專利名稱：一種大型水輪機葉片的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種葉片的鑄造方法，尤其是涉及一種大型水輪機葉片的鑄造方法。
背景技術(shù)：
葉片的傳統(tǒng)鑄造方法有兩種， 一種是水平澆注即平撞平澆，另一種是垂直澆注。其 中，垂直澆注又分為平撞立澆和立撞立澆兩種形式。平撞平澆的特點是操作簡便，但由于大 面積朝上冒口分散，澆注時鋼水上升速度慢，漂浮的渣子難以集中浮入冒口中，使鑄件表面 質(zhì)量差，變形量大；平撞立澆的特點為操作較復雜，需要有很大的起重設備，翻箱和起吊頻 繁，砂箱剛度要求高，一般的中小型鑄造廠家很難滿足這樣的要求；立撞立澆的操作相對簡 單，不需要很大的起重設備，不需要翻箱，造型方便，但需要整套較復雜的地坑設備，鑄型表 面不夠光潔，鑄件表面一般，由于采用葉片實體模樣，在批量化生產(chǎn)過程中葉片模樣極易發(fā) 生扭曲變形，影響了葉片的實際尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能顯著縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn) 葉片的設備能力要求、操作簡便、易于控制，實現(xiàn)葉片批量化生產(chǎn)的一種大型水輪機葉片的
鑄造方法。
本發(fā)明通過如下方法實現(xiàn) —種大型水輪機葉片的鑄造方法，其特征是它包括如下步驟 a.工藝設計造型不需要葉片實體模樣，采用芯盒造型，由砂芯帶出葉片的整體 結(jié)構(gòu)，根據(jù)鑄件的實際大小及現(xiàn)場設備的能力，可以隨意確定芯盒的數(shù)量以調(diào)整砂芯的大 ??； b.制作芯盒芯盒的主體材料采用木質(zhì)框架+表面環(huán)氧樹脂涂層，芯盒梆子采用 鋼木可拆卸結(jié)構(gòu)； c.制作芯骨芯骨的主框架采用方鋼，方鋼與芯盒定位方臺相對應，在葉片出水 邊對應正面的芯盒位置用陶瓷管鋪設底注雨淋式系統(tǒng)，直澆道從芯頭上方引出；
d.制芯放入預先焊接好的芯骨，流常規(guī)樹脂砂制芯； e.修補砂芯砂芯硬化后從芯盒取出后，將砂芯翻轉(zhuǎn)使刮砂面著地，修補砂芯表 面； f.組芯砂芯刷涂完畢后，同層砂芯先組合，檢查是否嚴絲合縫，嚴絲合縫后，用 螺桿將兩塊砂芯把合，確保翻芯時不錯位，同層組合完畢后，造平臺，不同層砂芯在地坑內(nèi) 組合； g.將組好的砂芯放進砂箱，鋪設直澆道，砂芯周圍填硅砂圍?。?
