專利名稱：大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機加工成型裝置，主要是針對大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置。
背景技術：
目前，現有的技術是采用模鍛(鑄造)毛坯，機加工成型裝置制造。由于生產周期長、成本高、效率低及占用大型精密加工機床等，已成為制約汽輪機生產發展的因素。我們采用樹脂鑄造裝置生產無加工余量的全拋磨成型葉片的裝置。
發明內容
為了避免生產周期長、成本高、效率低及占用大型精密加工機床，本發明提供一種大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置。樹脂砂鑄造裝置不僅型砂強度高、尺寸穩定、型砂流動性好、潰散性好以及能耗低、舊砂回收利用，而且全拋磨成型效果好。本發明為了解決其技術問題所采取的技術方案是:通過實例1:樹脂砂鑄造生產“851”靜葉毛坯的裝置試驗、實例2:“710”靜葉片內背弧全拋磨成型裝置試驗對比，大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置是可行的，是大型靜葉片的一種新的生產裝置。本發明的有益效果是:所述的一種大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置，是一種新型的生產裝置，采用樹脂砂鑄造裝置不僅型砂強度高、尺寸穩定、型砂流動性好、潰散性好以及能耗低、舊砂回收利用，而且全拋磨成型效果好。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明做進一步說明:圖1為葉片自重引起彎曲變形圖，I是葉片圖2為葉片冷卻收縮變形圖，2是內弧收縮圖3為葉片入爐熱處理時放置位置4為葉片矯形示意圖
具體實施例方式實例I樹脂砂鑄造生產“851”靜葉毛坯的裝置試驗“851”靜葉是我廠30(MW機組低壓末級靜葉，其機構復雜(波浪形曲面)，葉高度996mm,最大弦度330mm,最小弦度190mm,最大厚度:大頭70mm,小頭37mm,葉片凈重64.5kg，葉片要求高需求量大，一直是一個關鍵的零件，過去采用的鑄造毛坯，大型仿形刨加工成型，毛坯由精鑄車間采用防陶瓷型裝置鑄造，由于供不應求。為此，我們選用“851”靜葉片作為試驗葉片。1.采用金屬模樹脂砂鑄造，預放加工余量單邊4mm，每箱澆兩片，縫隙澆口，保溫冒口，每箱澆鑄重量250kg，毛坯重90kg，鑄造件出品率72 %。2.葉片在鑄態，熱處理后及加工時都測量了型線和毛坯余量分布情況如下::葉片弧面最大余量(皿0最小余量(mm>:備注正向內弧 43.5 最小余量處在k-m截面的最大厚度值正向背弧 76.5 最小余量處在c-m截面的最大厚度值反向內弧 4.54 最小余量處在A-H截面靠近進汽邊處反向背弧 6.55.5 最小余量處在最大厚度到進汽邊部位3.從何測量結果看，毛坯大多都比較均勻，只是在出氣邊出現在少量的變形，葉片背弧余量普遍比預防量增大1.5 2.0mm，分析可能是由于熱處理變形，鑄造時金屬模的誤差，涂料涂刷不均勻及合型時中分面抬高等因素造成。實例2“710”靜葉片內背弧全拋磨成型裝置試驗“710”靜葉是我廠200MW機組末級導片，葉片高712臟，大頭弦寬183臟，小頭弦寬117mm,最大厚度:大頭42.28小頭21.66mm,是一種輻射型葉片，型線結構較“851”靜葉簡單，過去由于考慮到鍛模的制造費用及周期(一套鍛模造價約40 50萬元，制造周期約I 2年)，因而一直借用“800”靜葉的毛坯加工，其加工余量大，耗時長，生產成本高，為工廠生產考慮，股選用“710”靜葉進行少余量鑄造裝置試驗。試驗方法從大余量鑄造到少量鑄造，存在的主要問題是鑄件的尺寸誤差及變形，從經驗上看，鑄件的尺寸誤差主要由母模的精度、涂料的厚度及均勻性、中分面傾斜及抬高等因素引起，一般情況下變形較小，因而鑄件變形大多由熱處理引起，為此，在試驗中采取里如下措施:a.修準母模:鑄件收縮按20%計算,拋磨余量均勻放lmm,型線漏光控制在0.5mm以內，并根據葉片拋磨時反映的余量分布情況進一步修正母模。b.控制涂料的粘度，并嚴格控制操作裝置、以保證涂料層的厚度及均勻性。c.嚴格控制合箱操作，并成功地取消了分型面上防跑火用石棉繩(已納入裝置)d.熱處理變形的防止導致熱處理變形的因素很多，在一般情況下，主要有以下兩種:其一自重引起的彎曲變形，如圖1.由于葉片一般都放在支架上入爐熱處理，當溫度逐漸上升，葉片剛性下降后，就會在自重作用下產生彎曲變形。其二是葉片不均勻冷卻變形，如圖2.
在一般情況下，由于內弧比背弧的冷卻條件差，往往背弧先冷卻收縮，由于此時葉片內背弧均成塑性狀態，因而導致葉片內弧冷卻收縮時，由于背弧已有較高的強度和剛度，因而不能壓縮而形成變形，要防止葉片變形，就必須避免出現上述兩種情況，經過多次試驗，我們取得了較為成功的經驗(見圖3)。葉片豎直排列在架上進爐，由于豎直放置的葉片有一定的寬度，增加了葉片的抗彎力矩，因而較有效地防止了葉片自重引起的彎曲變形。同時，由于葉片內弧緊靠背弧排列，內背弧冷卻條件基本一致，因而也大大降低了因冷卻不均勻造成的收縮變形。e.矯形:變形是熱加工行業中難以避免的問題，雖然我們采取了上述一系列措施使葉片變形大大減小，但部分葉片仍然存在一定的變形，因此，對變形葉片必須進行矯形處理。矯形在50t壓力機進行(圖4)，矯形后用樣板及平尺測量，直到達到裝置要求為止。
權利要求
1.大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置，其特征是:樹脂砂鑄造裝置型砂強度高、尺寸穩定、型砂流動性好、潰散性好以及能耗低、舊砂回收利用，而且全拋磨成型效果好。
2.根據權利要求1所述的大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置，其特征是:葉片豎直排列在架上進爐，豎直放置的葉片有一定的寬度，增加了葉片的抗彎力矩，因而較有效地防止了葉片自重引起的彎曲變形。
3.根據權利要求1所述的大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置，其特征是:對變形葉片進行矯形處理。
全文摘要
一種大型汽輪機靜葉片樹脂砂鑄造全拋磨成型裝置，樹脂砂鑄造裝置型砂強度高、尺寸穩定、型砂流動性好、潰散性好以及能耗低、舊砂回收利用，而且全拋磨成型效果好；葉片豎直排列在架上進爐，由于豎直放置的葉片有一定的寬度，增加了葉片的抗彎力矩，因而較有效地防止了葉片自重引起的彎曲變形；對變形葉片進行矯形處理。
文檔編號C21D9/00GK103157765SQ20111043956
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者薛鐵山 申請人:洛陽奇潤電力科技有限公司