FIG. 2-40 toont een waaiergietstuk met een eenvoudig uiterlijk, maar het heeft vier gebogen ribben aan de binnenkant en een smalle stromingsweg.
Bij het oorspronkelijke proces werd na het aanbrengen van twee lagen 120 mesh zirkoniumzand in de doorgang gegoten, zodat het zirkoniumzand de gehele binnenruimte van de doorgang vulde. Vervolgens werd de buitenste ronde mond afgedicht met vuurvaste modder en werd de korst verder gevormd.
In het huidige proces wordt bruin speciaal gietzand met een maaswijdte van 90 tot 120 gebruikt ter vervanging van zirkoniumzand. Ook wordt er zand in de doorstroomopening gegoten, zodat het speciale zand de gehele binnenholte van de doorstroomopening vult. De volgende bewerkingen zijn dezelfde als hierboven. Tijdens het gieten traden er geen scheuren, zwellingen of staallekkage in de matrijswand op en bleef de kwaliteit van de binnenholte van het gietstuk normaal.
- Figuur 2-40 Schematisch diagram van de waaier
- Procesbeheersing van de productie van turbine-investeringsgietstukken
De structurele kenmerken van turbinegietstukken zijn dat er een groot verschil is tussen de wanddikte van de mantel en de wanddikte van de schoepen. De schoepen zijn niet alleen talrijk in aantal en dun in wanddikte, maar ook verbonden door halve nationale ringen. Daarom is het gieten van turbines zeer complex. Tijdens de proefproductie van turbines voldoet de kwaliteit van de gietstukken aan de eisen van de klant door de controle over de procesdetails te verbeteren, onder de omstandigheden van niet-vacuüm smelten en niet-vacuüm gieten.
De turbinemantel heeft 21 gebogen bladen met een dikte van 1 mm. Aan de bladen is een halfronde ring bevestigd. De wanddikte van de halfronde ring is 1.6 mm, de buitendiameter van de mantel is 270 mm, de binnendiameter van de ring is 230 mm en de hoogte is 62 mm. Het gewicht van het gietstuk is 2.3 kg.
- Figuur 2-41 Gestempelde en gelaste turbine
- Figuur 2-42 Lokale status van gestempelde en gelaste bladen
Figuur 2-41 toont de gestempelde en gelaste turbine, en figuur 2-42 toont de gedeeltelijke toestand van de gestempelde en gelaste bladen. De turbinemantel is gemaakt van 4 mm dikke staalplaat, die gestempeld en gelast is. De turbinebladen zijn gemaakt van dunne staalplaten van 1 mm dik, die gestempeld en gelast zijn aan de binnenholte van de behuizing. De halfronde ring is eveneens een gestempeld onderdeel, dat aan 21 bladen gelast is. Uiteraard heeft de lasmethode voor het stempelen van de componenten niet alleen een hoge werklast, een lange productiecyclus en een lage efficiëntie, maar voldoet deze ook niet aan de eisen van het ontwerp, de prestaties en de werkparameters van de turbine. Daarom is het noodzakelijk om de turbineproductiemethode te wijzigen naar precisiegieten.
Controle over procesdetails
Druktype ontwerp.
Vanuit het perspectief van turbinemodellering richten de moeilijkheden van precisiegieten zich op de binnenholte, en het gebogen blad is verbonden met een halve cirkelvormige ring. Het is lastig om de wasmal in één keer te persen, dus moeten twee drukmallen afzonderlijk worden opgesteld en twee wasmallen worden geperst en vervolgens gecombineerd. Zie Figuur 2-43 tot en met Figuur 2-45.
- 2-43 Driedimensionaal profiel van blad- en halve ringanastomose
- Figuur 2-44 Driedimensionaal diagram van de bladtoestand in de binnenholte van de behuizing
- Figuur 2-45 Driedimensionaal diagram van de positie van de ingebedde ring in het blad
Schimmel voorbereiding
- Stel drie fasen van wasfiltratie in. De mallen met lage temperatuur worden ontwaxt met heet water en de vloeibare was wordt een eerste keer gefilterd voordat deze van de ontwaxingstank naar de behandelingstank stroomt. Na de zuurbehandeling wordt de wasoplossing een tweede keer gefilterd voordat deze in de stilstaande neerslagbak stroomt. Zeef de wasoplossing een derde keer voordat deze in de mal wordt gegoten.
