CN1954937A - 一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法 - Google Patents
一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1954937A CN1954937A CN 200510031089 CN200510031089A CN1954937A CN 1954937 A CN1954937 A CN 1954937A CN 200510031089 CN200510031089 CN 200510031089 CN 200510031089 A CN200510031089 A CN 200510031089A CN 1954937 A CN1954937 A CN 1954937A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- hours
- vanadium
- shaping
- steam turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
本发明公开了了一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其包括制作木模、内浇口的设计、浇注、冒口切割、成品热处理、精整及喷丸、去除缺陷及开坡口、焊补等步骤，通过特定工艺的处理，明显提高铸件质量，减少了裂纹的产生，缩短了处理裂纹的生产周期，降低了生产成本，打箱后的铸件技术管理流程呈标准化操作，尤其是焊补流程。
Description
技术领域
本发明涉及一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法。
背景技术
汽轮机缸体是汽轮机组的大型关键零部件，含钒汽缸体相对一般的低合金钢汽缸体来说，具有更高的热强性，具有更强的高、中、低缸体的压力、温度过渡能力，能够满足汽轮机机组的改造和升级，满足电厂机组从亚临界提升到超临界的趋势。
含钒钢水易生成氧化膜，降低钢水的流动性，并产生补缩的困难，用一般的冶炼方法无法满足铸件对钢水的要求，含钒钢种导热性差，故不宜焊补，一般钢种及合金钢的焊补工艺及焊补流程也是不甚适合。
汽缸体要进行100％磁粉探伤，标准为JB/T7024-93；汽缸体要进行100％的超声波探伤，标准为IPSNDT106第五版《铁素体铸钢件的超声波检测》，并要求按150×150的分格测量缸体的壁厚，壁厚的上偏差为公差值的0.6倍，下偏差为公差值的0.4倍(公差带不变)。尺寸公差按GB6414的CT14级验收。
壁厚悬殊亦增加了裂纹的倾向性，腰带多、凸台多、不易控制尺寸，所以应采用特定的方法加以解决。
总之，对于含钒汽缸来说，应采取综合的、特定的工艺才能制造成功。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，使该种缸体在质量上能达到技术条件所规定的各种要求，重点是保证铸件尺寸准确，减少清理工作量；降低外表及内部裂纹倾向性；以及解决裂纹的焊补困难问题。
为解决上述技术问题，本发明一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法的技术方案是，包括如下步骤：
(1)制作木模，其木材经过烘烤，使其含水量小于10％；
(2)制作专用内浇口：该内浇口用粘土质耐火材料制作，该内浇口形状为长方体过渡至圆柱体的复合体，长方体截面为40×120毫米，圆柱体截面为68毫米，总长度为150-200毫米，该内浇口的长方体一面与缸体的缸壁接触，圆柱体一面与浇注系统连接；
参数：横浇口/内浇口截面＝0.8；
内浇口宽度/缸壁厚度＝0.8；
(3)进行浇注，浇注前砂模须经热风炉烘烤24小时，热风炉出气口温度要求控制在100℃以上，并使热风炉出气管从砂模底部进入；
浇注后36小时吊松中间大坭芯主芯骨；
浇注后96小时吊去冒口卷一只；
浇注后120小时挖出冒口吊把；
浇注后168小时吊松铸件；
浇注后300小时进行打箱；
(4)冒口切割，冒口切割在冒口退火后进行，汽缸体在出炉后，立即放在避风的切割处，四周用多根煤气管均匀加热，并盖上石棉布使其降温减慢，切割前检查氧气、丙烷工作压力，氧气压力要高于10×105N/m2，丙烷压力要高于0.6×105N/m2，冒口的切割在缸体保持在200-300℃时进行；切割结束后及时进炉，在等待进炉的时间内，仍要用煤气进行加热，并用石棉布保温；
(5)成品热处理；
(6)精整、喷丸，具体包括：
碳刨整形，整形用碳刨进行铸件粗加工后，中分面留有精加工余量，中分面用平面整形模板划出铸件轮廓线，首先在中分面按该轮廓线整形，结束后对内型，以内型平面为基准加以修整，最后修整四周法兰高度；
对合划线，将整形结束的上半和粗加工后未整形的下半对合，腰带对齐，以两端轴承档基准，然后在下半的法兰等加工面上复出上半的形状轮廓，上半部去除后，对留在下半部上的复出线，用平面整形样板进行校对、修整，作为下半部加工面上的整形的依据，对以确定的线应用样冲定位，样冲敲击点的间距不大于25毫米，根据样冲的定位线进行修整，使其符合图纸要求。
