolation de la coque du moule est de 30 XNUMX ~ XNUMX XNUMX °C et le temps d'isolation de la coque du moule est ≥ XNUMX min.

Fusion et coulée

Centrifugeuse faite maison

La pratique de production d'essai a prouvé que la turbine doit adopter un versement centrifuge pour répondre à l'exigence d'un remplissage complet. Voir la figure 2-55 pour la centrifugeuse à vitesse réglable fabriquée par vos soins.

Figure 2-54 Sur le point de couler après le conditionnement du rôtissage
Figure 2-55 Centrifugeuse réglable fabriquée maison

Température de fusion et température de coulée

Adoptez un four haute puissance pour faire fondre la charge, attendez que toute la charge fonde, la température monte à 1560 ~ 1570 ℃, ajoutez la fraction massique préchauffée de 0.20 % de ferromangmanganèse et la fraction massique de 0.10 % de ferrosilicium comme agent pré-désoxydant, retirez le scories, couvrir les scories, retirer les scories, ajouter la fraction massique de 0.03% d'aluminium pur désoxydant, sédatif d'acier liquide, élimination des scories. La turbine est fabriquée en ZG310-570 et la température de sortie de l'acier est généralement de 1570 1590 à 1610 1620 °C. Compte tenu du remplissage complet de la turbine, la température de sortie de l'acier est portée à XNUMX~XNUMX°C.

Vitesse de coulée et vitesse de centrifugeuse

Selon la formule de la force centrifuge F'=0.112Rr (n/100)² et du coefficient de gravité G=0.112(n/100)²R, grâce au calcul et à la pratique de production, la vitesse de la centrifugeuse est réglée à 293 tr/min, et le débit le temps est contrôlé à 5 ~ 8 s. Lorsque l’acier en fusion est versé près du col de la buse, la rotation s’arrête immédiatement.

Louche de coulée et cuisson de la louche de coulée

Une petite louche de théière de 10 kg est fabriquée et séchée naturellement pendant plus d'un jour après la construction de la louche de coulée. La poche de coulée doit être précuite en même temps que la coque du moule est pré-tortillée. Afin de minimiser la baisse de température de coulée de l'acier fondu, l'acier fondu doit être remis au four immédiatement après avoir été versé dans le sachet de thé. Après avoir versé l'acier fondu dans le sac de la théière pour la deuxième fois, l'acier fondu doit être versé immédiatement. Voir la Figure 1-2 pour le sac de théière.

Figure 2-56 Sac de théière cuit au four de 10 kg

Contrôle strict : versez un jeu de coquilles dans un pot.

Contrôle strict : s'il reste de l'acier liquide résiduel dans la poche, il doit être reversé dans le four.

Le but est de faciliter l'évacuation de la cire, l'échappement, l'alimentation de la coque et d'améliorer la rigidité de la coque du module.

Division claire du travail et coordination

La torréfaction, la fusion et le coulage sont les processus clés de la production de turbines. Dans la production sur site, l'accent est mis sur le commandement unifié, la coopération étroite et le fonctionnement collaboratif, en plus du strict respect des réglementations en matière de processus.

Conservation de la chaleur et refroidissement pour éviter les fissures.

Limitez strictement le temps de déballage, de sorte que le moulage soit juste sorti de la boîte en fer (si l'hiver retarde le temps de déballage), continuez à refroidir naturellement à température ambiante, jusqu'à ce que la main touche la coque du moule sans sensation de chaleur. , peut secouer la coque, de manière à empêcher efficacement la fissure, pendant tout le refroidissement

Ne pas refroidir à l'eau pendant le processus.

Nettoyage civilisé et fonctionnement standardisé.

Lors du retrait de la coque du moule sur la pièce moulée, de la coupe de la colonne montante de coulée et des barres de traitement, et du retrait de la peau de sable et d'oxyde dans la cavité interne de la pièce moulée, il est nécessaire de manipuler légèrement, d'empiler proprement, d'éviter d'endommager les feuilles, d'adhérer. au nettoyage civilisé et au fonctionnement standard. Une grenailleuse à chenilles est adoptée. La taille des particules du lot de grenaille ne doit pas être supérieure à 0.3 mm. Le revêtement résiduel qui n'est pas facile à enlever dans la rainure de la cavité intérieure doit être imbibé de liquide d'élimination du ballast.

Résultats de coulée En renforçant

Le contrôle des détails du processus dans chaque processus de coulée de précision, les turbines à haute difficulté et à forte demande peuvent être produits dans des conditions de fusion sans vide et de coulée sans vide. Il est rapporté que pour la production du même type de turbine, le Japon utilise toujours des procédés d'estampage et de soudage.

Dans les mêmes conditions de contrôle du processus, pour l'intégrité du remplissage, le système de coulée à canal interne intégré est supérieur au système de coulée à colonne montante sphérique et à canal transversal, comme le montrent les figures 2-57 et 2-58.

Figure 2-57 Coulée par système de coulée à colonne montante sphérique
Figure 2-58 Pièces moulées coulées par le système de coulée à canal intérieur intégré

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