Irrigazione a sabbia con girante a cavità interna stretta

FICO. 2-40 è una girante in fusione dall'aspetto semplice, ma con quattro nervature curve all'interno e un percorso del flusso stretto.

Nel processo originale, dopo aver rivestito due strati, veniva versata sabbia di zirconio da 120 mesh nel passaggio di flusso per fare in modo che la sabbia di zirconio riempisse l'intera cavità interna del passaggio di flusso, quindi l'imboccatura rotonda esterna veniva sigillata con fango refrattario, e poi continuava alla crosta.

Nel processo attuale, viene utilizzata sabbia speciale da colata marrone da 90 ~ 120 mesh per sostituire la sabbia di zirconio e la sabbia viene anche versata nel passaggio di flusso per fare in modo che la sabbia speciale riempia l'intera cavità interna del passaggio di flusso. Le seguenti operazioni sono le stesse di cui sopra. Durante la fusione non si sono verificate rotture del guscio dello stampo, rigonfiamento del guscio e perdite di acciaio e la qualità della cavità interna del getto è rimasta normale.

Figura 2-40 Diagramma schematico della girante

Controllo del processo di produzione della microfusione di turbine

Le caratteristiche strutturali dei getti delle turbine sono che esiste una grande differenza tra lo spessore della parete del guscio e lo spessore della parete della pala. Le lame non solo sono numerose e sottili nello spessore delle pareti, ma sono anche collegate da anelli seminazionali. Pertanto, la fusione della turbina è molto difficile. Nel processo di produzione di prova delle turbine, rafforzando il controllo dei dettagli del processo, nelle condizioni di fusione e fusione non sotto vuoto, la qualità dei pezzi fusi di produzione soddisfa le esigenze dei clienti.

Il guscio della turbina ha 21 pale curve con uno spessore di 1 mm. In particolare, alla lama è collegato un anello semicircolare. Lo spessore della parete dell'anello semicircolare è di 1.6 mm, il diametro esterno del guscio è di 270 mm, il diametro interno dell'anello è di 230 mm e l'altezza è di 62 mm. Il peso singolo del pezzo fuso è di 2.3 kg.

Figura 2-41 Turbina stampata e saldata

Figura 2-42 Stato locale delle lame stampate e saldate

La Figura 2-41 mostra la turbina stampata e saldata, mentre la Figura 2-42 mostra lo stato parziale delle pale stampate e saldate. Il guscio della turbina è realizzato in lamiera d'acciaio da 4 mm, stampata e saldata. Le pale della turbina sono costituite da sottili piastre di acciaio da 1 mm stampate e saldate alla cavità interna dell'involucro. L'anello semicircolare è anche una parte stampata, saldata a 21 lame. Ovviamente, il metodo di saldatura dell'assemblaggio dei componenti per stampaggio non solo presenta un carico di lavoro elevato, un ciclo di produzione lungo e una bassa efficienza, ma non può nemmeno soddisfare i requisiti di prestazioni di progettazione della turbina e parametri di funzionamento. Pertanto, è necessario modificare il metodo di produzione delle turbine passando alla fusione a cera persa.

Controllo dei dettagli del processo

Design del tipo a pressione.

Dal punto di vista della modellazione delle turbine, le difficoltà della fusione a cera persa si concentrano sulla cavità interna e la pala curva è collegata a un anello semicircolare. È problematico pressare lo stampo in cera contemporaneamente, quindi due stampi a pressione devono essere impostati separatamente e due stampi in cera devono essere pressati e quindi combinati. Vedere dalla Figura 2-43 alla Figura 2-45.