抛丸、打磨，铁丸或钢丸的直径不应超过2.5毫米。
(7)去除缺陷、开坡口，缺陷去除后，用碳刨开好坡口，坡口必须用砂轮进行修整，磨削程度应大于1毫米，并用磁粉探伤检验，确保缺陷清除干净；
(8)焊补，焊补前铸件用石棉布覆盖，铸件的预热温度250-300℃，焊补时铸件温度不低于200℃，焊补结束后应及时进炉，在进炉过程前一段时间内，应注意铸件的保温，温度控制在250℃左右。。
本发明与同类产品比较，明显提高铸件质量；减少了裂纹的产生；缩短了处理裂纹的生产周期，降低了生产成本；打箱后的铸件技术管理流程呈标准化操作，尤其是焊补流程。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例成品热处理工艺示意图；
图2为本发明实施例焊补工艺流程图；
图3为本发明实施例消除应力热处理示意图；
图4位本发明实施例下层内浇口示意图。
具体实施方式
本发明一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，具体操作可参见如下步骤：
制作木模：木模所用木材含水量＜10％，故木材必须经过烘烤，以减少木模变形。
造型：落中间悬空大坭芯时，样板控制大坭芯的四周定位，用二根固定在大坭芯芯骨上的花梁控制大坭芯的高度位置。
制作专用内浇口，如图4所示，该内浇口用粘土质耐火材料制作，该内浇口形状为长方体过渡至圆柱体的复合体，长方体截面为40×120毫米，圆柱体截面为68毫米，总长度为150-200毫米，该内浇口的长方体一面与缸体的缸壁接触，圆柱体一面与浇注系统连接；
参数：横浇口/内浇口截面＝0.8；
内浇口宽度/缸壁厚度＝0.8；
冶炼中加入稀土：采用直径200，高600的圆筒形容器，该容器底面钢片仅0.5mm厚，将盛有稀土的容器沉入钢包，底面0.5mm钢片随即溶化，稀土便熔入钢液，同时吹氩使之搅拌均匀，夹杂物充分上浮，并在合适的时间内浇注。
浇注：浇注前砂模须经热风炉烘烤24小时，热风炉出气口温度要求控制在100℃以上，并使热风炉出气管从砂模底部进入，以保证整个型腔的受热。
开箱前铸件在砂模中停留时间为：
浇注后36小时吊松中间大坭芯主芯骨，以利铸件收缩；
浇注后96小时吊去冒口卷一只；
浇注后120小时挖出冒口吊把；
浇注后168小时吊松铸件，以加速各部分的冷却速度；
浇注后300小时进行打箱。
冒口切割：冒口切割在连冒口退火后进行，汽缸体在出炉后，立即放在避风的切割处，四周用多根煤气管均匀加热，并盖上石棉布使其降温减慢，切割前检查氧气、丙烷工作压力。氧气压力低于10×105N/m2，丙烷压力低于0.6×105N/m2不可切割，冒口的切割在缸体保持在200-300℃时进行。切割结束后及时进炉，在等待进炉的时间内，仍要用煤气进行加热，并用石棉布保温。
成品热处理工艺：其步骤可参见图1，先以小于等于60℃/H的速度将温度升高至1030℃与1050℃之间，然后保持该温度22小时，再用风冷将温度降低至130℃；之后再用60℃/H的速度将温度升高至980℃与1000℃之间然后保持该温度22小时，再用风冷将温度降低至130℃；之后再用50℃/H的速度将温度升高至720℃与740℃之间，然后保持该温度26小时，再用小于等于50℃的速度将温度降低至240℃。热处理装炉应使中分面向上，并安装三只接触式热电偶，以测量和记录铸件温度。
精整、喷丸，其具体包括如下三个步骤：
碳刨整形：整形用碳刨进行铸件粗加工后，中分面留有6毫米的精加工余量，中分面用平面整形模板划出铸件轮廓线，首先在中分面按该轮廓线整形，结束后对内型，以内型平面为基准加以修整，最后修整四周法兰高度。其余非加工表面整形应将铸件放在平板上进行，同时铸件圆角亦需用样板进行整形，使其符合图纸要求。
对合划线：将整形结束的上半和粗加工后未整形的下半对合，腰带对齐，以两端轴承档基准，然后在下半的法兰等加工面上复出上半的形状轮廓，上半部去除后，对留在下半部上的复出线，用平面整形样板进行校对、修整，作为下半部加工面上的整形的依据，对以确定的线应用样冲定位，样冲敲击点的间距不大于25毫米，根据样冲的定位线进行修整，使其符合图纸要求。
抛丸、打磨：抛丸的主要作用是清除氧化皮和附在铸件表面上的其他杂物，为获得较为光滑的表面，铁丸或钢丸的直径不应超过2.5毫米。铸件非加工面上的浇口、冒口、拖脚、拉筋等切割和碳刨其根部分的打磨。
去除缺陷、开坡口：在此之后的步骤可参见图2，铸件缺陷原则上全部用碳刨和砂轮去除，对于个别大的缺陷，应与有关部门商定后再进行。缺陷去除后，用碳刨开好坡口，坡口必须用砂轮进行修整，磨削程度应大于1毫米，并用磁粉探伤检验，确保缺陷清除干净。
焊补：焊条用热327或热337，直径用4-5毫米，焊条须在350℃温度下烘烤2小时，焊条要进行保温，以保证焊条干燥。焊补前铸件用石棉布覆盖，铸件的预热温度250-300℃，焊补时铸件温度不低于200℃。焊补时电流的控制：直径4毫米焊条电流不要大于190A；直径5毫米焊条电流不要大于240A。焊补结束后应及时进炉，在进炉过程前一段时间内，应注意铸件的保温，温度控制在250℃左右。
