무화과. 2-40은 외관이 복잡하지 않은 임펠러 주물이지만 내부에 XNUMX개의 곡선형 리브가 있고 유로가 좁습니다.
원래 공정에서는 두 층을 코팅한 후 120메시 지르코늄 모래를 유로에 부어 지르코늄 모래가 유로의 전체 내부 구멍을 채우도록 한 다음 외부 둥근 입구를 내화성 진흙으로 밀봉한 다음 계속했습니다. 껍질을 벗기다.
현재 공정에서는 지르코늄 모래를 대체하기 위해 90~120 메쉬 브라운 특수 주조 모래가 사용되며, 유로 내부 공간 전체에 특수 모래가 채워지도록 모래도 유로에 부어집니다. 다음 작업은 위와 동일합니다. 주조 중 금형 쉘 균열, 쉘 부풀음 및 강철 누출이 발생하지 않았으며 주조 내부 공동의 품질이 정상으로 유지되었습니다.
- 그림 2-40 임펠러의 개략도


- 터빈 인베스트먼트 주조 생산의 공정 제어
터빈 주물의 구조적 특징은 쉘 벽 두께와 블레이드 벽 두께 사이에 큰 차이가 있다는 것입니다. 칼날은 숫자가 많고 벽 두께가 얇을 뿐만 아니라 절반의 국가 고리로 연결되어 있습니다. 따라서 터빈 주조는 매우 어렵습니다. 터빈 시험 생산 과정에서 비진공 용융 및 비진공 주조 조건에서 공정 세부 사항에 대한 제어를 강화함으로써 생산 주물의 품질이 고객의 요구 사항을 충족합니다.
터빈 쉘에는 두께가 21mm인 1개의 곡선 블레이드가 있습니다. 특히 반원형 링이 블레이드에 연결됩니다. 반원형 링의 벽 두께는 1.6mm, 쉘의 외경은 270mm, 링의 내경은 230mm, 높이는 62mm입니다. 주물의 단일 무게는 2.3kg입니다.
- 그림 2-41 스탬핑 및 용접 터빈


- 그림 2-42 스탬핑 및 용접된 블레이드의 국부적 상태


그림 2-41은 스탬핑 및 용접된 터빈을 보여주고, 그림 2-42는 스탬핑 및 용접된 블레이드의 부분적인 상태를 보여줍니다. 터빈의 쉘은 4mm 강철판으로 만들어지며 스탬핑 및 용접됩니다. 터빈 블레이드는 1mm의 얇은 강철판으로 만들어지며 케이싱의 내부 구멍에 스탬핑 및 용접됩니다. 반원형 링도 스탬핑 부품으로 21개의 블레이드에 용접됩니다. 분명히 스탬핑 부품 조립 용접 방법은 작업량이 많고 생산 주기가 길고 효율성이 낮을 뿐만 아니라 터빈 설계 성능 및 작업 매개변수 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 따라서 터빈 제조방식을 인베스트먼트 주조법으로 변경할 필요가 있다.
프로세스 세부사항 제어
압력 유형 디자인.
터빈 모델링의 관점에서 인베스트먼트 주조의 어려움은 내부 캐비티에 초점을 맞추고 곡선 블레이드는 반원형 링에 연결됩니다. 왁스몰드를 한번에 압착하는 것은 문제가 있으므로 압력몰드 2개를 별도로 설치해야 하고, 왁스몰드 43개를 압착한 후 결합해야 합니다. 그림 2-45 ~ 그림 XNUMX-XNUMX를 참조하십시오.
- 2-43 칼날과 반고리 문합의 XNUMX차원 프로필
- 그림 2-44 하우징 내부 공간의 블레이드 상태 XNUMX차원 다이어그램
- 그림 2-45 블레이드에 내장된 링 위치의 XNUMX차원 다이어그램
금형 준비
- 왁스 여과의 XNUMX단계를 설정합니다. 저온의 금형을 뜨거운 물로 탈랍하고 왁스액을 XNUMX차 여과한 후 탈랍조에서 처리조로 흐르게 됩니다. 산 처리 후, 왁스 용액은 고정 침전통으로 흘러 들어가기 전에 두 번째로 여과됩니다. 왁스 용액을 틀에 붓기 전에 세 번째로 걸러냅니다.