2-43 Profilo tridimensionale dell'anastomosi tra lama e semianello
Figura 2-44 Diagramma tridimensionale dello stato della lama nella cavità interna dell'alloggiamento
Figura 2-45 Diagramma tridimensionale della posizione dell'anello incorporato nella pala

Preparazione dello stampo

Impostare tre fasi di filtrazione della cera. Gli stampi a bassa temperatura vengono decerati con acqua calda, ed il liquido della cera viene filtrato una prima volta prima di fluire dalla vasca di deceratura alla vasca di trattamento. Dopo il trattamento acido, la soluzione di cera viene filtrata una seconda volta prima di confluire nel secchio di precipitazione fisso. Filtrare la soluzione di cera una terza volta prima di versarla nello stampo.
Aggiungi il processo di piallatura della cera. Utilizzando il lingotto dello stampo per fusione, un cilindro con un diametro di 450 mm e una lunghezza di 800 mm, posizionato sulla piallatrice per cera per trasformarlo in sottili pezzi di cera. L'agitazione della pasta di cera è rapida, uniforme e delicata e non ci sono particelle nella pasta di cera.
Raffreddamento dello stampo in cera. La temperatura della sala di stampaggio deve essere rigorosamente controllata affinché sia inferiore a 25 ℃. Dopo che lo stampo in cera della lama e dell'anello è stato rimosso dallo stampo di pressatura, non deve essere messo in acqua per il raffreddamento. Lo stampo in cera deve essere conservato sulla piastra in coppia e non deve essere impilato.
Cucitura dello stampo in cera. Il tradizionale processo di saldatura con ferrocromo viene abbandonato e viene adottata la cera legata, come mostrato nella Figura 2-46 e nella Figura 2-47. La temperatura di riscaldamento della cera per incollaggio è generalmente di 60°C, al di sotto della quale il liquido della cera per incollaggio è più denso e sulla superficie di incollaggio quando lo stampo in cera viene incollato spesso appare un cerchio di "accumulo di cera". Pertanto, la temperatura di riscaldamento è stata aumentata a 70°C e lo stampo ad anello semicircolare in cera è stato immerso nella soluzione di cera adesiva per meno di 2 secondi. Dopo che la cera è stata incollata, la soluzione di cera non è stata incollata immediatamente. La soluzione di cera è stata divisa uniformemente con una fila di spazzole e la soluzione di cera è stata interrotta per 5-7 secondi. Quindi posizionare delicatamente lo stampo per cera ad anello semicircolare nello stampo per cera a lama, come mostrato nella Figura 2-48.

Figura 2-46 Stampo in cera per lama
Figura 2-47 Stampo in cera per anello semicircolare
Figura 2-48 Stampo in cera legata

Progettazione del sistema di gate.

Lo schema di progettazione del primo sistema di alimentazione di colata prevede l'utilizzo di una colonna montante sferica e di un getto centrifugo, seguendo il raggio della colonna montante, come mostrato in FIG. 2-49 e FIG. 2-50. Lo scopo di posizionare tre canali di alimentazione spessi sul montante sferico è facilitare lo scarico della cera, lo scarico, l'alimentazione del guscio e migliorare la rigidità del guscio del modulo.

Figura 2-49 Testa sferica della matrice
Figura 2-50 Tre barre di scarico sulla testa dello stampo sferico

Lo schema di progettazione del secondo sistema di alimentazione del getto, montante sferico con quattro canali interni di getto centrifugo, è mostrato nella Figura 2-51.

Figura 2-51 Collegamento della guida al semianello
Figura 2-52 Guida interna integrata

Il terzo schema di progettazione del sistema di alimentazione del getto adotta un canale interno integrale. L'intero corpo del canale interno è posizionato nella parte superiore dell'alloggiamento della turbina e la parte superiore è dotata di 5 canali in acciaio liquido. La parte superiore è simile al canale di lavaggio orizzontale, realizzato in forma circolare considerando le caratteristiche del versamento centrifugo.

Per garantire il riempimento completo dell'anello semicircolare nella cavità interna della turbina, viene creata una modalità di riempimento che combina interno ed esterno. Un canale di lavaggio diretto viene disegnato dal centro dell'estremità inferiore della guida trasversale circolare e viene adottato un cancello interno a quattro punte per collegarsi con la parete interna del foro passante con un diametro di 74 mm, come mostrato nella Figura 2 -53.

Figura 2-53 Guida interna a quattro denti

Processo di fabbricazione della conchiglia

Processo di prova.

