本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的鑄造方法。

背景技術(shù)：

蒸汽輪機(jī)高壓主汽閥鑄件結(jié)構(gòu)如圖1所示，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管口多，造型難度高。其具體結(jié)構(gòu)包括鑄件主體1和法蘭2，鑄件主體的外表面分布有若干個(gè)突出的臍子，鑄件內(nèi)腔空間小，最小內(nèi)徑僅為200mm，鑄造難度大，而且質(zhì)量要求高。該鑄件現(xiàn)有的鑄造方法是將鑄件法蘭2與鑄件主體1分別造型和澆注，然后通過焊接組裝的方法得到完整的鑄件，焊后對焊區(qū)域3必須進(jìn)行rt檢測，但這樣不僅增加了造型與澆注操作量，而且增加了焊接區(qū)域rt檢測的成本，延長了后處理周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件鑄造工藝的不足，提供一種蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的鑄造方法，以減少造型和澆注工作量，降低鑄造成本，提高鑄件質(zhì)量。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的鑄造方法，包括如下過程：

1）鑄件造型方案確定：將鑄件法蘭與鑄件主體整體造型，以鑄件主體中心軸和法蘭中心軸所在的平面為分型面為上箱和下箱造型；

2）冒口及冷鐵設(shè)計(jì)：上箱內(nèi)，鑄件法蘭對應(yīng)的上方設(shè)置有冒口一，在鑄件主體的熱節(jié)上方設(shè)有數(shù)個(gè)冒口二，各冒口與鑄件之間設(shè)有補(bǔ)貼以保證補(bǔ)縮通道的暢通；上箱及下箱內(nèi)，鑄件的法蘭與主體連接的周向區(qū)域均布若干分區(qū)冷鐵，鑄件臍子對應(yīng)的部位設(shè)有激冷冷鐵，各冒口之間靠近鑄件的砂型區(qū)域分別設(shè)有用于延長冒口補(bǔ)縮距離的若干分區(qū)冷鐵；

3）砂芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：鑄件主體的砂芯部分沿分型面所在的中心主軸長度方向設(shè)置為一號砂芯，法蘭兩側(cè)與中心軸垂直的方向設(shè)有分別與一號砂芯相交的二號砂芯和三號砂芯，所述法蘭對應(yīng)的中心部位設(shè)有直徑為法蘭孔內(nèi)徑0.2—0.3倍的鋼棒，所述鋼棒沿法蘭的中心延伸入一號砂芯內(nèi)，所述一號砂芯沿主軸方向設(shè)有一號主芯骨，所述鋼棒延伸至與一號主芯骨固定連接，所述二號砂芯和三號砂芯內(nèi)設(shè)有二號主芯骨和三號主芯骨，所述一號主芯骨、二號主芯骨和三號主芯骨上設(shè)有若干與之垂直的副芯骨；

4）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：采用底注式澆注系統(tǒng)，在每個(gè)冒口對應(yīng)的鑄件的下方分別設(shè)有內(nèi)澆道，各內(nèi)澆道依次匯至橫澆道和直澆道。

本發(fā)明的蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的鑄造方法，通過鑄造工藝的改進(jìn)，將法蘭與鑄件本體整體鑄造，在鑄件的法蘭部位采用鋼棒充當(dāng)內(nèi)冷鐵，避免了法蘭內(nèi)徑粘砂及夾砂的缺陷，同時(shí)鋼棒的激冷作用保證了此關(guān)鍵區(qū)域的組織致密；本發(fā)明的鑄造方法中，只需要上箱和下箱兩箱，減少造型工作量，并且省去后期的焊接工序，縮短生產(chǎn)周期和鑄造工藝成本。

為保證鑄件熱節(jié)部件質(zhì)量，所述鑄件主體的各熱節(jié)部位側(cè)向?qū)?yīng)的砂型內(nèi)也設(shè)有激冷冷鐵。

為使?jié)沧⒁毫髌椒€(wěn)流入型腔，每個(gè)冒口下方的內(nèi)澆道對應(yīng)設(shè)有平行的兩條，并匯聚至同一橫澆道內(nèi)。

為防止鋼水直接沖刷砂芯，本發(fā)明的澆注系統(tǒng)采用開放式澆注系統(tǒng)，直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道的截面積比為：1：（2～2.5）：（5～6）。

附圖說明

圖1為蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的造型方法的砂箱分型示意圖。

圖3為本發(fā)明的造型方法的冒口及冷鐵分布示意圖。

圖4為本發(fā)明的造型方法的砂芯示意圖。

圖5為本發(fā)明的芯骨的示意圖。

圖6為本發(fā)明的澆注系統(tǒng)示意圖。

其中，1鑄件主體；2法蘭；3鑄件臍子；4上箱；5下箱；6a冒口一；6b冒口二；7砂芯二；8砂芯一；9砂芯三；10鋼棒；11主芯骨；12副芯骨。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的鑄造方法，具體包括如下過程：

