重型燃气轮机的关键部件涡轮机匣陶瓷型的精密铸造方法技术

重型燃气轮机的关键部件涡轮机匣陶瓷型的精密铸造方法，包括下述工艺步骤：按45目铝矾土：100目铝矾土：180目铝矾土：180目石英粉=50:25:20:5的重量比取铝矾土和石英粉，配制成砂套干料，再按砂套干料：硅酸乙酯水解液=100g：6ml的比例加入硅酸乙酯水解液，混均后倒入母型中捣实，待砂套干硬后起模。按350目锆砂粉：硅酸乙酯水解液=100g：25ml的比例取锆砂粉和硅酸乙酯水解液，混合制成浆料，再将制好的砂套放到浆料中，立即置于托板上，在1400℃下焙烧，焙烧时间2-3h。采用AOD精炼钢水浇铸，再经热处理，精整后，即得。本发明专利技术能大幅度提高大型进气机匣铸件质量，降低大型进气机匣铸件的生产成本，缩短生产周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到重型燃气轮机的关键部件涡轮机匣精密铸造
，特别是涉及一种大型复杂薄壁件陶瓷型铸造方法。
技术介绍
目前，世界上只有美、日、德、法等少数国家具备独立研制重型燃气轮机的能力，其核心技术一直被封锁。作为新一代动力装置，它被广泛应用于发电、独立能源系统、机械驱动、船舶动力等领域。它的研制代表着一个国家和地区重大装备制造业的总体水平，也是一个国家高新技术工业的具体体现，标志着一个国家的技术发达程度。重型燃气轮机，由进气机匣、进口可调导向叶片、压气机、扩散器、燃烧室、透平及排气机匣组成，其机匣一般采用锻造和铸造两种方法制造。前者重量轻、体积小，结构性能好；但加工难度大，且考虑到刚度因素，需整环和半环交错安装，故造价较高。后者笨重耗材占空间，且因壁厚而受温度因素影响大，结构性能较前者差；但加工难度小，并可全部采用半环对接安装，故造价较低。两种方法虽各有优劣，目前工程实践中却多采用前者。随着我国精密铸造技术的不断提高，重型燃气轮机其机匣部件开始采用铸造方法制造，进气机匣能够采用熔模铸造，虽能铸出尺寸精确、光洁度高的铸件，但由于本身工艺的限制(大尺寸复杂件蜡型易变形，挂壳困难等)，浇注的铸件重量一般都较小，最大件只有几十公斤，适用生产小型、轻型燃气轮机机匣，而陶瓷型铸造在同样具有较高的尺寸精度和表面光洁度的情况下，可生产出重量、尺寸较大的铸件，适用生产重型燃气轮机机匣的生产。陶瓷型芯材料成分和制备技术由于受到专利保护，报道较少，一些工厂对陶芯材料的配方、生产工艺、脱除工艺等都严格保密。尽管目前陶瓷型芯已基本满足国内的需求，但与发达国家相比还有相当的差距，特别是在大型复杂薄壁件用陶瓷型芯生产方面，无论是模具的设计与制造，还是陶芯的制备与脱除，尺寸控制，表面光洁度等方面都存在问题。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供一种，能大幅度提高大型进气机匣铸件质量，降低大型进气机匣铸件的生产成本，缩短生产周期。采用的技术方案是 ，包括下述工艺步骤 一、陶瓷型所用的造型材料1.耐火材料铝矾土、石英粉及锆砂粉等。2.粘结剂硅酸乙酯水解液。3.脱膜剂铝粉。铝矾土粒度为45目、100目、180目，分别存放。石英粉180目。硅酸乙酯水解液(NH4CL)浓度为16%。二、制作砂套 I、配料按45目铝矾土 100目铝矾土 180目铝矾土 180目石英粉=50-55 :20-25 :5-8的重量比例取铝矾土和石英粉，配制成砂套干料，再按砂套干料硅酸乙酯水解液=IOOg 6ml的比例加入硅酸乙酯水解液，并混均匀后倒入母型中，采用人工捣实。