在焊补之后还包括消除应力热处理步骤，如图3所示，在进炉前温度小于等于150℃，然后以小于等于50℃/H的速度升温至680℃与720℃之间，并且保持该温度28小时，之后以小于等于30℃/H的速度降温至200℃。在消除应力热处理步骤中，不能使铸件直接对火焰接触，而用耐火砖、石棉板等进行遮挡。
Claims (7)
1.一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制作木模，其木材经过烘烤，使其含水量小于10％；
(2)制作专用内浇口：该内浇口用粘土质耐火材料制作，该内浇口形状为长方体过渡至圆柱体的复合体，该内浇口的长方体一面与缸体的缸壁接触，圆柱体一面与浇注系统连接；
(3)进行浇注，浇注前砂模须经热风炉烘烤24小时，热风炉出气口温度要求控制在100℃以上，并使热风炉出气管从砂模底部进入；
浇注后36小时吊松中间大坭芯主芯骨；
浇注后96小时吊去冒口卷一只；
浇注后120小时挖出冒口吊把；
浇注后168小时吊松铸件；
浇注后300小时进行打箱；
(4)冒口切割，冒口切割在冒口退火后进行，汽缸体在出炉后，立即放在避风的切割处，四周用多根煤气管均匀加热，并盖上石棉布使其降温减慢，切割前检查氧气、丙烷工作压力，氧气压力要高于10×105N/m2，丙烷压力要高于0.6×105N/m2，冒口的切割在缸体保持在200-300℃时进行；切割结束后及时进炉，在等待进炉的时间内，仍要用煤气进行加热，并用石棉布保温；
(5)成品热处理；
(6)精整、喷丸，具体包括：
碳刨整形，整形用碳刨进行铸件粗加工后，中分面留有精加工余量，中分面用平面整形模板划出铸件轮廓线，首先在中分面按该轮廓线整形，结束后对内型，以内型平面为基准加以修整，最后修整四周法兰高度；
对合划线，将整形结束的上半和粗加工后未整形的下半对合，腰带对齐，以两端轴承档基准，然后在下半的法兰等加工面上复出上半的形状轮廓，上半部去除后，对留在下半部上的复出线，用平面整形样板进行校对、修整，作为下半部加工面上的整形的依据，对以确定的线应用样冲定位，样冲敲击点的间距不大于25毫米，根据样冲的定位线进行修整，使其符合图纸要求，
抛丸、打磨，铁丸或钢丸的直径不应超过2.5毫米；
(7)去除缺陷、开坡口，缺陷去除后，用碳刨开好坡口，坡口必须用砂轮进行修整，磨削程度应大于1毫米，并用磁粉探伤检验，确保缺陷清除干净；
(8)焊补，焊补前铸件用石棉布覆盖，铸件的预热温度250-300℃，焊补时铸件温度不低于200℃，焊补结束后应及时进炉，在进炉过程前一段时间内，应注意铸件的保温，温度控制在250℃左右。
2.根据权利要求1所述的一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其特征在于，在浇注前加入稀土成分，采用圆筒形容器，该容器底面钢片很薄，将盛有稀土的容器沉入钢包，底面钢片随即溶化，稀土便熔入钢液，同时吹氩使之搅拌均匀，夹杂物充分上浮，并在合适的时间内浇注。
3.根据权利要求1所述的一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其特征在于，所述成品热处理步骤包括，先以小于等于60℃/H的速度将温度升高至1030℃与1050℃之间，然后保持该温度22小时，再用风冷将温度降低至130℃；之后再用60℃/H的速度将温度升高至980℃与1000℃之间然后保持该温度22小时，再用风冷将温度降低至130℃；之后再用50℃/H的速度将温度升高至720℃与740℃之间，然后保持该温度26小时，再用小于等于50℃的速度将温度降低至240℃。
4.根据权利要求1所述的一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其特征在于，在焊补的步骤时，焊条直径用4～5毫米，焊条须在350℃温度下烘烤2小时，焊条要进行保温，直径4毫米焊条电流不要大于190A；直径5毫米焊条电流不要大于240A。
5.根据权利要求1所述的一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其特征在于，在焊补之后还包括消除应力热处理步骤，在进炉前温度小于等于150℃，然后以小于等于50℃/H的速度升温至680℃与720℃之间，并且保持该温度28小时，之后以小于等于30℃/H的速度降温至200℃。
6.根据权利要求5所述的一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其特征在于，在消除应力热处理步骤中，不能使铸件直接对火焰接触，而用耐火砖、石棉板等进行遮挡。
7.根据权利要求1所述的一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法，其特征在于，所述内浇口长方体截面为40×120毫米，圆柱体截面为68毫米，总长度为150-200毫米，横浇口/内浇口截面为0.8，内浇口宽度/缸壁厚度为0.8。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200510031089A CN1954937B (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200510031089A CN1954937B (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1954937A true CN1954937A (zh) | 2007-05-02 |