- 왁스 플래닝 과정을 추가합니다. 주조 주형 잉곳을 사용하여 직경 450mm, 길이 800mm의 원통을 왁스 대패 위에 놓고 얇은 왁스 조각으로 가공합니다. 왁스 페이스트를 교반하는 것은 빠르고 균일하며 섬세하며 왁스 페이스트에 입자가 없습니다.
- 왁스 몰드 냉각. 성형실의 온도는 25℃ 이하로 엄격하게 관리되어야 합니다. 블레이드와 링의 왁스 몰드를 프레스 몰드에서 제거한 후 냉각을 위해 물에 넣어서는 안됩니다. 왁스 몰드는 쌍으로 접시에 보관해야 하며, 왁스 몰드는 겹쳐서 보관할 수 없습니다.
- 왁스 몰드의 스티칭. 그림 2-46 및 그림 2-47에서 볼 수 있듯이 페로크롬을 사용한 전통적인 용접 공정은 폐기되고 접착 왁스가 채택됩니다. 접착 왁스의 가열 온도는 일반적으로 60°C이며, 이 온도에서는 접착 왁스 액체가 더 조밀해지고, 왁스 몰드가 접착될 때 접착 표면에 "왁스 축적"의 원이 종종 나타납니다. 따라서 가열 온도를 70°C로 높이고 반원형 링 왁스 몰드를 접착 왁스 용액에 2초 미만 동안 담그었습니다. 왁스를 붙인 후 왁스 용액이 즉시 접착되지 않았습니다. 왁스 용액을 한 줄의 브러시로 균등하게 나누고 5-7초 동안 왁스 용액을 멈췄습니다. 그런 다음 그림 2-48에 표시된 대로 반원형 링 왁스 주형을 블레이드 왁스 주형에 부드럽게 놓습니다.
- 그림 2-46 블레이드 왁스 몰드
- 그림 2-47 반원형 링 왁스 몰드
- 그림 2-48 접착된 왁스 몰드
게이팅 시스템 설계.
첫 번째 주입 공급 시스템의 설계 방식은 도 2에 도시된 바와 같이 구형 라이저와 라이저의 반경을 따르는 원심 주입을 사용하는 것입니다. 49-2 및 그림. 50-XNUMX. 구형 라이저에 세 개의 두꺼운 공급 러너를 설정하는 목적은 왁스 배출, 배기, 쉘 공급을 촉진하고 모듈의 쉘 강성을 향상시키는 것입니다.
- 그림 2-49 구형 다이 헤드
- 그림 2-50 구형 몰드 헤드에 있는 XNUMX개의 배기 바
두 번째 주입 공급 시스템인 2개의 내부 러너 원심 주입을 갖춘 구형 라이저의 설계 방식이 그림 51-XNUMX에 나와 있습니다.
- 그림 2-51 러너를 하프링에 연결
- 그림 2-52 통합 내부 러너
쏟아지는 공급 시스템의 세 번째 설계 방식은 일체형 내부 러너를 채택합니다. 전체 내부 러너 본체는 터빈 하우징 상단에 설정되고 상단 부분에는 5개의 액체 강철 채널이 설정됩니다. 상부는 수평세척수로와 유사하게 원심주주의 특성을 고려하여 전체적인 원형으로 제작하였다.
터빈 내부 공동의 반원형 링이 완전히 채워지도록 하기 위해 내부와 외부를 결합한 충전 모드가 형성됩니다. 원형 크로스러너의 하단 중앙에서 직접 세척 채널을 인출하고 그림 74와 같이 직경 2mm의 관통 구멍 내벽과 연결하기 위해 53갈래 내부 게이트를 채택했습니다. -XNUMX.
- 그림 2-53 네 갈래 내부 러너
쉘 제작 과정
테스트 과정.
