电渣熔铸导叶用组合式结晶器制造技术

电渣熔铸导叶用组合式结晶器，其特点是由下结晶器和上结晶器组成，上结晶器设置在下结晶器上；下结晶器的内腔形状与导叶的短轴和瓣体的形状相一致，上结晶器内腔形状与导叶长轴形状一致。本实用新型专利技术结构简单，使用方便。电渣熔铸导叶时采用使用本实用新型专利技术可以很好地解决砂型铸造难以消除的缩孔、疏松、夹渣、裂纹等缺陷，铸件的各项性能指标达到同材质锻件水平，且金属利用率高，工序简单，生产用周期短，能够生产大型导叶。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种铸造用模具，特别是涉及一种电渣熔铸导叶用的模具。
技术介绍
目前，国际上对于电站水轮发电机关键部件——导叶的制造上采用了多种方法，随着水电事业的发展，水轮机向大型化、高功率发展，大型水轮机的导叶在质量要求上更高，制造难度更大。针对导叶这种形状的铸件(见图5所示)，目前国内外采用的一些制造方法及优缺点如下1、普通砂型整体铸造，是国内外制造导叶的主要方法，但导叶内部质量差，铸造过程中易产生缩孔、疏松、裂纹等缺陷；2、瓣体模压成型或钢板焊制成型与轴组焊，该方法工序复杂，生产周期长，使用范围也受到限制；3、整体锻造导叶，导叶质量较好，但只适用于小型导叶；日本日立公司曾采用电渣熔铸法生产导叶(日本专利昭57-00542)，采用的模具，即结晶器是整体箱式结构，其上轴部分采用抽锭方法成型，轴与瓣体结合处质量较差，操作复杂，成本较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题，是提供一种适于电渣熔铸导叶用的组合式结晶器，在熔铸导叶过程中采用该结晶器，解决了铸件成型问题，熔铸质量好，铸件各项性能指标达到同材质锻件水平，且金属利用率高，生产周期短，能够生产大型导叶。采用的技术方案是电渣熔铸导叶用组合式结晶器，采用上、下分体结构，即由下结晶器和上结晶器组成，上结晶器叠落在下结晶器上。为了便于脱模下结晶器采用前、后对开式结构。下结晶器内腔形状与导叶的短轴和瓣体形状一致，上结晶器内腔形状与导叶长轴形状一致。为了方便移动结晶器，在上、下结晶器上分别固设有多个吊耳。采用电渣熔铸方法生产导叶，电极采用随形自耗电极；模具采用本技术，即组合式结晶器，组合式结晶器的上结晶器为铜质，下结晶器为钢质或铜质。电渣熔铸导叶过程包括A、熔铸设备采用二工位电渣炉，并且台车在水平方向具备双向可调节功能。B、将下结晶器组装后放入台车上，将随形自耗电极安装在设备的一个炉体工位上，准备熔铸导叶铸件的短轴和瓣体部分。C、采用固渣起弧方法点火，随即加入约75-85％(总渣料)的固体渣料，边化渣料边熔铸，电流控制在≤3000A。当固体渣料全部熔化以后，提高熔化电流使之达到3500A至18000A(铸件截面小取下限，铸件截面大取上限)，进行正常熔铸。进入正常熔铸后，结晶器型腔内，渣池中心温度应始终保持在1600℃至1900℃。整个熔铸过程中电压取50V至100V(铸件截面小取下限，铸件截面大取上限)。D、如果一件自耗电极不够用，可在设备的另一个炉体工位上再安装一块自耗电极。当第一块自耗电极熔化尽以后，将台车移动到第二个工位下继续熔铸，这样可反复多次更换自耗电极，直至下结晶器充满为止(此时导叶铸件的短轴和瓣体部分熔铸完毕)。为了保证铸件成型质量，更换工位时间要≤5分钟。为了补充熔渣的消耗量，保证渣池深度稳定，在接近下结晶器顶端30-35％高度处，开始陆续补加剩余的25-15％渣料，加料要均匀，当下结晶器充满后，加料结束。