CN110508758A - 多密封气道内缸铸件的整铸方法 - Google Patents

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马斌
李永新
冯周荣
郭小利
李昆
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Abstract

本发明属于铸钢件铸造技术领域，特别涉及一种多密封气道内缸铸件的整铸方法，所述内缸铸件包括多条密封气道，所述整铸方法包括如下过程：采用整体铸造工艺，将内缸铸件主体和气道半环铸造一体形成密封气道；内缸铸件的内腔结构由吊胎砂芯和若干气道砂芯组芯形成；每一所述气道砂芯中间设置冷却管一；根据内缸铸件的热节分布，设置冒口和补贴。本发明提供的整铸方法，将多个气道半环与主体缸体整体铸造成型，通过冒口、补贴、冷铁和防粘砂工艺的共同使用，生产出符合质量要求的整体内缸铸件。

Description

多密封气道内缸铸件的整铸方法
技术领域
本发明属于铸钢件铸造技术领域，特别涉及一种多密封气道内缸铸件的整铸方法。
背景技术
用于超超临界蒸汽轮机机组上的内缸铸件结构复杂，该内缸铸件结构包括多种曲面管口、多个封闭气道，且管口细小、气道较窄分布多、壁厚比变化大，同时该铸件质量要求极高，要求耐高温、高压，防腐蚀，抗冲击，无损检测要求严格，要求不能有夹渣、缩松、裂纹等铸造缺陷。目前由于内缸铸件气道较窄，为了避免粘砂，方便气道的精整处理，采用内缸铸件主体与多个气道半环分别铸造，然后将多个气道半环与内缸铸件主体焊接为一体形成气道；这种铸造方法焊接过程及质量难以控制，并且工序复杂，加工周期比较长。
发明内容
本发明目的是针对现有技术中内缸铸件主体与多个气道半环分别铸造，然后将多个气道半环与内缸铸件主体焊接为一体形成气道的铸造方法存在的问题，提供一种多密封气道内缸铸件的整铸方法，将多个气道半环与主体缸体整体铸造成型，通过冒口、补贴、冷铁和防粘砂工艺的共同使用，生产出符合质量要求的整体内缸铸件。
本发明的目的是这样实现的：
一种多密封气道内缸铸件的整铸方法，所述内缸铸件包括多条密封气道，所述整铸方法包括如下过程：采用整体铸造工艺，将内缸铸件主体和气道半环铸造一体形成密封气道；内缸铸件的内腔结构由吊胎砂芯和若干气道砂芯组芯形成；每一所述气道砂芯中间设置冷却管一；根据内缸铸件的热节分布，设置冒口和补贴。
作为本发明进一步的方案，所述内缸铸件的每一热节竖直上方设置所述补贴，所述补贴远离所述气道设置，这样可以减少所述补贴对所述气道砂芯的过热影响；所述补贴的上方对应设置所述冒口；所述冒口用于凝固补缩，防止凝固过程产生缩松和缩孔缺陷。
作为本发明进一步的方案，所述补贴采用墙式补贴，所述冒口采用墙式冒口。
作为本发明进一步的方案，所述补贴的两侧设置保温砖，这样可以降低所述补贴的厚度。
作为本发明进一步的方案，相邻所述补贴之间的所述气道的正上方壁厚最小处设置补缩分区冷铁；这样可以使相邻所述补贴补缩的区域提前形成末端区，并且在所述补缩分区冷铁上增设冷铁，这样可以增强所述补缩分区冷铁的蓄热能力，加强冷铁对气道之间砂型形成激冷作用，降低气道粘砂倾向。
作为本发明进一步的方案，在所述补缩分区冷铁的两侧分别设置冷却管二。
作为本发明进一步的方案，每一所述气道砂芯中间至少设置两个所述冷却管一。
作为本发明进一步的方案，所述冷却管一的截面积为所述气道砂芯的截面积的10％～30％，所述冷却管一距离所述气道砂芯表面砂层厚度为50mm～100mm，防止钢液直接接触到冷却管一，同时需要尽量靠近铸件表面，保证冷却效果。
作为本发明进一步的方案，在浇注完毕后，给每一所述冷却管一和每一所述冷却管二独立输送冷却介质，所述冷却介质可以根据砂芯的散热情况，选择压缩空气或水或液氮。
本发明的多密封气道内缸铸件的整铸方法中，通过将多个气道半环与主体缸体整体铸造成型，解决了现有技术中内缸铸件主体与多个气道半环分别铸造，然后将多个气道半环与内缸铸件主体焊接为一体形成气道的铸造方法存在的一切问题；同时根据内缸铸件的热节分布，合理设置冒口和补贴及冷铁，并采用补贴和冒口避开气道的方案，降低了整体铸造时墙式冒口和墙式补贴对封闭气道的过热影响；本发明技术方案进一步地对吊胎砂芯和若干气道砂芯通过设置补缩分区冷铁和冷却管等多冷却方式，起到共同激冷的作用，降低了封闭气道的粘砂倾向。