h.合箱 i.壓箱合箱完畢后，放置壓箱鐵，烘箱等待澆注； j.澆注;
k.冒口切割；
1.熱處理； m.型線檢測；
n.牽產(chǎn)磨；
o.拋丸； 所述澆注時采用氬氣保護； 在所述修補砂芯表面時先涮兩層鋯英粉涂料然后噴涂第三層鋯英粉涂料； 所述冒口、內(nèi)澆道及橫澆道均是由砂芯帶出； 所述制芯時，一天內(nèi)用同樣方法可對其它芯盒流砂制芯。 本發(fā)明有如下效果 1)工藝方法獨特本發(fā)明提供的鑄造方法包括下述步驟根據(jù)鑄件的實際大小及
現(xiàn)場設備的能力，可以隨意確定芯盒的數(shù)量以調(diào)整砂芯的大??；葉片的整體結(jié)構(gòu)均有砂芯
帶出；芯盒的主體材料采用木質(zhì)框架+表面環(huán)氧樹脂涂層，芯盒梆子采用鋼木可拆卸結(jié)構(gòu)；
保證砂芯有足夠的剛性芯骨的主框架采用方鋼，方鋼與芯盒定位方臺相對應；葉片出水邊
正面對應的芯盒位置鋪設底注雨淋式系統(tǒng)；放入預先焊接好的芯骨，流砂制芯；一天內(nèi)用
同樣方法可對其他芯盒流沙制芯；拆芯后，將砂芯翻轉(zhuǎn)使刮砂面著地；修補砂芯表面，刷兩
層鋯英粉涂料，噴涂第三層鋯英粉涂料；砂芯刷涂完畢后，同層砂芯組合；同層組合完畢
后，造平臺，不同層砂芯在地坑內(nèi)組合；組合好的砂芯放進砂箱；合箱完畢后，放置壓箱鐵，
烘箱等待澆注；澆注；落砂清理；冒口切割；熱處理；型線檢測；鏟磨和拋丸。 2)生產(chǎn)周期縮短、操作簡便、易于控制本發(fā)明由于采用了根據(jù)鑄件的實際大小
及現(xiàn)場設備的能力，可以隨意確定芯盒的數(shù)量以調(diào)整砂芯的大小，可以顯著降低生產(chǎn)葉片
的設備能力要求，用30T的吊車即可滿足起吊能力要求；由于葉片的整體結(jié)構(gòu)均有砂芯帶
出減少了造型工序，使生產(chǎn)周期縮短了 3天；本發(fā)明一天內(nèi)用同樣方法可對其他芯盒流砂
制芯與立撞造型相比，所有芯均可在一天制完，生產(chǎn)周期縮短了兩天；本發(fā)明同層組合完畢
后，造平臺，不同層砂芯在地坑內(nèi)組合與傳統(tǒng)造型方法比操作簡便、易于控制。 3)本發(fā)明涉及一種立體組芯造型、澆注工藝方法，旨在降低生產(chǎn)葉片的設備要求
能力及解決前序產(chǎn)能不足的問題，最終實現(xiàn)葉片批量化生產(chǎn)。組芯造型具有單個芯起吊重
量輕、操作簡便、易于控制、生產(chǎn)周期短等特點。采用本方案，起吊能力及人員均不足小型鑄
造廠就有可能生產(chǎn)國內(nèi)現(xiàn)有的水輪機葉片。本方案改變了傳統(tǒng)的制芯、造型、合箱工藝方
法，解決了三個工序的銜接問題，形成了流水性作業(yè)，提高了廠房及模型的使用效率，使生
產(chǎn)周期在傳統(tǒng)的葉片鑄造工藝方法上縮短了 2/3，適用于葉片的大批量生產(chǎn)，社會及經(jīng)濟效
益顯著。


圖1為本發(fā)明組芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
—種大型水輪機葉片的鑄造方法，根據(jù)鑄件的實際大小及現(xiàn)場設備的能力，可以 隨意確定芯盒的數(shù)量以調(diào)整砂芯的大小，葉片的整體結(jié)構(gòu)均由砂芯帶出，因此減少了造型工序，使生產(chǎn)周期縮短了天，為了能夠保證生產(chǎn)出高精度的葉片木模，木模應具有適當?shù)陌?