イチジク。 2-40はシンプルな外観の羽根車鋳物ですが、内部にXNUMX本の湾曲したリブがあり、流路が狭い構造になっています。
当初のプロセスでは、120層をコーティングした後、XNUMXメッシュのジルコニウム砂を流路に注入して流路の内腔全体をジルコニウム砂で満たし、その後、外側の円形の口を耐火泥土でシールし、続けました。地殻に。
現在の工程では、ジルコニウム砂の代わりに90～120メッシュの茶色の特殊鋳物砂を使用し、さらに流路内にも砂を流し込み、流路内腔全体に特殊砂を充填させています。 以降の動作は上記と同様です。 鋳造中、鋳型シェルの亀裂、シェルの膨張、鋼の漏れは発生せず、鋳物の内部キャビティの品質は正常なままでした。
- 図 2-40 インペラの概略図
- タービンインベストメント鋳造生産のプロセス管理
タービン鋳物の構造上の特徴は、シェル肉厚とブレード肉厚に大きな差があることです。 ブレードの数が多く、肉厚が薄いだけでなく、半分の国環で接続されています。 したがって、タービンの鋳造は非常に困難です。 タービンの試作工程では、非真空溶解、非真空鋳造の条件下で工程内容の管理を強化することで、お客様の要求を満たす量産鋳物の品質を実現しています。
タービンシェルには、厚さ21mmの湾曲したブレードが1枚あります。 特に、半円形のリングがブレードに接続されています。 半円リングの壁厚は 1.6 mm、シェルの外径は 270 mm、リングの内径は 230 mm、高さは 62 mm です。 鋳物の単体重量は2.3kgです。
- 図 2-41 打ち抜き溶接されたタービン
- 図 2-42 打ち抜きおよび溶接されたブレードの現地の状態
図 2-41 は打抜き溶接されたタービンを示し、図 2-42 は打抜き溶接されたブレードの部分的な状態を示します。 タービンのシェルは 4 mm の鋼板でできており、これを打ち抜き、溶接します。 タービンブレードは 1 mm の薄い鋼板でできており、プレス加工され、ケーシングの内部空洞に溶接されています。 半円リングもプレス部品で、21枚のブレードが溶接されています。 明らかに、スタンピング部品アセンブリの溶接方法は、作業負荷が大きく、生産サイクルが長く、効率が低いだけでなく、タービン設計の性能と作業パラメータの要件を満たすことができません。 このため、タービンの製造方法をインベストメント鋳造に変更する必要がある。
プロセスの詳細の制御
加圧式設計。
タービンのモデル化の観点から見ると、インベストメント鋳造の難しさは内部キャビティに焦点を当てており、湾曲したブレードは半円のリングに接続されています。 ワックス型を一度にプレスするのは問題があるため、2 つの圧力型を別々に設置し、43 つのワックス型をプレスしてから組み合わせる必要があります。 図 2-45 から図 XNUMX-XNUMX を参照してください。
- 2-43 ブレードとハーフリング吻合部の XNUMX 次元プロファイル
- 図2-44 ハウジング内腔のブレード状態の三次元図
- 図 2-45 ブレードの埋め込みリング位置の立体図
金型の準備
- ワックス濾過をXNUMX段階に設定します。 低温の金型は熱水で脱脂され、ワックス液は脱脂槽から処理槽に流れる前に一度ろ過されます。 酸処理後、ワックス溶液は固定沈殿バケットに流入する前に XNUMX 回目の濾過が行われます。 型に流し込む前に、ワックス溶液を XNUMX 回濾します。
- ワックスカンナ加工を追加。 鋳造用のインゴットを使用し、直径450mm、長さ800mmの円柱をワックスカンナの上に置き、薄いワックスに加工します。 ワックスペーストの撹拌は速く、均一かつ繊細で、ワックスペースト中に粒子はありません。
- ワックス型の冷却。 成形室の温度は25℃以下に厳重に管理されます。 ブレードとリングのワックス型をプレス型から取り外した後、水中に入れて冷却しないでください。 蝋型はプレート上に一対で保管し、積み重ねないでください。