1）鑄件造型方案確定：如圖2將鑄件的法蘭2與鑄件主體1整體造型，以鑄件主體1中心軸和法蘭2中心軸所在的平面為分型面為上箱4和下箱5造型；

2）冒口及冷鐵設(shè)計(jì)：如圖3上箱內(nèi)，鑄件的法蘭2對應(yīng)的上方設(shè)置有冒口一6a，在鑄件主體1的熱節(jié)上方設(shè)有數(shù)個(gè)冒口二6b，各冒口與鑄件之間設(shè)有補(bǔ)貼以保證補(bǔ)縮通道的暢通；上箱4及下箱5內(nèi)，鑄件的法蘭2與鑄件主體1連接的周向區(qū)域均布若干分區(qū)冷鐵6c，鑄件臍子3對應(yīng)的部位設(shè)有激冷冷鐵，各冒口之間靠近鑄件的砂型區(qū)域分別設(shè)有用于延長冒口補(bǔ)縮距離的若干分區(qū)冷鐵；鑄件主體的各熱節(jié)部位側(cè)向?qū)?yīng)的砂型內(nèi)激冷冷鐵6d。

3）砂芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：如圖4所示，因鑄件主體的內(nèi)腔砂芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄件主體1的砂芯部分沿分型面所在的中心主軸長度方向設(shè)置為一號砂芯8，法蘭兩側(cè)與中心軸垂直的方向設(shè)有分別與一號砂芯7相交的二號砂芯和三號砂芯9，法蘭對應(yīng)的中心部位設(shè)有直徑為法蘭孔內(nèi)徑0.2—0.3倍的鋼棒10，使用前鋼棒10須表面打磨干凈，以充當(dāng)法蘭部位的冷鐵，使法蘭中心部位快速冷卻組織致密，同時(shí)防止鑄件法蘭部位產(chǎn)生粘砂、夾砂等缺陷。鋼棒10沿法蘭的中心延伸入一號砂芯7內(nèi)，一號砂芯7沿主軸方向設(shè)有一號主芯骨11，鋼棒10延伸至與一號主芯骨11相交并固定連接，二號砂芯7和三號砂芯9內(nèi)設(shè)有二號主芯骨和三號主芯骨，11一號主芯骨、二號主芯骨和三號主芯骨上設(shè)有若干與之垂直的副芯骨12；

4）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：如圖6所示，采用底注式澆注系統(tǒng)，在每個(gè)冒口對應(yīng)的鑄件的下方分別設(shè)有內(nèi)澆道14，各內(nèi)澆道14依次匯至橫澆道15和直澆道13；每個(gè)冒口下方的內(nèi)澆道對應(yīng)設(shè)有平行的兩條，并匯聚至同一橫澆道內(nèi)；為防止鋼水直接沖刷砂芯，本發(fā)明的澆注系統(tǒng)采用開放式澆注系統(tǒng)，直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道的截面積比為：1：（2～2.5）：（5～6）。

本發(fā)明的蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的鑄造方法，通過鑄造工藝的改進(jìn)，將法蘭與鑄件本體整體鑄造，在鑄件的法蘭部位采用鋼棒充當(dāng)內(nèi)冷鐵，避免了法蘭內(nèi)徑粘砂及夾砂的缺陷，同時(shí)鋼棒的激冷作用保證了此關(guān)鍵區(qū)域的組織致密；本發(fā)明的鑄造方法中，只需要上箱和下箱兩箱，減少造型工作量，并且省去后期的焊接工序，縮短生產(chǎn)周期和鑄造工藝成本。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蒸汽輪機(jī)高壓主氣閥鑄件的鑄造方法，本發(fā)明的鑄造方法從鑄件造型方案確定、冒口及冷鐵設(shè)計(jì)、砂芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)四方面進(jìn)行工藝改進(jìn)，將法蘭與鑄件本體整體鑄造，在鑄件的法蘭部位采用鋼棒充當(dāng)內(nèi)冷鐵，避免了法蘭內(nèi)徑粘砂及夾砂的缺陷，同時(shí)鋼棒的激冷作用保證了此關(guān)鍵區(qū)域的組織致密；本發(fā)明的鑄造方法中，只需要上箱和下箱兩箱，減少造型工作量，并且省去后期的焊接工序，縮短生產(chǎn)周期和鑄造工藝成本。

技術(shù)研發(fā)人員：彭凡;郭小強(qiáng);程亞軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：共享鑄鋼有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.28
技術(shù)公布日：2017.08.15