Il primo strato: applicare polvere di muggine per 35 secondi, cospargere sabbia di muggine da 80-100 maglie, asciugare per 10 ore, temperatura della camera di essiccazione 23°C, umidità relativa 65%.

Il secondo strato: applicare polvere di muggine 22s, cospargere 60-80 mesh di sabbia di muggine, asciugare per 12 ore, temperatura della camera di essiccazione 23°C, umidità relativa 65%.

Il terzo strato: applicare polvere di muggine per 15 secondi, cospargere 60-80 mesh di sabbia di muggine, asciugare per 12 ore, temperatura ambiente di asciugatura 23°C, umidità relativa 50%, soffiare aria, legare il filo.

Il quarto strato: applicare polvere di muggine per 14 secondi, cospargere 30-60 mesh di sabbia di muggine, asciugare per 12 ore, temperatura ambiente di asciugatura 23°C, umidità relativa 50%, soffiare.

Il quinto e il sesto strato: applicare polvere di muggine per 14S, cospargere 16-30 mesh di sabbia di muggine, asciugare per 12 ore, temperatura ambiente di asciugatura 23℃, fase: umidità 50%, soffiaggio.

Strato sigillante: applicare l'impasto Mo Shui per 14 secondi, asciugare per 16 ore, temperatura ambiente di asciugatura 23°C, umidità relativa 50%, soffiare.

Processo produttivo attuale

Per facilitare la pulizia della sabbia, il primo e il secondo strato rimangono invariati. Prima di rivestire il terzo strato, la cavità interna della lama viene riempita con sabbia (mullite da 60~80 mesh) e sabbia chiusa (il liquame di mullite e la polvere di mullite vengono mescolati nel fango e bloccati), quindi ricoperti con il terzo, quarto e quinto strati e strato sigillante. Dopo il versamento, la difficoltà di pulizia è notevolmente migliorata.

Deparaffinazione dei moduli

Dopo la rimozione della cera, estrarre il guscio, sciacquarlo immediatamente due volte con acqua bollente e rimuovere accuratamente la cera rimanente e i detriti nel guscio.

Due tostature del guscio dello stampo

Pre-tostatura: il guscio a croce viene pre-tostato in un forno a 950 ℃. Dopo che il guscio dello stampo precalcinato si è raffreddato, la cavità interna del guscio dello stampo viene pulita con acqua.
Torrefazione imballata: la tostatura imballata significa che il guscio dello stampo pre-arrostito viene messo in una scatola di ferro rotonda, riempita con sabbia grossolana, e la superficie della sabbia viene spazzolata con uno strato di sottile sol di silice. Lo scopo è quello di riscaldare uniformemente il guscio dello stampo e garantire che la temperatura di colata del guscio dello stampo sia aumentata, in modo da facilitare la fusione centrifuga.
Temperatura di tostatura e tempo di mantenimento. La temperatura di tostatura del guscio dello stampo è impostata su 1100~1150°C, la temperatura di isolamento del guscio dello stampo è 1100~1150°C e il tempo di isolamento del guscio dello stampo è ≥30 minuti.

Fusione e colata

Centrifuga fatta da sé

La pratica di produzione di prova ha dimostrato che la turbina deve adottare il versamento centrifugo per soddisfare il requisito di riempimento completo. Vedere la Figura 2-55 per la centrifuga a velocità regolabile autocostruita.

Figura 2-54 In procinto di colare dopo il confezionamento della tostatura
Figura 2-55 Centrifuga regolabile autocostruita

Temperatura di fusione e temperatura di colata

Adottare un forno ad alta potenza per sciogliere la carica, attendere che tutta la carica si sciolga, aumentare la temperatura a 1560~1570℃, aggiungere la frazione in massa preriscaldata dello 0.20% di ferromangmanganese e la frazione in massa dello 0.10% di ferrosilicio come agente pre-disossidante, rimuovere la scorie, coprire le scorie, rimuovere le scorie, aggiungere la frazione in massa di 0.03% di disossidante di alluminio puro, sedato liquido di acciaio, rimozione delle scorie. La turbina è realizzata in ZG310-570 e la temperatura di uscita dell'acciaio è generalmente di 1570~1590°C. Considerando il riempimento completo della turbina, la temperatura in uscita dell'acciaio viene aumentata a 1610~1620°C.