| CN1954937B CN1954937B (zh) | 2010-05-26 |
Family
ID=38062603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200510031089A Expired - Fee Related CN1954937B (zh) | 2005-10-25 | 2005-10-25 | 一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1954937B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102513508A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 上海沪临重工有限公司 | 一种铸造大型钢铸件的方法 |
| CN102822557A (zh) * | 2010-03-23 | 2012-12-12 | 中央发条株式会社 | 弹簧的制造方法 |
| CN104972099A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-14 | 柳州金特新型耐磨材料股份有限公司 | 一种铸件清理方法 |
| CN105328128A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 上海重型机器厂有限公司 | 用于铸造超超临界汽轮机缸体的吊带砂芯的制作方法 |
| CN107350713A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-11-17 | 陕西陕煤韩城矿业有限公司 | 减速机箱体轴承孔磨损修复工艺 |
| CN108723341A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-11-02 | 上柴动力海安有限公司 | 一种环保型车用柴油机的机体铸件清理输送生产工艺 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0464366B1 (de) * | 1990-07-04 | 1994-11-30 | Asea Brown Boveri Ag | Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks aus einer dotierstoffhaltigen Legierung auf der Basis Titanaluminid |
| US5676191A (en) * | 1996-06-27 | 1997-10-14 | General Electric Company | Solidification of an article extension from a melt using an integral mandrel and ceramic mold |
| CN1113711C (zh) * | 1998-12-21 | 2003-07-09 | 纪汉伟 | 用蜡注射制造模具的工艺 |
| CN100534670C (zh) * | 2005-02-02 | 2009-09-02 | 哈尔滨鑫润工业有限公司 | 不锈钢熔模铸造汽轮机超长低压隔板导叶片的精铸方法 |
-
2005
- 2005-10-25 CN CN200510031089A patent/CN1954937B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102822557A (zh) * | 2010-03-23 | 2012-12-12 | 中央发条株式会社 | 弹簧的制造方法 |
| CN102822557B (zh) * | 2010-03-23 | 2015-03-04 | 中央发条株式会社 | 弹簧的制造方法 |
| CN102513508A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 上海沪临重工有限公司 | 一种铸造大型钢铸件的方法 |
| CN105328128A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 上海重型机器厂有限公司 | 用于铸造超超临界汽轮机缸体的吊带砂芯的制作方法 |
| CN104972099A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-14 | 柳州金特新型耐磨材料股份有限公司 | 一种铸件清理方法 |
| CN107350713A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-11-17 | 陕西陕煤韩城矿业有限公司 | 减速机箱体轴承孔磨损修复工艺 |