覆材料以確保其形狀穩(wěn)定，為確保葉片木模的尺寸精度，需對模成品進行測量和修正，芯盒 的主體材料采用木質(zhì)框架+表面環(huán)氧樹脂涂層，芯盒梆子采用鋼木可拆卸結(jié)構(gòu)，保證砂芯 有足夠的剛性，芯骨的主框架采用方鋼，方鋼尺寸要與芯盒位置相對應，方鋼要與芯盒定位 方臺相銜接；葉片出水邊正面對應的芯盒位置鋪設底注雨淋式系統(tǒng)，根據(jù)澆注系統(tǒng)設計計 算軟件，進行模擬優(yōu)化，確定內(nèi)澆口及直澆數(shù)量，放入預先焊接好的芯骨，流砂制芯， 一天內(nèi) 用同樣方法可對其他芯盒流砂制芯，拆芯后，用軟吊帶將砂芯翻轉(zhuǎn)使刮砂面著地，修補砂芯 表面，涮兩層鋯英粉涂料，噴涂第三層鋯英粉涂料，砂芯刷涂完畢后，同層砂芯先組合，檢查 是否嚴絲合縫，嚴絲合縫后，用螺栓將兩塊砂芯把合，確保翻芯時不錯位，同層組合完畢后， 造平臺，不同層砂芯在地坑內(nèi)組合，將組合好的砂芯放進砂箱，造型，合箱完畢后，放置壓箱 鐵，烘箱等待澆注，澆注，澆注時采用氬氣保護，確保鋼液澆注時未被氧化、落砂清理、冒口 切割、熱處理采用一正兩回、型線檢測、鏟磨和拋丸。
上述冒口、內(nèi)澆道及橫澆道均是由砂芯帶出； 如圖1所示砂芯1-4的芯骨主框架采用方鋼；舂制砂型；冒口由砂芯5帶出，內(nèi) 澆道及橫澆道6均是由砂芯2帶出；同層砂芯1與砂芯2組合，砂芯3與砂芯4組合，后不 同砂芯間組合最終形成鑄型7。
權(quán)利要求
一種大型水輪機葉片的鑄造方法，其特征是它包括如下步驟a.工藝設計造型不需要葉片實體模樣，采用芯盒造型，由砂芯帶出葉片的整體結(jié)構(gòu)，根據(jù)鑄件的實際大小及現(xiàn)場設備的能力，可以隨意確定芯盒的數(shù)量以調(diào)整砂芯的大??；b.制作芯盒芯盒的主體材料采用木質(zhì)框架+表面環(huán)氧樹脂涂層，芯盒梆子采用鋼木可拆卸結(jié)構(gòu)；c.制作芯骨芯骨的主框架采用方鋼，方鋼與芯盒定位方臺相對應，在葉片出水邊對應正面的芯盒位置用陶瓷管鋪設底注雨淋式系統(tǒng)，直澆道從芯頭上方引出；d.制芯放入預先焊接好的芯骨，流常規(guī)樹脂砂制芯；e.修補砂芯砂芯硬化后從芯盒取出后，將砂芯翻轉(zhuǎn)使刮砂面著地，修補砂芯表面；f.組芯砂芯刷涂完畢后，同層砂芯先組合，檢查是否嚴絲合縫，嚴絲合縫后，用螺桿將兩塊砂芯把合，確保翻芯時不錯位，同層組合完畢后，造平臺，不同層砂芯在地坑內(nèi)組合；g.將組好的砂芯放進砂箱，鋪設直澆道，砂芯周圍填硅砂圍??；h.合箱i.壓箱合箱完畢后，放置壓箱鐵，烘箱等待澆注；j.澆注；k.冒口切割；l.熱處理；m.型線檢測；n.鏟磨；o.拋丸。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種大型水輪機葉片的鑄造方法，其特征是所述澆注時采用 氬氣保護。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種大型水輪機葉片的鑄造方法，其特征是在所述修補砂芯 表面時先涮兩層鋯英粉涂料然后噴涂第三層鋯英粉涂料。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種大型水輪機葉片的鑄造方法，其特征是所述冒口、內(nèi)澆道 及橫澆道均是由砂芯帶出。
5. 如權(quán)利要求l所述的一種大型水輪機葉片的鑄造方法，其特征是所述制芯時，一天 內(nèi)用同樣方法可對其它芯盒流砂制芯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水輪機葉片的立體組芯鑄造方法，尤其是涉及一種大型水輪機葉片的鑄造方法，其特征是它包括如下步驟工藝設計、制作芯盒、制作芯骨、制芯、修補砂芯、組芯、放進砂箱，鋪設直澆道，砂芯周圍用硅砂圍住、合箱、壓箱、澆注、冒口切割、熱處理、型線檢測、鏟磨和拋丸；本發(fā)明提供一種能顯著縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)葉片的設備能力要求、操作簡便、易于控制，實現(xiàn)葉片批量化生產(chǎn)。
文檔編號B22C9/22GK101716655SQ20091011772
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者付龍, 張立文, 彭凡, 扈廣麒, 撖俊虎, 羅永建, 郭仁, 閆新飛 申請人:寧夏共享鑄鋼有限公司;寧夏共享集團有限責任公司