- ワックスモールドのステッチ。 図 2-46 および図 2-47 に示すように、フェロクロムを使用した従来の溶接プロセスは廃止され、結合ワックスが採用されています。 接着ワックスの加熱温度は一般的に60℃ですが、これより低い温度では接着ワックスの液が濃くなり、ワックスモールドを接着した際に接着面に「ワックス溜まり」の輪が発生することが多くなります。 したがって、加熱温度を70℃に上げ、半円リングワックスモールドを接着ワックス溶液に2秒未満浸漬させた。 ワックスを接着した後、ワックス溶液はすぐには接着しませんでした。 ワックス溶液を一列のブラシで均等に分配し、ワックス溶液を５～７秒間停止した。 次に、図 5-7 に示すように、半円リング ワックス モールドをブレード ワックス モールドにスムーズに配置します。
- 図 2-46 ブレードワックスモールド
- 図 2-47 半円リングワックスモールド
- 図 2-48 接着ワックスモールド
ゲートシステムの設計。
第１の注湯供給システムの設計スキームは、図１に示すように、球状のライザーと、ライザーの半径に従う遠心注湯を使用することである。 ２−４９および図２−４９。 2-49。 球状ライザーに肉厚のフィードランナーを2本設置することにより、ワックスの排出、排気、シェルフィードを容易にし、モジュールのシェル剛性を向上させることが目的です。
- 図 2-49 球状ダイヘッド
- 図 2-50 球形モールド ヘッド上の XNUMX 本の排気バー
2 番目の注湯供給システム、51 つの内側ランナーを備えた遠心注湯を備えた球形ライザーの設計スキームを図 XNUMX-XNUMX に示します。
- 図 2-51 ランナーをハーフリングに接続する
- 図 2-52 一体型インナーランナー
注湯供給システムの 5 番目の設計スキームは、一体型インナー ランナーを採用しています。 インナーランナー本体全体はタービンハウジングの上部に設置され、上部にはXNUMXつの液体鋼チャンネルが設置されています。 上部は水平洗浄路と同様に、遠心注湯の特性を考慮して全体的に円形に作られています。
タービン内部キャビティ内の半円リングを確実に完全に充填するために、内側と外側を組み合わせた充填モードが形成されます。 図74に示すように、円形クロスランナーの下端中央から直接洗浄水路を引き出し、直径2mmの貫通孔の内壁と接続する53股インナーゲートを採用しています。 -XNUMX。
- 図 2-53 XNUMX 又のインナーランナー
シェルの製造工程
テストプロセス。
第 35 層: ボラの粉末を 80 秒間塗布し、100 ～ 10 メッシュのボラ砂を散布し、23 時間乾燥させます。乾燥室の温度は 65°C、相対湿度は XNUMX% です。
第 22 層: ボラパウダーを 60 秒間塗布し、80 ～ 12 メッシュのボラ砂を散布し、23 時間乾燥させます。乾燥室温度 65°C、相対湿度 XNUMX%。
15層目：ボラパウダーを60秒間塗布し、80〜12メッシュのボラ砂を振りかけ、23時間乾燥させ、室温50℃、相対湿度XNUMX％で乾燥させ、空気を吹き込み、ワイヤーを結びます。
14層目：ボラパウダーを30秒間塗布し、60～12メッシュのボラ砂を散布し、23時間乾燥させ、室温50℃、相対湿度XNUMX％で乾燥させ、ブローする。
14層目、16層目：ボラ粉を30S塗布、ボラ砂12～23メッシュを散布、50時間乾燥、乾燥室温XNUMX℃、段階：湿度XNUMX％、ブロー。
シール層: Mo Shui スラリーを 14 秒間塗布し、16 時間乾燥させ、室温 23°C、相対湿度 50% で乾燥させ、ブローします。
現在の製造工程
砂の洗浄を容易にするために、60 層目と 80 層目は変更されません。 XNUMX層目をコーティングする前に、ブレードの内部空洞を砂（XNUMX〜XNUMXメッシュのムライト）と閉じた砂（ムライトスラリーとムライト粉末を泥に混ぜてブロックしたもの）で満たし、その後XNUMX層目、XNUMX層目、XNUMX層目をコーティングします。層とシール層。 注湯後の洗浄難易度が大幅に向上します。
モジュールの脱脂
脱脂後は殻を取り出し、すぐに熱湯でXNUMX回洗い、殻の中に残ったロウやゴミをよく取り除きます。
モールドシェルのXNUMX回の焙煎
- プレロースト：クロスシェルを950℃の焼成炉でプレローストします。 予備焼成されたモールドシェルが冷えた後、モールドシェルの内部キャビティは水で洗浄されます。
- 梱包焙煎：梱包焙煎とは、予め焙煎した鋳型の殻を丸い鉄の箱に入れ、その中に粗い砂を詰め、砂の表面に薄いシリカゾルの層を塗ります。 その目的は、遠心鋳造を容易にするために、金型シェルを均一に加熱し、金型シェルの鋳造温度を確実に上昇させることです。