| CN107350713B (zh) * | 2017-05-25 | 2018-12-07 | 陕西陕煤韩城矿业有限公司 | 减速机箱体轴承孔磨损修复工艺 |
| CN108723341A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-11-02 | 上柴动力海安有限公司 | 一种环保型车用柴油机的机体铸件清理输送生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1954937B (zh) | 2010-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103506580B (zh) | 大型薄壁阀体铸钢件的铸造方法 | |
| CN1954937A (zh) | 一种超临界机组用含钒汽轮机缸体的铸造方法 | |
| CN103447462A (zh) | 一种柴油机中间体铸件制造工艺 | |
| CN1265914C (zh) | 铸钢支承辊整体铸造方法 | |
| CN102211174B (zh) | 双金属液-液复合铸造耐磨锤头的工艺 | |
| CN101342575B (zh) | 大功率电机铸铁机座制造工艺 | |
| CN103894544B (zh) | 铜合金碟阀阀板铸造方法 | |
| CN101209486A (zh) | 大型铸齿铸件防止铸齿表面产生铸造缺陷的方法 | |
| CN107790678A (zh) | 一种用于汽车模具铸件的双液复合铸造方法 | |
| CN112676536B (zh) | 消失模陶瓷质空腔壳型铸件及其铸造方法 | |
| CN114643336A (zh) | 一种球墨铸铁铸件v法铸造工艺 | |
| CN102861895A (zh) | 超大型薄壁复杂零件压铸工艺 | |
| CN112605338A (zh) | 一种基于覆膜砂壳型工艺生产安装座铸钢件的方法 | |
| CN102211177A (zh) | 艉球铸钢件的铸造工艺 | |
| CN200954539Y (zh) | 大型铸钢支承辊铸造装置 | |
| CN109396336B (zh) | 一种中、高速大功率柴油机主轴承盖的铸造方法 | |
| CN1212907C (zh) | 一种金属基体冷却壁的铸造方法 | |
| CN102861871A (zh) | 干式缸体的真空消失模铸造工艺 | |
| CN1876270A (zh) | 利用壳芯一体铸模制造铸件的方法 | |
| CN101028647A (zh) | 一种100吨级以上复合材质超大型铸钢支承辊的铸造方法 | |
| Zitian et al. | Status quo and development trend of lost foam casting technology | |
| CN116274861A (zh) | 大吨位锁模力厚大断面注塑机模板铸件的无冒口铸造工艺 | |
| CN103878318B (zh) | 一种缸盖浇铸模具及浇铸方法 | |
| CN1289230C (zh) | 铸铁件水冷铜金属型铸造方法 | |
| CN106114610A (zh) | 一种高精密车用转向器支架及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI HEAVY MACHINERY METALWORKING PLANT Owner name: SHANGHAI HEAVY MACHINERY FACTORY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI HEAVY MACHINERY METALWORKING PLANT Effective date: 20100330 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20100330 Address after: 200245 Jiangchuan Road, Shanghai, No. 1800, No. Applicant after: Shanghai Heavy Machines Plant Co., Ltd. Applicant after: Shanghai Heavy-duty Machine Metallurgical Casting Factory Address before: 200245 Jiangchuan Road, Shanghai, No. 1800, No. Applicant before: Shanghai Heavy-duty Machine Metallurgical Casting Factory |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100526 Termination date: 20161025 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |