[發明專利]精密鑄造中大型葉輪加工工藝

無效

• 申請號: 201210225473.2
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102699279A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 林欣;杜應流;戴勇;張年玉;胡存友;張傳書;張金波
• 申請（專利權）人: 安徽應流鑄業有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明涉及一種特定金屬物品的加工，具體說涉及一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝。

背景技術

隨著大型裝備的普及和核電事業的發展，中大型葉輪的使用越來越為泛，葉輪的形狀也越來越復雜，中大型葉輪是指重量在150kg-1000kg，直徑為700mm-1500mm的葉輪。為獲得更佳的流體力學性能，中大型葉輪的尺寸精度和表面粗糙度的要求越來越高。傳統的精密鑄造加工工藝為：首先使用塑料泡沫作為模型，將澆注系統泡沫模和鑄件泡沫模粘接于一體，形成模組；之后在該模組外表面涂覆若干層耐火材料進行制殼，并將其通過焙燒爐進行焙燒，使澆注系統泡沫模和鑄件泡沫模燒失，形成帶有型腔的薄殼；最后進行高溫金屬熔液澆注。由于受尺寸大小的限制，用消失模工藝生產稍大的葉輪總是受到冷隔、裂紋等鑄造缺陷困擾，同時給工人操作帶來了相當大的工作量。

而傳統的樹脂砂鑄造工藝，鑄件精度成了最大的心病。大多數鑄造廠生產大型葉輪都是通過樹脂生產，后序經過反復精整打磨、尺寸多次返修，才能夠得到合格的鑄件，浪費了大量的人力、物力，同時也迫使生產周期大大加長。盡管如此，葉輪的表面粗糙度仍不能滿足要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其既可以保證鑄件的尺寸精度和良好的表面光潔度，鑄件無冷隔和裂紋，也大大減少了鑄件精整工作量，降低了生產成本，縮短工作周期、提高了鑄件質量的穩定性。

為了實現上述方案，本發明的技術解決方案為：一種精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其包括以下步驟：

(1)使用塑料泡沫作為模型，將澆注系統泡沫模和鑄件泡沫模粘接于一體，形成模組，然后在模組外表面涂覆若干層耐火材料進行制殼，之后經焙燒爐焙燒，使澆注系統泡沫模和鑄件泡沫模燒失，形成帶有型腔的陶瓷薄殼；

將上述制得的薄殼放入砂箱內，薄殼外壁到砂箱內腔壁的最小距離為40-50mm，使薄殼上的澆口杯高出砂箱40-70mm，在砂箱和薄殼之間的空隙填充樹脂砂，邊填充樹脂砂邊震動砂箱，直至填滿沙箱；

(3)將步驟(2)中的砂箱加熱至350-500℃；

(4)最后采用漏包澆注方式進行金屬熔液的澆注。

本發明精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其中所述步驟(1)中的涂覆4-6層耐火材料進行制殼，之后燒失澆注系統泡沫模和鑄件泡沫模后得到的帶有型腔的陶瓷薄殼厚度為5-8mm。

本發明精密鑄造中大型葉輪加工工藝，其中所述步驟(2)中所得砂箱放置于托板上，所述托板架設于加熱爐內進行步驟(3)的加熱。

采用上述方案后，本發明精密鑄造中大型葉輪加工工藝通過用消失模精密鑄造工藝加工制出薄殼，該消失模所用的塑料泡沫密度低，可減輕操作工勞動強度，且塑料泡沫成型后不變形，而且通過消失模精密鑄造工藝加工出的產品尺寸精度高，鑄件表面光潔；再通過樹脂砂鑄造工藝在制出的薄殼外表面加固樹脂砂，可減少制殼時涂覆的耐火材料層數，節省昂貴的制殼材料，縮短了制殼周期，通過樹脂砂加固后又高溫加熱的薄殼，在澆注金屬熔液時可消除冷隔、裂紋等缺陷，提高了葉輪鑄件質量的合格率，其也大大減少了鑄件精整工作量，降低了生產成本。

附圖說明

圖1是本發明中大型葉輪的模組結構示意圖；

圖2是本發明精密鑄造中大型葉輪的薄殼與砂箱放入加熱爐內的實施例結構示意圖。

具體實施方式

本發明精密鑄造中大型葉輪加工工藝，包括以下步驟：

(1)結合圖1所示，使用塑料泡沫作為模型，將左澆注系統泡沫模1、右澆注系統泡沫模2和位于左澆注系統泡沫模1、右澆注系統泡沫模2之間的鑄件泡沫模3粘接于一體，形成模組，然后在該模組外表面涂覆4-6層耐火材料進行制殼，將涂覆完耐火材料的模組通過焙燒爐進行焙燒，使左澆注系統泡沫模1、右澆注系統泡沫模2和鑄件泡沫模3燒失掉，參考圖2所示，獲得帶有型腔的葉輪精鑄白色陶瓷薄殼4，該薄殼4的厚度為5-8mm；

(2)結合圖2所示，將步驟(1)制得的薄殼4放入砂箱5內，使薄殼4的外壁到砂箱內腔壁之間的最小距離為40-50mm，使薄殼4上的第一澆口杯6和第二澆口杯7均高出砂箱5的尺寸為40-70mm，在砂箱5和薄殼4之間的空隙處填充樹脂砂8，邊填充樹脂砂8邊震實砂箱5，直至填滿砂箱5；

(3)將步驟(2)中內腔填充樹脂砂8和薄殼4的樹脂砂箱5放在托板9上，再通過托板9架在加熱爐10內，使加熱爐10加熱至350-500℃；