一种混流式水轮机转轮整体铸造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种混流式水轮机转轮铸件，其技术特点为：使用3D打印方法制作转轮通流部分的整体砂芯；所述砂芯3D打印实体的叶片区预留防裂筋，砂型预留侧部吊装槽、顶部定位槽、双基定位芯头等；吊装及下芯过程，借助专有环形吊具及定位工装以保障定位精度。浸、刷涂料并烘干后与上冠上箱砂型、下环下箱砂型组合，再浇注钢液而制造出整体转轮。该整体铸造工艺与先铸后组焊的工艺相比具有周期短、精度高、质量好、成本优的特点。

A Whole Casting Process for Francis Turbine Runner

The invention relates to a Francis turbine runner casting, which has the following technical characteristics: making integral sand core of runner flow passage part by using 3D printing method; reserving anti-crack bars in the blade area of the 3D printing entity of the sand core, reserving side hoisting groove, top positioning groove, double base positioning core head, etc. in the sand mould; hoisting and core lowering process, with the help of special ring hoist and positioning worker to ensure positioning accuracy. \u3002 After soaking, brushing and drying, it is combined with top crown box sand mold and bottom ring box sand mold, and then poured molten steel to produce integral runner. Compared with the process of casting before welding, the whole casting process has the characteristics of short cycle, high precision, good quality and high cost.

【技术实现步骤摘要】
一种混流式水轮机转轮整体铸造工艺
本专利技术属于铸造工艺领域，涉及一种混流式水轮机转轮整体铸造工艺，具体是一种砂型重力浇注方式(也可离心浇注方式)生产的混流式水轮机转轮铸件。
技术介绍
鉴于中、小型混流式水轮机转轮制作周期长，尤其是铸造小叶片加工后中心缩松区裸露，修补困难，转轮运行过程中叶片磨损、汽蚀严重。而传统整铸转轮进出口尺寸偏差大，叶片型线误差大，转轮整体尺寸精度差，不能满足设计及使用要求。基于上述考虑，本专利技术依托3D打印技术在铸造领域的发展和应用开发出混流式水轮机转轮整体铸造新工艺，该产品具有周期短、精度高、质量好、成本优的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种质量好且金属利用率高、工序简单、精度高、成本低、生产周期短，能够一体成型的混流式水轮机转轮铸造方法。使用3D打印机打印转轮流道砂芯，转轮流道砂芯浸涂耐高温涂料并烘干，将该砂芯通过多级定位工装与上冠上箱砂型、下环下箱砂型组合后浇注钢液，钢液凝固冷却后，经落砂，清理，切割浇冒口，成为混流式水轮机转轮铸件毛坯。为实现上述目的，本专利技术提供了一种混流式水轮机转轮整体铸造工艺，该铸造工艺包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混流式水轮机转轮整体铸造工艺，其特征在于：该铸造工艺包括以下步骤：步骤一，设计三维模型应用三维设计软件，设计出混流转轮流道砂芯三维模型；步骤二，3D打印转轮流道砂芯；将三维模型输入至3D打印机，打印转轮流道砂芯；步骤三，转轮流道砂芯刷涂料、烘干温度100‑300℃，烘干时间不低于3小时，烘干后放置时间不大于12小时；步骤四，造型对上冠上箱砂型和下环下箱砂型造型，造型后刷涂料，点燃并用火焰烘烤；步骤五，合箱转轮流道砂芯通过侧部吊装槽(11)、底部吊装板(12)及定位工装(13)与含底座的下环下箱砂型、含冒口的上冠上箱砂型组合，放压铁实现紧固；步骤六，熔炼、浇注制造出整体转轮；步骤七，落砂...

【技术特征摘要】
1.一种混流式水轮机转轮整体铸造工艺，其特征在于：该铸造工艺包括以下步骤：步骤一，设计三维模型应用三维设计软件，设计出混流转轮流道砂芯三维模型；步骤二，3D打印转轮流道砂芯；将三维模型输入至3D打印机，打印转轮流道砂芯；步骤三，转轮流道砂芯刷涂料、烘干温度100-300℃，烘干时间不低于3小时，烘干后放置时间不大于12小时；步骤四，造型对上冠上箱砂型和下环下箱砂型造型，造型后刷涂料，点燃并用火焰烘烤；步骤五，合箱转轮流道砂芯通过侧部吊装槽(11)、底部吊装板(12)及定位工装(13)与含底座的下环下箱砂型、含冒口的上冠上箱砂型组合，放压铁实现紧固；步骤六，熔炼、浇注制造出整体转轮；步骤七，落砂、清理：铸件保温至0-600℃，开箱、落砂；步骤八，切割：切割铸件浇口和冒口以及飞边。2.根据权利要求1所述的混流式水轮机转轮整体铸造工艺，其特征在于：所述步骤二中转轮流道砂芯含有防裂筋(30)，通过整体3D打印或分块3D打印再组合。3.根据权利要求1所述的混流式水轮机转轮整体铸造工艺，其特征在于：所述步骤二中3D打印转轮流道砂芯时，预留底部吊装板(12)、定位工装(13)、底部预留大、小双基定位芯头(15)实现X、Y方向2级限位，其拔模斜度为1:4～40；转轮流道砂芯顶部预留顶部定位槽(16)，满足与上冠上箱砂型3的定位。4.根据权利要求2所述的混流式水轮机转轮整体铸造工艺，其特征在于：所述步骤二中分块3D打印时预留分块组合芯头(18)，所述分块组合芯头(18)的拔模斜度为1:4～40。5.根据权利要求1所述的混流式水轮机转轮整体铸造工艺，其特征在于：所述涂料为锆英粉或类似的耐高温涂料，需要刷2层，厚度均匀，总厚度控制在0.2～0.6mm。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄延春，熊云龙，杜丘，赵岭，王安国，弭尚林，尹绍奎，于瑞龙，王大威，张跃，
申请(专利权)人：沈阳铸造研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21