[发明专利]一种蒸汽轮机内缸铸件的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种蒸汽轮机内缸铸件的铸造方法，具体属于铸造工艺技术领域。

背景技术

中压内缸铸件主要应用于超临界蒸汽轮机机组上，是火电领域技术先进、环保、高效的机型。此产品结构复杂、壁厚变化大，材质属于高合金耐热钢，内在质量要求极高，同时要求产品耐高温、高压，防腐蚀，抗冲击，无损检测要求严格，要求不能有夹渣、缩松、裂纹等铸造缺陷，其结构如图1—2所示，内缸沿轴向剖分成两半分体铸造加工，每半的结构和铸造工艺基本相同。该内缸壁的周向有三条气道，分别为气道一1、气道二2和气道三3，其中气道一1和气道三3位于气道二2的两侧并且该两气道与内缸内腔不连通，气道二2与内缸内腔连通。该内缸铸件的外壁还分布有若干突起结构，形成浇注热节（热节是在凝固过程中，铸件内比周围金属凝固缓慢的节点或局部区域，热节部位凝固慢，容易产生缩孔缺陷）。如图2中，热节a、热节b、热节c、热节d、和热节e，并且结合图1的外形结构及突起的分布特点，与图2中各热节对应的法兰端的部位也存在热节a1和热节a2。同样地，其它突起对应的部位也存在热节，并且各热节之间相互独立，不便于分别设置冒口；同时各分散独立的热节之间，顺序凝固差，液态补缩困难，容易产生缩松和缩孔等铸造缺陷。

发明内容

本发明的根据上述内缸铸件的结构特点和热节分布情况，指供一种蒸汽轮机内缸铸件的铸造方法，通过冒口、补贴和冷铁结合使用，以避免内缸铸件因热节多而产生铸造缺陷。

本发明的目的是这样实现的，一种蒸汽轮机内缸铸件的铸造方法， 所述内缸壁的周向分别设有相互平行的气道一、气道二和气道三，所述气道一和气道三靠近内缸端部一侧的内缸壁的弧底和法兰端部外侧分别设有凸起结构，所述内缸铸件的铸造方法包括：内缸铸件的摆放方式为法兰面水平向上，弧顶向下；在内缸各气道的两侧垂直对应的内腔分别设置紧贴内缸壁的墙式补贴，所述墙式补贴的上方分别设置墙式冒口，各墙式补贴和对应的墙式冒口分别形成竖直下方对应的若干个热节的补缩通道；相邻的墙式冒口之间的内缸壁上的热节部位与墙式冒口对应的内缸外壁上分别设有补贴连通一；各相邻墙式补贴之间的缸体内侧和外侧的周向分别设有分区冷铁。

本发明的蒸汽轮机内缸铸件的铸造方法中，通过墙式冒口和墙式补贴的配合使用，以补缩铸件一定区域内分散而独立的多个热节，解决了内缸铸件的热节多而分散冒口设置不便的问题，并且通过墙式冒口和墙式补贴形成的明冒口结构的补缩通道，避免个别热节单独设置暗冒口时，在凝固中期表面结壳导致暗冒口负压现象而影响补缩效率和浮渣效果；各补缩通道之间通过分区冷铁分割补缩区域，保证了各墙式冒口之间的补缩能力。

为便于补缩墙式冒口补贴通道不能直接补缩的独立热节部位，所述内缸的法兰端外周的各相邻气道之间的缸壁过渡圆角处分别设有补贴连通二。

进一步地，所述墙式补贴与缸体内壁沿半圆周的周向紧贴，所述墙式冒口与墙式补贴上下连接成一体形成补缩通道。

附图说明

图1为蒸汽轮机内缸铸件的结构示意图。

图2为蒸汽轮机内缸铸件的热节分布示意图。

图3为本发明的铸造工艺的主视图。

图4为本发明的铸造工艺的立体图。

具体实施方式

本发明的铸造方法适用的蒸汽轮机内缸铸件结构如图1和图2所示，缸壁的周向分别设有相互平行的气道一1、气道二2和气道三3，气道一1和气道三3靠近内缸端部一侧的内缸壁的弧底和法兰端部外侧分别设有若干凸起结构，本发明的内缸铸件的铸造方法如图3和图4所示，铸造浇注时，内缸铸件的摆放方式为法兰面水平向上，弧顶向下；在内缸各气道的两侧垂直对应的腔体内分别设置紧贴内缸壁的墙式补贴8，墙式补贴9，墙式补贴10和墙式补贴11，各墙式补贴的上方分别对应设置墙式冒口4，墙式冒口5，墙式冒口6和墙式冒口7，并且各墙式补贴与缸体内壁沿半圆周的周向紧贴，墙式冒口与墙式补贴上下连接成一体形成补缩通道。各墙式补贴和各对应的墙式冒口分别形成竖直下方对应的若干个热节的补缩通道。相邻的墙式冒口之间的内缸壁上的热节部位与墙式冒口对应的内缸外壁上分别设有补贴连通一12和补贴连通一12’，用于将各墙式冒口之间对应的内缸壁上的各独立热节与各邻近补缩通道连通，实现该独立热节的补缩；各墙式补贴之间的内缸内侧和外侧的周向分别设有分区冷铁13, 冷铁13’和冷铁13”，以分割各补缩区域。为便于补缩法兰端附近各补贴通道不能直接补缩的独立热节，内缸的法兰端外周的各相邻气道之间的缸壁过渡圆角处分别设有补贴连通二14、补贴连通二14’和补贴连通二14”，如图4所示。

本发明的蒸汽轮机内缸铸件的铸造方法中，通过墙式冒口和墙式补贴的配合使用，以补缩铸件一定区域内分散而独立的多个热节，解决了内缸铸件的热节多而分散冒口设置不便的问题，并且通过墙式冒口和墙式补贴形成的明冒口结构的补缩通道，避免个别热节单独设置暗冒口时，在凝固中期表面结壳导致暗冒口负压现象而影响补缩效率和浮渣效果；各补缩通道之间通过分区冷铁分割补缩区域，保证了各墙式冒口之间的补缩能力。