[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

摘要

本发明H级联合循环汽轮机中压第22级静叶片的砂型铸造方法，包含以下步骤：⑴工艺设计，包括模具设计；浇注位置及浇、冒口设计；冷铁系统设计；浇口杯设计；排气槽设计；⑵原辅材料选择与控制，包括型砂选择、涂料选择和炉料预处理；⑶浇注，包括热型热浇和钢水出炉温度和浇注温度的控制；⑷热处理，包括正火和回火处理；⑸化学成分检测；⑹机械性能检测；⑺产品验收。本发明采用成本低、周期短、适应性广的砂型铸造方法替代熔模铸造工艺，简化了制造工艺、缩短了生产周期、降低了制造成本、减少了对环境的污染，所述中压第22级静叶片的质量达到了与熔模铸造工艺同等的质量要求；提高了所述产品的国际竞争力。

主权项

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。