Velocità di colata e velocità di centrifuga

Secondo la formula della forza centrifuga F'=0.112Rr (n/100)² e del coefficiente di gravità G=0.112(n/100)²R, attraverso il calcolo e la pratica di produzione, la velocità della centrifuga è impostata a 293r/min e la velocità di colata il tempo è controllato a 5~8s. Quando l'acciaio fuso viene colato in prossimità del collo dell'ugello, la rotazione si arresta immediatamente.

Mestolo di colata e cottura della siviera di colata

Una piccola siviera di colata da 10 kg viene prodotta ed essiccata naturalmente per più di 1 giorno dopo la costruzione della siviera di colata. Il mestolo di colata deve essere precotto contemporaneamente alla precottura del guscio dello stampo. Per ridurre al minimo il calo della temperatura di colata dell'acciaio fuso, l'acciaio fuso deve essere riportato al forno immediatamente dopo essere stato versato nel sacchetto del guscio di tè. Dopo aver versato l'acciaio fuso nel sacchetto della teiera per la seconda volta, l'acciaio fuso deve essere versato immediatamente. Vedere la Figura 2-56 per la borsa della teiera.

Figura 2-56 Busta per teiera da 10 kg al forno

Controllo rigoroso: versare un set di conchiglie di tipo in una pentola.

Controllo rigoroso: se nella siviera sono presenti residui di acciaio liquido, è necessario versarlo nuovamente nel forno.

Lo scopo è facilitare lo scarico della cera, lo scarico, l'alimentazione del guscio e migliorare la rigidità del guscio del modulo.

Chiara divisione del lavoro e coordinamento

Tostatura, fusione e colata sono i processi chiave per la produzione delle turbine. Nella produzione in loco vengono enfatizzati il comando unificato, la stretta cooperazione e il funzionamento collaborativo oltre al rigoroso rispetto delle normative di processo.

Conservazione del calore e raffreddamento per evitare crepe.

Limitare rigorosamente il tempo di disimballaggio, in modo che la fusione venga appena fuori dalla scatola di ferro (se l'inverno ritarda il tempo di disimballaggio), continuare a raffreddarsi naturalmente a temperatura ambiente, finché la mano non tocca il guscio dello stampo senza la sensazione di caldo , può scuotere il guscio, in modo da prevenire efficacemente la rottura, durante l'intero raffreddamento

Non raffreddare ad acqua durante il processo.

Pulizia civile e funzionamento standardizzato.

Nel processo di rimozione del guscio dello stampo sul pezzo fuso, di taglio del montante di colata e delle barre di processo e di rimozione della pelle di sabbia e ossido nella cavità interna del pezzo fuso, è necessario maneggiare con leggerezza, impilare ordinatamente, prevenire danni alle foglie, aderire alla pulizia civile e al funzionamento standard. Viene adottata una granigliatrice di tipo cingolato. La dimensione delle particelle del lotto di iniezione non deve essere superiore a 0.3 mm. Il rivestimento residuo che non è facile da rimuovere nella scanalatura della cavità interna deve essere imbevuto di liquido antizavorra.

Risultati della fusione Rinforzando

Il controllo dei dettagli del processo in ciascun processo di fusione a cera persa, le turbine ad alta difficoltà e ad alta richiesta possono essere prodotte in condizioni di fusione e fusione non sotto vuoto. È stato riferito che la produzione dello stesso tipo di turbina in Giappone utilizza ancora il processo di stampaggio e saldatura.

Nelle stesse condizioni di controllo del processo, per l'integrità del riempimento, il sistema di colata a canale interno integrale è superiore al sistema di colata con montante sferico e canale trasversale, come mostrato nella Figura 2-57 e nella Figura 2-58.

Figura 2-57 Colata colata mediante sistema di colata con alzata sferica
Figura 2-58 Getti colati mediante il sistema di colata a canale interno integrato

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