- Voeg wasschaafproces toe. Gebruik een gietmal, een cilinder met een diameter van 450 mm en een lengte van 800 mm, die op de wasschaafmachine wordt geplaatst om de was in dunne stukjes te verwerken. Het roeren van de waspasta verloopt snel, gelijkmatig en delicaat, en er zitten geen deeltjes in de waspasta.
- Afkoeling van de wasmal. De temperatuur in de gietruimte moet strikt worden gecontroleerd op minder dan 25 °C. Nadat de wasmal van het mes en de ring uit de persmal is verwijderd, mag deze niet in water worden gekoeld. De wasmal moet per paar op de plaat worden bewaard en mag niet worden gestapeld.
- Hechten van de wasmal. Het traditionele lasproces met ferrochroom wordt verlaten en er wordt gebruikgemaakt van gebonden was, zoals weergegeven in figuur 2-46 en figuur 2-47. De verwarmingstemperatuur van de bindingswas is over het algemeen 60 °C, waarbij de vloeibare bindingswas dichter is en er vaak een cirkel van "wasophoping" op het bindingsoppervlak ontstaat wanneer de wasmal wordt gelijmd. Daarom werd de verwarmingstemperatuur verhoogd tot 70 °C en werd de halfronde ringvormige wasmal minder dan 2 seconden ondergedompeld in de oplossing van hechtende was. Nadat de was was gelijmd, werd de wasoplossing niet direct gelijmd. De wasoplossing werd gelijkmatig verdeeld met een rij borstels en de wasoplossing werd 5-7 seconden gestopt. Plaats vervolgens de halfronde ringvormige wasmal soepel in de mal van het mes, zoals weergegeven in figuur 2-48.
- Figuur 2-46 Bladwasmal
- Figuur 2-47 Halfronde ringvormige wasmal
- Figuur 2-48 Gelijmde wasmal
Ontwerp van het poortsysteem.
Het ontwerp van het eerste gietsysteem is gebaseerd op het gebruik van een bolvormige stijgbuis en centrifugaalgieten, waarbij de straal van de stijgbuis wordt gevolgd, zoals weergegeven in Fig. 2-49 en Fig. 2-50. Het doel van het plaatsen van drie dikke toevoerkanalen op de bolvormige stijgbuis is om de wasafvoer, -afvoer en -toevoer te vergemakkelijken en de stijfheid van de stijgbuis te verbeteren.
- Figuur 2-49 Bolvormige matrijskop
- Figuur 2-50 Drie uitlaatstaven op de bolvormige malkop
Het ontwerp van het tweede gietsysteem, een bolvormige stijgbuis met vier binnenkanalen voor centrifugaal gieten, wordt weergegeven in Figuur 2-51.
- Figuur 2-51 De loper verbinden met de halve ring
- Figuur 2-52 Geïntegreerde binnengeleider
Het derde ontwerp van het gietsysteem maakt gebruik van een geïntegreerde binnengoot. De gehele binnengoot bevindt zich bovenaan de turbinebehuizing en het bovenste deel is voorzien van vijf kanalen voor vloeibaar staal. Het bovenste deel is vergelijkbaar met het horizontale waskanaal, dat in een cirkelvorm is uitgevoerd, rekening houdend met de kenmerken van centrifugaal gieten.
Om de volledige vulling van de halfronde ring in de binnenruimte van de turbine te garanderen, wordt een vulmodus gevormd die binnen en buiten combineert. Een direct waskanaal wordt getrokken vanuit het midden van het onderste uiteinde van de cirkelvormige dwarsbalk en een vierpuntige binnenpoort wordt gebruikt om verbinding te maken met de binnenwand van het doorgaande gat met een diameter van 74 mm, zoals weergegeven in Afbeelding 2-53.
- Figuur 2-53 vierpuntige binnengeleider
Het proces van het maken van schelpen
Testproces.
