ИНЖИР. 2-40 – отливка рабочего колеса с незамысловатым внешним видом, но имеющая внутри четыре изогнутых ребра и узкую проточную часть.
В исходном процессе после покрытия двух слоев в канал потока засыпали циркониевый песок размером 120 меш, чтобы циркониевый песок заполнил всю внутреннюю полость канала потока, а затем внешнее круглое отверстие герметизировали огнеупорным шламом, а затем продолжали. до корочки.
В текущем процессе вместо циркониевого песка используется специальный коричневый литейный песок размером 90 ~ 120 меш, а также песок засыпается в проточный канал, чтобы специальный песок заполнил всю внутреннюю полость проточного канала. Следующие операции аналогичны описанным выше. В процессе литья не произошло растрескивания оболочки формы, вздутия оболочки и течи стали, а качество внутренней полости отливки оставалось нормальным.
- Рисунок 2-40 Схематическое изображение рабочего колеса
- Управление технологическим процессом турбинного литья по выплавляемым моделям
Структурные характеристики отливок турбин заключаются в том, что существует большая разница между толщиной стенки корпуса и толщиной стенки лопатки. Лезвия не только многочисленны и имеют тонкую толщину стенок, но и соединены полунациональными кольцами. Поэтому отливка турбины очень сложна. В процессе опытного производства турбин за счет усиления контроля технологических деталей, в условиях безвакуумной плавки и безвакуумного литья качество производственных отливок соответствует требованиям заказчиков.
Корпус турбины имеет 21 изогнутую лопатку толщиной 1 мм. В частности, с лезвием соединено полукруглое кольцо. Толщина стенки полукруглого кольца составляет 1.6 мм, внешний диаметр корпуса — 270 мм, внутренний диаметр кольца — 230 мм, высота — 62 мм. Одиночный вес отливки составляет 2.3 кг.
- Рисунок 2-41 Штампованно-сварная турбина
- Рисунок 2-42 Локальное состояние штампованных и сварных лопаток
На рисунке 2-41 показана штампованная и сварная турбина, а на рисунке 2-42 показано частичное состояние штампованных и сварных лопаток. Корпус турбины изготовлен из стального листа толщиной 4 мм, который штампован и сварен. Лопатки турбины изготовлены из тонких стальных пластин толщиной 1 мм, которые штампуются и привариваются к внутренней полости корпуса. Полукруглое кольцо также является штампованной деталью, к которой приварена 21 лопатка. Очевидно, что метод сварки сборки штампованных компонентов не только имеет большую рабочую нагрузку, длительный производственный цикл и низкую эффективность, но также не может удовлетворить требования к конструктивным характеристикам и рабочим параметрам турбины. Поэтому необходимо изменить способ изготовления турбины на литье по выплавляемым моделям.
Контроль деталей процесса
Конструкция типа давления.
С точки зрения моделирования турбины, трудности литья по выплавляемым моделям связаны с внутренней полостью, а изогнутая лопасть соединена с полукруглым кольцом. Прессовать восковую форму одновременно проблематично, поэтому две пресс-формы необходимо устанавливать отдельно, а две восковые формы необходимо прессовать, а затем объединять. См. Рисунок 2-43 – Рисунок 2-45.
- 2-43 Трехмерный профиль анастомоза лезвия и полукольца
- Рисунок 2-44 Трехмерная диаграмма состояния лопатки во внутренней полости корпуса
- Рисунок 2-45 Трехмерная диаграмма положения закладного кольца в лезвии
Подготовка формы
- Установите три ступени фильтрации парафина. Низкотемпературные формы депарафинизируются горячей водой, а восковая жидкость впервые фильтруется, прежде чем она перетечет из резервуара для депарафинизации в резервуар для обработки. После кислотной обработки раствор парафина фильтруют второй раз перед тем, как слить его в стационарный осадочный ведро. Перед заливкой в форму процедите восковой раствор в третий раз.
- Добавьте процесс строгания воском. Используя слиток литейной формы, цилиндр диаметром 450 мм и длиной 800 мм, помещают на восковой строгальный станок для обработки на тонкие кусочки воска. Перемешивание восковой пасты происходит быстро, равномерно и деликатно, в восковой пасте нет частиц.
- Охлаждение восковой формы. Температура в формовочной камере должна строго контролироваться и быть ниже 25 ℃. После того как восковая форма лезвия и кольца извлечена из пресс-формы, ее нельзя помещать в воду для охлаждения. Восковая форма должна храниться на плите парами, восковая форма не должна штабелироваться.