- 焙煎温度と保持時間。 金型シェルの焙焼温度は1100〜1150℃に設定され、金型シェルの断熱温度は1100〜1150℃、金型シェルの断熱時間は≧30分です。
精錬と注入
自作遠心分離機
試作の実践により、タービンは完全充填の要件を満たすために遠心注湯を採用する必要があることが証明されました。 自作の可変速遠心機については、図 2-55 を参照してください。
- 図 2-54 包装焙煎後、鋳造しようとしているところ
- 図 2-55 自作の調整可能な遠心機
溶解温度と注入温度
高出力炉を採用して装入物を溶解し、すべての装入物が溶解するのを待ち、温度が1560〜1570℃に上昇し、予熱した質量分率0.20％のフェロマンマンガンと質量分率0.10％のフェロシリコンを予備脱酸剤として追加し、脱酸剤を除去します。スラグを除去し、スラグを覆い、スラグを除去し、質量分率０．０３％の純アルミニウムを添加して脱酸し、溶鋼を沈静させ、スラグを除去する。 タービンはZG0.03-310で作られ、鋼の出力温度は通常570〜1570°Cです。 タービンを完全に充填することを考慮すると、鋼材の出力温度は 1590 ～ 1610°C まで上昇します。
注湯速度と遠心分離速度
遠心力 F'=0.112Rr (n/100)² および重力係数 G=0.112(n/100)²R の公式に従って、計算と製造実践を通じて、遠心分離機の速度は 293r/min に設定され、注湯速度は時間は5〜8秒で制御されます。 溶鋼がノズルネックの近くに注がれると、回転は直ちに停止します。
鋳造取鍋と鋳取鍋の焼き付け
10kgの小型急須型鋳物柄杓を作り、鋳物柄杓を作った後、1日以上自然乾燥させます。 鋳造取鍋は、鋳型シェルの予焼成と同時に予焼成されます。 溶鋼の注湯温度の低下を最小限に抑えるため、茶皮袋に注湯した後は直ちに溶鋼を炉に戻す必要があります。 2回目に溶鋼をティーポットバッグに注いだ後は、すぐに溶鋼を注ぐ必要があります。 ティーポットバッグについては、図 56-XNUMX を参照してください。
- 図 2-56 焼き上がった 10kg ティーポットバッグ
厳格な管理: XNUMX セットのタイプシェルを XNUMX つのポットに注ぎます。
厳格な管理: 取鍋内に溶鋼が残っている場合は、炉に戻す必要があります。
ワックスの排出、排気、シェル供給を容易にし、モジュールのシェル剛性を向上させることが目的です。
明確な役割分担と調整
焙煎、精錬、注入はタービン製造の重要なプロセスです。 現場での生産では、プロセス規制の厳格な遵守に加え、統一された指揮、緊密な協力、共同作業が重視されます。
保温・冷却によりひび割れを防ぎます。
開梱時間を厳密に制限し、鋳物が鉄箱からちょうどよく鋳出されるようにします（冬季の場合は開梱時間を遅らせます）。手で金型シェルに触れても熱さを感じなくなるまで、室温条件で自然に冷却し続けます。 、冷却全体で効果的に亀裂を防ぐためにシェルを振ることができます。
プロセス中に水冷しないでください。
文明化された清掃と標準化された操作。
鋳物の鋳型シェルを取り外し、注湯ライザーとプロセスバーを切断し、鋳物内部の砂と酸化皮膜を除去するプロセスでは、軽い取り扱い、きれいに積み上げ、葉の損傷を防ぎ、付着を防ぐ必要があります。文明的な清掃と標準的な運営を目指します。 クローラー式ショットブラスト機を採用。 ショットバッチの粒子サイズは 0.3mm を超えてはなりません。 内腔の溝に残ったコーティングが除去しにくい場合は、バラスト除去液に浸してください。
鋳造実績 強化による
インベストメント鋳造の各工程の工程内容を制御し、高難度・高需要のタービンを非真空溶解・非真空鋳造の条件で生産することが可能です。 報告によると、同型のタービンの生産では、日本では依然としてプレス加工、溶接プロセスが使用されている。
図 2-57 および図 2-58 に示すように、同じプロセス制御条件下では、充填の完全性に関しては、一体型インナー ランナー注湯システムが球状ライザーおよびクロス ランナー注湯システムよりも優れています。
- 図 2-57 球状ライザー注湯システムによる鋳物鋳造
- 図 2-58 一体型インナーランナー注湯システムにより鋳造された鋳物