Eerste laag: Breng mulletpoeder aan gedurende 35 seconden, strooi er 80-100 mesh mulletzand over, laat 10 uur drogen, droogkamertemperatuur 23°C, relatieve vochtigheid 65%.
Tweede laag: breng Mullet poeder 22s aan, strooi er 60-80 mesh mullet zand op, laat 12 uur drogen, droogkamertemperatuur 23°C, relatieve vochtigheid 65%.
Derde laag: breng 15 seconden mulletpoeder aan, strooi er 60-80 mesh mulletzand over, laat 12 uur drogen bij een droogtemperatuur van 23°C, een relatieve luchtvochtigheid van 50%, blaas er lucht op en bind het vast met draad.
Vierde laag: breng mulletpoeder aan gedurende 14 seconden, strooi er 30-60 mesh mulletzand over, laat 12 uur drogen, droog op een droogkamertemperatuur van 23°C, relatieve vochtigheid 50%, blaas.
De vijfde en zesde laag: breng mulletpoeder aan gedurende 14S, strooi er 16-30 mesh mulletzand over, laat 12 uur drogen, droogkamertemperatuur 23℃, fase: vochtigheid 50%, blazen.
Afdichtingslaag: Mo Shui-suspensie aanbrengen gedurende 14 seconden, 16 uur laten drogen, droogkamertemperatuur 23°C, relatieve vochtigheid 50%, blazen.
Huidig productieproces
Om het reinigen van zand te vergemakkelijken, blijven de eerste en tweede laag ongewijzigd. Voordat de derde laag wordt aangebracht, wordt de binnenholte van het blad gevuld met zand (mullietkorrels van 60-80 mesh) en gesloten zand (mullietslurry en mullietpoeder worden gemengd met modder en geblokkeerd), en vervolgens bekleed met de derde, vierde en vijfde laag en de afdichtlaag. Na het gieten is de reinigingslast aanzienlijk verminderd.
Module ontwaxen
Nadat u de was hebt verwijderd, haalt u de schaal eruit, spoelt u deze onmiddellijk twee keer af met kokend water en verwijdert u grondig de resterende was en vuil uit de schaal.
Twee roosteren van de malschelp
- Voorbranden: De dwarsschaal wordt voorgebrand in een bakoven op 950 °C. Nadat de voorgecalcineerde malschaal is afgekoeld, wordt de binnenkant van de malschaal gereinigd met water.
- Verpakkend roosteren: Verpakkend roosteren houdt in dat de voorgeroosterde malmantel in een ronde ijzeren doos wordt geplaatst, die gevuld is met grof zand. Het zandoppervlak wordt vervolgens ingesmeerd met een dunne laag silicasol. Het doel is om de malmantel gelijkmatig te verwarmen en de giettemperatuur te verhogen, wat het centrifugaalgieten vergemakkelijkt.
- Roostertemperatuur en -tijd. De roostertemperatuur van de matrijs is ingesteld op 1100-1150 °C, de isolatietemperatuur van de matrijs is 1100-1150 °C en de isolatietijd van de matrijs is ≥ 30 minuten.
Smelten en gieten
Zelfgemaakte centrifuge
De proefproductiepraktijk heeft aangetoond dat de turbine centrifugaal gieten nodig heeft om aan de vereiste van volledige vulling te voldoen. Zie figuur 2-55 voor de zelfgemaakte centrifuge met regelbaar toerental.
- Figuur 2-54 Op het punt om te gieten na het vullen van het braden
- Figuur 2-55 Zelfgemaakte verstelbare centrifuge
Smelttemperatuur en giettemperatuur
Gebruik een oven met hoog vermogen om de lading te smelten. Wacht tot alle lading gesmolten is. De temperatuur stijgt tot 1560-1570 °C. Voeg de voorverwarmde massafractie van 0.20% ferromangaan en de massafractie van 0.10% ferrosilicium toe als pre-deoxidatiemiddel. Verwijder de slak, dek de slak af, verwijder de slak en voeg de massafractie van 0.03% zuiver aluminium toe om het aluminium te deoxideren. Het vloeibare staal wordt gesedeerd en de slak wordt verwijderd. De turbine is gemaakt van ZG310-570 en de temperatuur van de staaluitvoer ligt over het algemeen tussen 1570 en 1590 °C. Rekening houdend met de volledige vulling van de turbine, wordt de temperatuur van de staaluitvoer verhoogd tot 1610-1620 °C.
Gietsnelheid en centrifugesnelheid
Volgens de formule van centrifugale kracht F' = 0.112Rr (n/100)² en zwaartekrachtcoëfficiënt G = 0.112(n/100)²R, wordt de centrifugesnelheid, door middel van berekeningen en productiepraktijk, ingesteld op 293 omw/min en wordt de giettijd geregeld op 5 tot 8 seconden. Wanneer het gesmolten staal dicht bij de hals van de spuitmond wordt gegoten, stopt de rotatie onmiddellijk.
Gietlepel en bakken van de gietlepel
Een kleine theepot-gietlepel van 10 kg wordt gemaakt en gedurende meer dan 1 dag op natuurlijke wijze gedroogd nadat de gietlepel is gemaakt. De gietlepel wordt voorgebakken tegelijk met het voorbranden van de mal. Om de temperatuurdaling van het gesmolten staal te minimaliseren, moet het gesmolten staal direct na het gieten in de theezak terug in de oven worden geplaatst. Nadat het gesmolten staal voor de tweede keer in de theepotzak is gegoten, moet het gesmolten staal direct worden gegoten. Zie figuur 2-56 voor de theepotzak.
- Figuur 2-56 Gebakken theepotzak van 10 kg
Strikte controle: Giet één set type schelpen in één pot.
Strikte controle: Als er nog vloeibaar staal in de gietpan zit, moet dit terug in de oven worden gegoten.
Het doel is om de wasafvoer, uitlaat en granaattoevoer te vergemakkelijken en de stijfheid van de granaat van de module te verbeteren.
Duidelijke taakverdeling en coördinatie
Roosteren, smelten en gieten zijn de belangrijkste processen voor de turbineproductie. Bij productie op locatie worden, naast strikte naleving van procesvoorschriften, een uniforme aansturing, nauwe samenwerking en gezamenlijke bediening benadrukt.
Behoud van warmte en koeling om scheuren te voorkomen.
Beperk de uitpaktijd strikt, zodat het gietstuk net goed uit de ijzeren doos komt (als de winter de uitpaktijd vertraagt), blijf op natuurlijke wijze afkoelen bij kamertemperatuur, totdat de hand de mal aanraakt zonder het gevoel van warmte, kan de schaal schudden, om zo effectief te voorkomen dat de scheur in de hele afkoeling
Gebruik geen waterkoeling tijdens dit proces.
Beschaafde reiniging en gestandaardiseerde bediening.
Bij het verwijderen van de malmantel van het gietstuk, het snijden van de gietstijgbuis en processtaven, en het verwijderen van de zand- en oxidehuid in de binnenholte van het gietstuk, is het noodzakelijk om voorzichtig te werk te gaan, netjes te stapelen, bladschade te voorkomen en de gebruikelijke reinigings- en bedieningsvoorschriften te volgen. Er wordt gebruikgemaakt van een straalmachine met rupsbanden. De deeltjesgrootte van de straal mag niet groter zijn dan 0.3 mm. De resterende coating die moeilijk te verwijderen is in de groef van de binnenholte, moet worden gedrenkt met ballastverwijderingsvloeistof.
Resultaten werpen Door versterken
De controle over de procesdetails in elk proces van precisiegieten, turbines met hoge moeilijkheidsgraad en hoge vraag kunnen worden geproduceerd onder de condities van niet-vacuüm smelten en niet-vacuüm gieten. Naar verluidt wordt in Japan nog steeds gebruikgemaakt van het stampen en lassen voor de productie van hetzelfde type turbine.
Onder dezelfde procescontroleomstandigheden is het integrale binnengoot-gietsysteem wat betreft de vulintegriteit superieur aan het bolvormige stijgbuis- en kruisgoot-gietsysteem, zoals weergegeven in Figuur 2-57 en Figuur 2-58.
- Figuur 2-57 Gieten met behulp van een bolvormig stijgbuisgietsysteem
- Figuur 2-58 Gietstukken gegoten door het geïntegreerde binnengoot-gietsysteem