- Сшивание восковой формы. От традиционного процесса сварки с использованием феррохрома отказались и стали использовать связующий воск, как показано на рисунках 2-46 и 2-47. Температура нагрева связующего воска обычно составляет 60°C, при которой жидкость связующего воска становится более плотной, и при приклеивании восковой формы на поверхности склеивания часто появляется круг «накопления воска». Поэтому температуру нагрева повышали до 70°C, а полукруглую кольцевую восковую форму погружали в раствор клейкого воска менее чем на 2 с. После того, как воск был приклеен, восковой раствор приклеился не сразу. Раствор воска равномерно распределили рядом кисточек и остановили раствор воска на 5-7 с. Затем плавно поместите восковую форму полукруглого кольца в восковую форму лезвия, как показано на рис. 2-48.
- Рисунок 2-46 Восковая форма лезвия
- Рисунок 2-47. Восковая форма для полукруглого кольца.
- Рисунок 2-48 Склеенная восковая форма
Проектирование воротной системы.
Конструктивная схема первой системы подачи разливки предполагает использование сферического стояка и центробежного разлива с соблюдением радиуса стояка, как показано на фиг. 2-49 и фиг. 2-50. Целью установки трех толстых подающих направляющих на сферический стояк является облегчение выгрузки парафина, выхлопа, подачи оболочки и повышение жесткости оболочки модуля.
- Рисунок 2-49 Сферическая головка
- Рисунок 2-50 Три выпускных стержня на сферической головке формы
Схема конструкции второй системы подачи разливки, сферического стояка с четырьмя внутренними направляющими центробежной разливки, показана на рисунке 2-51.
- Рисунок 2-51 Соединение бегунка с полукольцом
- Рисунок 2-52 Интегрированная внутренняя направляющая
В третьей конструктивной схеме системы разливочной подачи используется встроенный внутренний бегун. Весь внутренний корпус рабочего колеса установлен в верхней части корпуса турбины, а верхняя часть имеет 5 каналов из жидкой стали. Верхняя часть аналогична горизонтальному промывному каналу, который с учетом особенностей центробежного разлива выполнен в виде общего круга.
Для обеспечения полного заполнения полукруглого кольца во внутренней полости турбины формируется режим заполнения, совмещающий внутреннее и внешнее. Прямой канал для мытья проводится из центра нижнего конца круглого поперечного желоба, а внутренний затвор с четырьмя зубцами используется для соединения с внутренней стенкой сквозного отверстия диаметром 74 мм, как показано на рисунке 2. -53.
- Рисунок 2-53 Внутренняя направляющая с четырьмя зубцами
Процесс изготовления ракушки
Процесс тестирования.
Первый слой: нанести порошок кефали на 35 секунд, посыпать песком кефали размером 80-100 меш, сушить 10 часов, температура в сушильной камере 23°C, относительная влажность 65%.
Второй слой: нанести порошок Кефаль 22с, посыпать песком кефаль 60-80 меш, сушить 12 ч, температура в сушильной камере 23°С, относительная влажность 65%.
Третий слой: нанести порошок кефали на 15 секунд, посыпать песком кефали размером 60-80 меш, высушить 12 часов, температура сушки в помещении 23°С, относительная влажность 50%, продуть воздухом, обвязать проволокой.
Четвертый слой: нанести порошок кефали на 14 секунд, посыпать песком кефали размером 30-60 меш, сушить 12 часов, температура сушки в помещении 23°С, относительная влажность 50%, продуть.
Пятый и шестой слои: нанести порошок кефали на 14S, посыпать песком кефали размером 16-30 меш, сушить 12 часов, температура сушки в помещении 23 ℃, фаза: влажность 50%, продуть.
Герметизирующий слой: Нанесите суспензию Мо Шуй на 14 секунд, высушите в течение 16 часов, температура сушки в помещении 23°C, относительная влажность 50%, продуйте.
Текущий производственный процесс
Для облегчения очистки песка первый и второй слои остаются неизменными. Перед нанесением третьего слоя внутренняя полость лезвия заполняется песком (муллит 60–80 меш) и закрытым песком (муллитовые суспензии и порошок муллита смешиваются с грязью и блокируются), а затем покрывают третьим, четвертым и пятым слоем. слои и герметизирующий слой. После заливки сложность очистки значительно снижается.
Модуль депарафинизации
После депарафинизации выньте скорлупу, сразу дважды промойте ее кипятком и тщательно удалите остатки воска и мусора в скорлупе.
Два обжига оболочки формы
- Предварительная обжарка: поперечная оболочка предварительно обжаривается в печи для выпечки при температуре 950 ℃. После остывания предварительно обожженной оболочки формы внутреннюю полость оболочки формы очищают водой.
- Обжиг упаковки: обжиг упаковки означает, что предварительно обожженная оболочка формы помещается в круглый железный ящик, который заполняется крупным песком, а поверхность песка смазывается слоем тонкого кремнезоля. Цель состоит в том, чтобы обеспечить равномерный нагрев корпуса формы и обеспечить повышение температуры литья корпуса формы, чтобы облегчить центробежное литье.
