申请/专利权人：宜昌船舶柴油机有限公司

申请日：2021-10-15

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114029449B

主分类号：B22C9/02

分类号：B22C9/02;B22C9/08;B22C9/10;B22C9/24;B22C7/00;C21D1/32;C21D9/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.03.01#实质审查的生效;2022.02.11#公开

摘要：本发明提供了重型燃气轮机扩散机匣铸件的铸造方法，它包括以下步骤：步骤一：铸造工艺设计；步骤二：计算机模拟仿真分析与优化；步骤三：实体木模制作；步骤四：混砂；步骤五：造型制芯；步骤六：合箱；步骤七：冶炼浇注；步骤八：清砂；步骤九：软化退火热处理；步骤十：性能热处理；步骤十一：后处理。通过扩散机匣铸造工艺设计和生产过程控制方法，实现铸件分区凝固收缩，避免铸件产生夹砂、气孔、缩松和变形缺陷，从而获得质量符合技术要求的重型燃气轮机扩散机匣铸件。

主权项：1.重型燃气轮机扩散机匣铸件的铸造方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一：铸造工艺设计；步骤二：计算机模拟仿真分析与优化；步骤三：实体木模制作；步骤四：混砂；步骤五：造型制芯；步骤六：合箱；步骤七：冶炼浇注；步骤八：清砂；步骤九：软化退火热处理；步骤十：性能热处理；步骤十一：后处理；所述步骤一的具体操作过程为，根据扩散机匣铸件（1）的结构特点，采用二次分型三开箱造型，分别为上型、中型与下型；在扩散机匣铸件（1）大、小半圆轴毂端面和大外圆热节处设置三层冒口，按模数法M件=体积V面积A分区域计算出铸件重点热节的模数，再按M冒=1.1M件确定冒口模数和选择大小适应的冒口；冒口之间设置外冷铁，轴毂冒口下设置补贴，将铸件不便设置冒口的热节，通过补贴将热节引到冒口内，实现冒口各自定向补缩，钢水最后在冒口内凝固，确保扩散机匣铸件（1）内在组织的致密性；采用开放式浇注系统，钢水底注，实现钢水在型腔平稳上升充型；另外，为控制大小半圆轴毂开档的缩尺，在开档各设置一个拉撑（8）；所述步骤二的具体操作过程为，根据步骤一中对扩散机匣铸件（1）的铸造工艺设计的冒口、冷铁、补贴、拉撑和浇注系统参数，利用三维软件和凝固模拟软件进行计算机温度场与流动场数值模拟分析，验证铸造工艺的合理性并优化铸造工艺；所述步骤三的具体操作过程为，木模采用手工与木工机械加工方法联合制作，木模设置缩尺与起模斜度，并预留机加工余量；木模制作完成后，除用卷尺检查木模主要尺寸外，还用三维扫描设备录入木模的全部形状，并与木模三维图比对，确保木模形状与尺寸的准确性；所述步骤四的具体操作过程为，用连续混砂机混砂，原砂为石英砂和铬铁矿砂，粘结剂为改性水玻璃，固化剂为有机酯，石英砂粒度20目～50目，铬铁矿砂粒度50目～70目，改性水玻璃加入量占砂加入量的2.2～2.8%，有机酯加入量占改性水玻璃加入量的12～15%；所述步骤六的具体操作过程为，对型芯涂刷醇基锆英粉涂料，配芯后将型腔清理干静，按下型、中型和上型顺序合箱；为防止铸件表面产生气孔缺陷，合箱后向型腔吹热风烘烤4～6小时，保持型腔温度在80±20℃范围的热态下浇注；所述步骤七的具体操作过程为，采用电弧炉结合LF精炼炉冶炼钢水，钢水镇静后浇注，浇注温度1540～1570℃，浇注时间为50～70秒；所述步骤八的具体操作过程为，将扩散机匣铸件（1）在砂型中保温60~65小时后落砂清理；所述步骤九的具体操作过程为，将扩散机匣铸件（1）清砂后先进行软化退火处理，软化退火处理温度600±20℃，保温时间5～6小时，炉内冷却；软化退火后气割保温明冒口（4）和保温暗冒口（6）、陶管浇道（7）和补贴（3）。

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