첫 번째 층: 35초 동안 숭어 분말을 바르고, 80-100 메쉬 숭어 모래를 뿌린 다음 10시간 동안 건조하고, 건조실 온도 23°C, 상대 습도 65%.
두 번째 층: 숭어 분말 22초 도포, 60-80 메쉬 숭어 모래 뿌리기, 12시간 동안 건조, 건조실 온도 23°C, 상대 습도 65%.
세 번째 층: 15초 동안 숭어 가루를 바르고, 60-80 메쉬 숭어 모래를 뿌리고, 12시간 동안 건조하고, 실온 23°C, 상대 습도 50%로 건조하고, 공기를 불어넣고 와이어를 묶습니다.
네 번째 층: 숭어 가루를 14초 동안 바르고, 30-60 메쉬 숭어 모래를 뿌리고, 12시간 동안 건조하고, 실온 23°C, 상대 습도 50%, 불어 넣습니다.
다섯 번째 및 여섯 번째 층: 14S용 숭어 가루를 바르고, 16-30 메쉬 숭어 모래를 뿌리고, 12시간 동안 건조하고, 실온 23℃에서 건조하고, 단계: 습도 50%, 불어 넣습니다.
밀봉층: Mo Shui 슬러리를 14초 동안 도포하고, 16시간 동안 건조하고, 실온 23°C, 상대습도 50%, 불어넣습니다.
현재 생산과정
모래 청소를 용이하게 하기 위해 첫 번째와 두 번째 층은 변경되지 않은 상태로 유지됩니다. 60차 코팅 전 블레이드 내부 공간에 모래(80~XNUMX메쉬 멀라이트)와 폐쇄사(멀라이트 슬러리와 멀라이트 분말을 진흙에 혼합하여 차단)를 채운 후 XNUMX차, XNUMX차, XNUMX차 코팅을 합니다. 층 및 밀봉 층. 붓고 나면 청소 난이도가 대폭 개선됩니다.
모듈 탈왁스
탈랍 후 껍질을 꺼내 즉시 끓는 물로 두 번 헹구고 껍질에 남아 있는 왁스와 찌꺼기를 완전히 제거합니다.
금형 쉘의 두 가지 로스팅
- 사전 로스팅: 크로스 쉘을 950℃의 베이킹로에서 사전 로스팅합니다. 사전 하소된 주형 쉘이 냉각된 후, 주형 쉘의 내부 공동을 물로 청소합니다.
- 포장 로스팅: 포장 로스팅은 미리 구운 몰드 쉘을 둥근 철 상자에 넣고 굵은 모래로 채우고 모래 표면을 얇은 실리카졸 층으로 닦는 것을 의미합니다. 목적은 금형 쉘을 균일하게 가열하고 금형 쉘의 주조 온도를 높여 원심 주조를 용이하게 하는 것입니다.
- 로스팅 온도와 유지 시간. 금형 쉘의 로스팅 온도는 1100~1150°C로 설정되고, 금형 쉘의 단열 온도는 1100~1150°C이며, 몰드 쉘의 단열 시간은 ≥30분입니다.
제련 및 붓기
자체 제작 원심분리기
시험 생산 사례에서는 터빈이 완전 충전 요구 사항을 충족하기 위해 원심 주입을 채택해야 함을 입증했습니다. 자체 제작 속도 조절 원심분리기에 대해서는 그림 2-55를 참조하십시오.
- 그림 2-54 포장 로스팅 후 캐스팅 예정
- 그림 2-55 자체 제작한 조정 가능한 원심분리기


녹는 온도와 붓는 온도
충전물을 녹이는 고출력 로를 채택하고, 모든 충전물이 녹을 때까지 기다리고, 온도를 1560~1570℃로 올리고, 예열된 질량 분율 0.20% 페로망간과 질량 분율 0.10% 페로실리콘을 사전 탈산제로서 첨가하고, 제거합니다. 슬래그, 슬래그를 덮고, 슬래그를 제거하고, 0.03% 순수 알루미늄 탈산제, 액체 강철 진정제, 슬래그 제거의 질량 분율을 추가합니다. 터빈은 ZG310-570으로 만들어지며 강철 출력 온도는 일반적으로 1570~1590°C입니다. 터빈의 완전한 충전을 고려하여 강철 출력 온도를 1610~1620°C로 높입니다.
붓는 속도와 원심분리기 속도
원심력 F'=0.112Rr(n/100)², 중력계수 G=0.112(n/100)²R의 공식에 따라 계산 및 제작실습을 통해 원심분리 속도를 293r/min으로 설정하고, 주입량은 시간은 5~8초로 조절됩니다. 노즐목 부근에 용강을 부으면 회전이 즉시 정지됩니다.
주물 국자 및 주물 국자의 베이킹
10kg의 작은 찻주전자 주물국자를 제작하고, 주물국자를 만든 후 1일 이상 자연 건조시킵니다. 주물 국자는 주형 껍질을 미리 구울 때 동시에 미리 구워야 합니다. 용강의 주입 온도 저하를 최소화하기 위해서는 용강을 티쉘백에 부은 후 즉시 로에 반환해야 합니다. 두 번째로 쇳물을 찻주전자 봉지에 부은 후 즉시 쇳물을 부어야 합니다. 주전자 가방에 대해서는 그림 2-56을 참조하십시오.
- 그림 2-56 구운 10kg 찻주전자 봉지
엄격한 통제: 한 냄비에 한 세트의 껍질을 붓습니다.
엄격한 통제: 국자에 액체 강철이 남아 있으면 용광로에 다시 부어야 합니다.
목적은 왁스 배출, 배기, 쉘 공급을 용이하게 하고 모듈의 쉘 강성을 향상시키는 것입니다.
명확한 업무 분담과 조정
로스팅, 제련, 주입은 터빈 생산의 핵심 공정입니다. 현장 생산에서는 공정 규정을 엄격히 준수하는 동시에 통일된 지휘, 긴밀한 협력, 협업 운영이 강조됩니다.
균열을 방지하기 위해 보온 및 냉각.
포장 풀기 시간을 엄격히 제한하여 주물이 철 상자에서 잘 주조될 수 있도록(겨울에 포장 풀기 시간을 지연시키는 경우) 뜨거운 느낌 없이 손이 금형 껍질에 닿을 때까지 실온 조건에서 자연 냉각을 계속합니다. , 전체 냉각에서 균열을 효과적으로 방지하기 위해 껍질을 흔들 수 있습니다.
공정 중에 수냉식을 사용하지 마십시오.
문명화된 청소 및 표준화된 운영.
주물 위의 주형 껍질을 제거하고, 쏟아지는 라이저와 가공봉을 절단하고, 주물의 내부 공동에 있는 모래와 산화피막을 제거하는 과정에서는 가볍게 다루어야 하며, 가지런히 쌓아서 잎의 손상을 방지하고, 접착력이 있어야 한다. 문명화된 청소 및 표준 작동에. 크롤러 형 쇼트 블라스팅 기계가 채택되었습니다. 샷 배치의 입자 크기는 0.3mm보다 커서는 안 됩니다. 내부 캐비티 홈에 쉽게 제거되지 않는 잔여 코팅은 밸러스트 제거액에 담가야 합니다.
캐스팅 결과 강화로
인베스트먼트 주조, 고난이도 및 수요가 높은 터빈의 각 공정에서 공정 세부 사항을 제어하는 것은 비진공 용융 및 비진공 주조 조건에서 생산될 수 있습니다. 일본에서는 여전히 동일한 유형의 터빈을 생산하는 데 스탬핑, 용접 공정을 사용하고 있는 것으로 알려졌습니다.
동일한 공정 제어 조건에서 충진 무결성 측면에서 그림 2-57 및 그림 2-58에 표시된 것처럼 일체형 내부 런너 주입 시스템이 구형 라이저 및 크로스 러너 주입 시스템보다 우수합니다.
- 그림 2-57 구형 라이저 주입 시스템에 의한 주조 주조
- 그림 2-58 통합 내부 러너 주입 시스템으로 주조된 주물