- Температура обжарки и время выдержки. Температура обжига корпуса формы устанавливается на уровне 1100–1150°C, температура изоляции корпуса формы составляет 1100–1150°C, а время изоляции корпуса формы составляет ≥30 минут.
Плавка и разливка
Самодельная центрифуга
Практика опытного производства доказала, что турбина должна использовать центробежную разливку, чтобы соответствовать требованию полного заполнения. См. Рисунок 2-55, где представлена самодельная центрифуга с регулируемой скоростью.
- Рисунок 2-54. Отливка после обжига упаковки.
- Рисунок 2-55 Самодельная регулируемая центрифуга
Температура плавления и температура заливки
Используйте мощную печь для расплавления шихты, подождите, пока вся шихта расплавится, температура поднимется до 1560 ~ 1570 ℃, добавьте предварительно нагретую массовую долю 0.20% ферромарганца и массовую долю ферросилиция 0.10% в качестве предварительного раскислителя, удалите шлак, покрывают шлак, удаляют шлак, добавляют массовую долю раскисленного алюминия 0.03% чистого, жидкий седат стали, удаление шлака. Турбина изготовлена из ZG310-570, а температура стали на выходе обычно составляет 1570–1590°C. Учитывая полное заполнение турбины, температура стали на выходе повышается до 1610–1620°C.
Скорость разливания и скорость центрифуги
По формуле центробежной силы F'=0.112Rr(n/100)² и коэффициента силы тяжести G=0.112(n/100)²R расчетно-производственной практикой скорость центрифуги устанавливается равной 293 об/мин, а разливка время контролируется в пределах 5~8 с. Когда расплавленная сталь переливается близко к горловине сопла, вращение сразу прекращается.
Разливочный ковш и обжиг разливочного ковша
Небольшой разливочный ковш для чайника массой 10 кг изготавливается и сушится естественным путем более 1 дня после изготовления разливочного ковша. Разливочный ковш должен быть предварительно обожжен одновременно с предварительным обжигом корпуса формы. Чтобы свести к минимуму падение температуры разливки расплавленной стали, расплавленную сталь следует возвращать в печь сразу после заливки в чайный пакетик. После заливки расплавленной стали в пакетик для чайника во второй раз расплавленную сталь следует вылить немедленно. См. рисунок 2-56, посвященный пакету для чайника.
- Рисунок 2-56 Пакетик для заварного чайника весом 10 кг.
Строгий контроль: в одну кастрюлю насыпьте один комплект ракушек типа.
Строгий контроль: если в ковше остались остатки жидкой стали, ее необходимо вылить обратно в печь.
Цель состоит в том, чтобы облегчить выгрузку парафина, вытяжку, подачу оболочки и повысить жесткость оболочки модуля.
Четкое разделение труда и координация
Обжиг, плавка и разливка являются ключевыми процессами производства турбин. При производстве на месте особое внимание уделяется единому командованию, тесному сотрудничеству и совместной работе, а также строгому соблюдению технологических регламентов.
Сохранение тепла и охлаждение для предотвращения растрескивания.
Строго ограничьте время распаковки, чтобы отливка только что вылилась из железной коробки (если зима откладывает время распаковки), продолжайте естественным образом охлаждаться при комнатной температуре, пока рука не коснется оболочки формы без ощущения жара. , можно встряхнуть корпус, чтобы эффективно предотвратить растрескивание, в целом охлаждение
Не допускайте водяного охлаждения во время процесса.
Цивилизованная уборка и стандартизированная эксплуатация.
В процессе снятия оболочки формы с отливки, резки заливочного стояка и технологических стержней, удаления песка и оксидной пленки во внутренней полости отливки необходимо обращаться осторожно, укладывать аккуратно, не допускать повреждения листа, приклеивать к цивилизованной уборке и стандартной эксплуатации. Применяется дробеструйная машина гусеничного типа. Размер частиц дробовой партии не должен превышать 0.3 мм. Остаточное покрытие, которое трудно удалить в канавке внутренней полости, должно быть пропитано жидкостью для удаления балласта.
Результаты литья Путем усиления
Контроль технологических деталей в каждом процессе литья по выплавляемым моделям, турбины высокой сложности и востребованности могут производиться при условии безвакуумной плавки и безвакуумного литья. Сообщается, что при производстве турбин такого же типа в Японии до сих пор используется процесс штамповки и сварки.
При тех же условиях управления технологическим процессом встроенная система розлива с внутренними желобами превосходит систему розлива со сферическим стояком и поперечными желобами, как показано на Рисунке 2-57 и Рисунке 2-58.
- Рисунок 2-57 Отливка, отлитая с помощью системы сферического стояка
- Рисунок 2-58 Отливки, отлитые с помощью встроенной системы разливки внутренних желобов
