[发明专利]H级联合循环汽轮机中压第22级静叶片的砂型铸造方法

权利要求书

1.H级联合循环汽轮机中压第22级静叶片的砂型铸造方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）工艺设计

① 模具设计：在同一砂箱1内设置两片静叶片模型；

② 浇注位置及浇、冒口设计：采用平做竖浇、冒口本体浇注的方式； 

③ 冷铁系统设计：在所述静叶片中段区域设置若干40mm厚的冷铁； 

④ 浇口杯设计：采用专用浇口杯：在所述专用浇口杯中放置陶瓷过滤器；

⑤ 排气槽设计：在所述两片静叶片模型之间设置截面尺寸为25×25mm的排气槽10；

（2）原辅材料选择与控制  

① 型砂选择：采用呋喃树脂自硬砂；

② 涂料选择：采用醇基锆英粉涂料，要求涂敷冷却后的涂层均匀、外观无裂纹、无气泡和肉眼可见的针孔；

③ 炉料预处理：炉料需预先清除炉料表面的粘砂和铁锈，熔前烘烤预热，所有金属炉料在浇注前应保持干燥、清洁、无锈、块度适中；

（3）浇注

① 热型热浇：铸型在浇注前采用150℃烘2～3小时，出炉配箱30分钟内进行浇注；应减缓铸件的凝固，有利于夹杂及气体的上浮；

② 钢水温度的控制：钢水出炉温度为1660～1670℃，钢水浇注温度为1590～1610℃；

（4）热处理

对浇注后的铸件进行热处理（正火+回火）：

① 正火处理步骤为：

Ⅰ、将铸件以≤300℃/小时的速度加热至650℃；

Ⅱ、在铸件达到650℃时保温1小时；

Ⅲ、再将铸件以≤120℃/小时的速度缓速加温；

Ⅳ、在铸件达到1000℃时保温2小时；

Ⅴ、然后进行风冷；

② 回火处理步骤为：

Ⅰ、将铸件以≤300℃/小时的速度加热至500℃；

Ⅱ、在铸件达到500℃时保温1小时；

Ⅲ、再将铸件以≤120℃/小时的速度缓速加温；

Ⅳ、在铸件达到630℃时保温5小时；

Ⅴ、然后进行空冷；

通过热处理处理使铸件达到所要求的力学性能指标；

（5）化学成分检测

参照EN 10283标准对铸件的化学成分进行检测；

（6）机械性能检测

参照EN 10283标准对铸件的机械性能进行检测；

（7）产品检验

① 采用三坐标测量（CMM）检测叶片所有尺寸；

② 参照EN 1371-2标准对叶片进行渗透检测，质量级别应达到4级要求，表面无裂纹；

③ 参照EN 12681标准对叶片进行X射线检测，质量级别应达到1-2级要求。

2.根据权利要求1所述的H级联合循环汽轮机中压第22级静叶片的砂型铸造方法，其特征在于，所述呋喃树脂自硬砂选用含氮量≤0.3的无氮树脂配制型砂，其配制要求为：原砂使用再生砂，粒度为30～50目，通过140目的微粉含量不大于0.8%，底盘余留量不大于0.2%，灼减量＜2.0%，含水量＜0.2%，终强度＞2.5MPa。

3.根据权利要求1所述的H级联合循环汽轮机中压第22级静叶片的砂型铸造方法，其特征在于，所述醇基锆英粉涂料的技术参数为：外观为均匀状态；稀释后的涂料密度为1.6～2.2g/cm³；涂料粘度为6～12s；稀释后2小时的悬浮率为≥95%；发气量＜20ml/g；涂层耐磨性＜0.5g/64br。

4.根据权利要求1所述的H级联合循环汽轮机中压第22级静叶片的砂型铸造方法，其特征在于，所述陶瓷过滤器为福士科STELEX^*PRO泡沫陶瓷过滤器，尺寸为φ70×25，孔径为10ppi。