CN101062517A - 一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法 - Google Patents

一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法，包括制壳工艺：将80～100目刚玉砂、或16～24目煤矸石砂与硅溶胶制成不同粘度的浆料，对蜡模进行逐层的上浆挂砂涂覆，总层数控制在12～14层之间；最后用硅酸己脂进行浸泡；脱蜡工艺：压力0.5～0.7MPa，温度150～170℃，时间6～10分钟；焙烧工艺：300～500℃4～5小时，930±10℃4小时。用该方法制备出的型壳用于重型燃气轮机整流支板的铸造时，可以具有较高的成品率。

Description

一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法
技术领域：
本发明涉及重型燃气轮机整流支板的制造技术，特别提供了一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法。
背景技术：
整流支板是重型燃机发动机主要部件之一，在燃机中起着非常重要的作用，通常采用K4191合金真空浇注。因为，整流支板零件形状复杂、尺寸大，铸件重、铸造热节多、又有设备熔炼的限制，所以，增加了组合设计及铸造工艺的难度。而铸造工艺的研究是十分必要的，如果铸造工艺参数不正确，会导致冶金缺陷，使铸件报废，如果盲目生产，会造成很大经济损失。铸造工艺中型壳制造工序是非常重要的环节，因为型壳强度的高低直接影响铸件的合格率，型壳强度过高，退让性差会造成零件的薄壁处拉裂和清壳困难，如果型壳强度过低，经不住钢水的冲击，型壳出现裂纹会造成零件的报废，所以，型壳制造工艺必须严格控制。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法，用该方法制备出的型壳用于重型燃气轮机整流支板的铸造时，可以具有较高的成品率。
本发明具体提供了一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法，其特征在于，包括下述工艺步骤：
——制壳工艺：
将80～100目刚玉砂、或16～24目煤矸石砂与硅溶胶制成不同粘度的浆料，对蜡模进行逐层的上浆挂砂涂覆，总层数控制在12～14层之间；具体参数为：
第一层，粘度25～30秒的刚玉砂浆料，挂刚玉砂，自干时间8～14小时；
第二层，粘度9～12秒的刚玉砂浆料，挂刚玉砂，自干时间6～12小时；
第三层，粘度9～12秒的刚玉砂浆料，挂刚玉砂，风干时间5～7小时；
第四～十四层，粘度12～16秒的煤矸石砂浆料，风干时间3～5小时；
最后用硅酸己脂进行浸泡；
——脱蜡工艺：
压力0.5～0.7MP，温度150～170℃，时间6～10分钟；
——焙烧工艺：
300～500℃4～5小时，930±10℃2～4小时。
本发明精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法中，最好在第六层～第八层后在型壳表面上绑缚铁丝。
经过本发明方法制备出的重型燃气轮机整流支板型壳，强度合理，既有良好的退让性，同时又能耐得住钢水的冲击，从而保证了在用于重型燃气轮机整流支板的铸造时，可以具有较高的成品率。
附图说明：
图1为蜡模零件图；
图2为蜡模及浇注系统的组合方案；
图3为型壳焙烧工艺参数曲线。
具体实施方式：
实施例1
首先，根据图纸技术要求进行计算机Ug建模(见图1)，再进行蜡模组合及浇注系统位置的软件设计。然后，用计算机模拟来验证软件设计是否合理，经过模拟，反复调整进而确定最佳的工艺参数。最后确定蜡模及浇注系统的组合方案(见图2)。由该组合方案进行型壳制造。
一制壳工艺：
涂料工艺流程：见表1
                                          表1
  层次   浆料粘度(秒)   自干时间(小时)   风干时间(小时)   材料   粒度
  第一层   30   12   -   刚玉砂   80目
  第二层   11   6   -   刚玉砂
  第三层   10   -   6   刚玉砂
  第四层   15   -   4   煤矸石砂   40目
  第五层   15   -   4   煤矸石砂
  第六层   15   -   4   煤矸石砂   20目
  第七～十四层   15   -   4   煤矸石砂
  最后用硅酸己脂进行浸泡
                注：第八层后在型壳表面上绑铁丝。
二脱蜡工艺规程：压力0.6MP，温度150℃，时间10。
三型壳焙烧工艺：见图1
四熔炼工艺
用上述方法制备的型壳浇注重型燃气轮机整流支板，该零件组重为110Kg，材料采用K4191高温镍基合金，真空熔炼，真空浇注，浇注温度1430～1450℃，冒口用石棉毡保温保缩。成品用X光和荧光法进行检测，没有隐藏缺陷，十件产品全部合格。
表2  K4191高温镍基合金
  合金牌号   化学成分及含量
  Y   Mn   Si   P   S   Cu   Ce   As   Bi   Pb   Sb   Sn
K4191   不大于
  0.01   0.3   0.3   0.01   0.01   0.1   0.01   0.005   0.001   0.001   0.001   0.002
实施例2
与实施例1不同之处在于涂层工艺见表3，焙烧工艺300～500℃5小时，930±10℃2小时。
表3
  层次   浆料粘度(秒)   自干时间(小时)   风干时间(小时)   材料   粒度
  第一层   30   12   -   刚玉砂   80目
  第二层   11   6   -   刚玉砂
  第三层   10   -   6   刚玉砂
  第四层   15   -   4   煤矸石砂   40目
  第五层   15   -   4   煤矸石砂
  第六层   15   -   4   煤矸石砂   20目
  第七～十四层   15   -   4   煤矸石砂
  最后用硅酸己脂进行浸泡

Claims (2)

1、一种精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法，其特征在于，包括下述工艺步骤：
——制壳工艺：
将80～100目刚玉砂、或16～24目煤矸石砂与硅溶胶制成不同粘度的浆料，对蜡模进行逐层的上浆挂砂涂覆，总层数控制在12～14层之间；具体参数为：
第一层，粘度25～30秒的刚玉砂浆料，挂刚玉砂，自干时间8～14小时；
第二层，粘度9～12秒的刚玉砂浆料，挂刚玉砂，自干时间6～12小时；
第三层，粘度9～12秒的刚玉砂浆料，挂刚玉砂，风干时间5～7小时；
第四～十四层，粘度12～16秒的煤矸石砂浆料，风干时间3～5小时；
最后用硅酸己脂进行浸泡；
——脱蜡工艺：
压力0.5～0.7MP，温度150～170℃，时间6～10分钟；
——焙烧工艺：
300～500℃4～5小时，930±10℃4小时。
2、按照权利要求1所述精密铸造重型燃气轮机整流支板型壳的制造方法，其特征在于：在第六层～第八层后在型壳表面上绑缚铁丝。
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