E、下结晶器充满后，立即移动台车换至另一个工位，在下结晶器上面叠落上结晶器，同时将电极更换为圆形自耗电极，开始熔铸导叶铸件的长轴部分。为了保证铸件结合部位的成型质量，叠落上结晶器、更换圆形自耗电极的总时间要≤10分钟。导叶铸件长轴部分的熔化电流可选3000A至15000A(铸件截面小取下限，铸件截面大取上限)。在导叶铸件长轴部分的熔化过程中，也可更换自耗电极，方法与下结晶更换自耗电极相同。F、在导叶铸件长轴部分熔化结束之前约40分钟内，进行补缩操作。补缩操作采用电渣重熔工艺中常用的“断续减电流法”或“连续减电流法”均可。G、熔铸过程中，结晶器的冷却水要始终保持0.15MPa至0.4Mpa压力范围以内，并且不得出现断水或结晶器漏水现象。H、熔铸结束后，将上结晶器向上抽出；下结晶器水平折开。则铸件可顺利脱模。本技术结构简单，使用方便。电渣熔铸导叶时采用使用本技术可以很好地解决砂型铸造难以消除的缩孔、疏松、夹渣、裂纹等缺陷，铸件的各项性能指标达到同材质锻件水平，且金属利用率高，工序简单，生产用周期短，能够生产大型导叶。附图说明图1是本技术的一种实施例的结构示意图。图2是上结晶器的俯视图。图3是下结晶器的俯视图。图4是一种导叶结构示意图。图5是图4的P向视图。具体实施方式电渣熔铸导叶用组合式结晶器，为上、下分体结构，即由下结晶器1和上结晶器2组成，上结晶器2叠落在下结晶器1上。上结晶器2为整体式结构。下结晶器1是前、后对开式结构，即由前模体4和后模体5水平对接构成。下结晶器1内腔形状与拟铸造的导叶的短轴和瓣体形状一致，上结晶器2内腔形状与导叶长轴形状一致。在上结晶器2和下结晶器1上分别固设有吊耳3。权利要求1.电渣熔铸导叶用组合式结晶器，其特征是由下结晶器(1)和上结晶器(2)组成，上结晶器(2)叠落在下结晶器(1)上；下结晶器(1)为前、后对开式结构，由前模体(4)和后模体(5)水平对接构成，下结晶器(1)的内腔形状与导叶的短轴和瓣体的形状相一致，上结晶器(2)内腔形状与导叶长轴形状一致。2.根据权利要求1所述的电渣熔铸导叶用组合式结晶器，其特征是在下结晶器(1)和上结晶器(2)上分别固设有吊耳(3)。专利摘要电渣熔铸导叶用组合式结晶器，其特点是由下结晶器和上结晶器组成，上结晶器设置在下结晶器上；下结晶器的内腔形状与导叶的短轴和瓣体的形状相一致，上结晶器内腔形状与导叶长轴形状一致。本技术结构简单，使用方便。电渣熔铸导叶时采用使用本技术可以很好地解决砂型铸造难以消除的缩孔、疏松、夹渣、裂纹等缺陷，铸件的各项性能指标达到同材质锻件水平，且金属利用率高，工序简单，生产用周期短，能够生产大型导叶。文档编号B22D23/10GK2710798SQ20042007003公开日2005年7月20日 申请日期2004年7月28日 优先权日2004年7月28日专利技术者李宝东, 姜云飞, 陈瑞, 郝学卓, 李旭东 申请人:沈阳铸造研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
电渣熔铸导叶用组合式结晶器，其特征是由下结晶器（１）和上结晶器（２）组成，上结晶器（２）叠落在下结晶器（１）上；下结晶器（１）为前、后对开式结构，由前模体（４）和后模体（５）水平对接构成，下结晶器（１）的内腔形状与导叶的短轴和瓣体的形状相一致，上结晶器（２）内腔形状与导叶长轴形状一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝东，姜云飞，陈瑞，郝学卓，李旭东，
申请(专利权)人：沈阳铸造研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]