附图说明
附图1为本发明内缸铸件结构的示意图；
附图2为本发明内缸铸件铸造工艺示意图；
图中:10-内缸铸件主体；11-气道半环；12-气道；13-热节一13；14-热节二；15-热节三；16-冒口一；17-冒口二；18-冒口三；19-补贴一；20-补贴二；21-补贴三；22-补缩分区冷铁；23-冷却管一；24-冷却管二。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合本发明的附图，对发明的一个技术方案做进一步的详细阐述。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本发明中的具体含义。
一种多密封气道内缸铸件的整铸方法，内缸铸件包括多条密封气道，请参见附图1、2所示，整铸方法包括如下过程：采用整体铸造工艺，将内缸铸件主体10和气道半环11铸造一体形成密封气道12；内缸铸件10的内腔结构由吊胎砂芯和若干气道12砂芯组芯形成；每一气道12砂芯中间设置冷却管一23；根据内缸铸件的热节分布，设置冒口和补贴。
具体地，内缸铸件的热节包括热节一13、热节二14和热节三15；热节一13、热节二14和热节三15的竖直上方对应设置补贴一19、补贴二20和补贴三21；补贴一19、补贴二20和补贴三21均远离气道12设置，可以减少补贴对邻近气道12砂芯的过热影响；补贴一19、补贴二20和补贴三21的竖直上方对应设置冒口一16、冒口二17和冒口三18，补贴一19、补贴二20和补贴三21均采用墙式补贴，冒口一16、冒口二17和冒口三18均采用墙式冒口，这样可以补缩分散独立的热节。为了减小补贴一19、补贴二20和补贴三21的厚度，在补贴一19、补贴二20和补贴三21的两侧分别设置保温砖。
在补贴一19和补贴二20、补贴二20和补贴三21之间分别设置补缩分区冷铁22，且在补缩分区冷铁22上增设冷铁，增强补缩分区冷铁22的蓄热能力；在补缩分区冷铁22的两侧分别设置冷却管二24，这样可以进步一起到激冷作用，防止粘砂等缺陷产生。
在浇注完毕后，给每一冷却管一23和每一冷却管二24独立输送冷却介质，冷却介质可以根据砂芯的散热情况，选择压缩空气或水或液氮，这样通过热交换可以带走气道12砂芯中的热量，降低了封闭气道12的粘砂倾向。
其中，每一气道12砂芯中间至少设置两个冷却管一23，冷却管一23的截面积为气道12砂芯的截面积的10％～30％，冷却管一23距离气道12砂芯表面砂层厚度为50mm～100mm，防止钢液直接接触到冷却管一23，同时需要尽量靠近铸件表面，保证冷却效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多密封气道内缸铸件的整铸方法，所述内缸铸件包括多条密封气道，其特征在于，所述多密封气道内缸铸件的整铸方法包括如下过程：
采用整体铸造工艺，将内缸铸件主体和气道半环铸造一体形成密封气道；
内缸铸件的内腔结构由吊胎砂芯和若干气道砂芯组芯形成；每一所述气道砂芯中间设置冷却管一；根据内缸铸件的热节分布，设置冒口和补贴。
2.根据权利要求1所述的多密封气道内缸铸件的整铸方法，其特征在于，所述内缸铸件的每一热节竖直上方设置所述补贴，所述补贴远离所述气道设置，所述补贴的上方对应设置所述冒口。
3.根据权利要求2所述的多密封气道内缸铸件的整铸方法，其特征在于，所述补贴的两侧设置保温砖。
4.根据权利要求3所述的多密封气道内缸铸件的整铸方法，其特征在于，相邻所述补贴之间的所述气道的正上方壁厚最小处设置补缩分区冷铁。
5.根据权利要求4所述的多密封气道内缸铸件的整铸方法，其特征在于，在所述补缩分区冷铁的两侧分别设置冷却管二。
6.根据权利要求1所述的多密封气道内缸铸件的整铸方法，其特征在于，每一所述气道砂芯中间至少设置两个所述冷却管一。
7.根据权利要求6所述的多密封气道内缸铸件的整铸方法，其特征在于，所述冷却管一的截面积为所述气道砂芯的截面积的10％～30％。
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