三、起模 待砂套硬化后起模。四、浆料配制与挂涂 按320目锆砂粉硅酸乙酯水解液=IOOg 25ml的比例取锆砂粉和硅酸乙酯水解液，并混合均匀制成浆料；再将步骤三制成的砂套浸入浆料中，立即置于托板上。五、焙烧 将挂浆料后的砂套进行焙烧。焙烧的目的是使陶瓷型内残存的乙醇、水分和少量的有机物烧去，并使陶瓷层的强度增加。焙烧温度1400°C，焙烧时间2 3h，出炉温度彡250°C，以防止产生裂纹。六、组芯和围箱 将焙烧好的陶瓷型在金属底板上组芯，用水玻璃砂围箱后，250°C入炉烘烤，烘烤时间2h。七、浇注与清理 采用AOD精炼钢水浇注。(浇注温度为1620°C，浇注速度为65KG/S)，待铸件冷却至室温时再打箱、清理、切浇冒口。八、热处理(热处理工艺参数正火温度为1030°C ±10°C，一次回火温度为6100C ±10°C，二次回火温度为 590°C ±10°C) 九、精整，即得。本专利技术具有以下优点 1、铸件尺寸精度高，尺寸精度高达3 5级； 2、铸件表面光洁度高，陶瓷型铸件表面粗糙度可达RalO 1.25微米； 3、生产成本低； 4、生产周期短。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。图2是本专利技术的一种实施例的俯视图。图3是图1的A— A剖视图。图4是图2的制备工艺图。图5是用本专利技术方法制备的一种实品实体图。具体实施例方式，包括下述工艺步骤该进气机匣铸件 进气机匣铸件根据铸造合金牌号为ZG06Crl3Ni4Mo材质特性配比相应陶瓷型所需原材料，制作陶瓷型砂芯。制作砂套 I、按45目铝矾土 100目铝矾土 180目铝矾土 180目石英粉=50:25:20:5的重量比取铝矾土和石英粉，混均，配制成砂套干料，再按砂套干料硅酸乙酯水解液=IOOg 6ml的比例加入硅酸乙酯水解液，混均后倒入母型中，人工捣实，待砂套干硬后起模。2、浆料配制与涂挂 按350目锆砂粉硅酸乙酯水解液=IOOg 25ml的比例取锆砂粉和硅酸乙酯水解液，并混合均匀制成浆料，再将制好的砂套放到浆料中，立即置于托板上。3、焙烧 焙烧温度为1400°C、焙烧时间2-3h，出炉温度彡250°C。4、将焙烧好的陶瓷型在金属底板上组芯，用水玻璃砂围箱后，250°C入炉烘烤2h。 5、采用AOD精炼钢水浇铸，采用已知的热处理技术进行热处理，精整后，即得。本文档来自技高网...

【技术保护点】
重型燃气轮机的关键部件涡轮机匣陶瓷型的精密铸造方法，其特征在于包括下述工艺步骤：（1）、陶瓷型所用的造型材料?：?①．耐火材料：铝矾土、石英粉及锆砂粉；?②．粘结剂：硅酸乙酯水解液；③．脱膜剂：铝粉；铝矾土粒度为45目、100目、180目，分别存放；石英粉为180目；硅酸乙酯水解液浓度为16%；（2）、制作砂套配料：按45目铝矾土：100目铝矾土：180目铝矾土：180目石英粉=50?55：20?25：5?8的重量比例取铝矾土和石英粉，配制成砂套干料，再按砂套干料：硅酸乙酯水解液=100g：6ml的比例加入硅酸乙酯水解液，并混均匀后倒入母型中，采用人工捣实；（3）、起模待砂套硬化后起模；（4）、浆料配制与挂涂：按320目锆砂粉：硅酸乙酯水解液=100g：25ml的比例取锆砂粉和硅酸乙酯水解液，并混合均匀制成浆料；再将步骤三制成的砂套浸入浆料中，立即置于托板上；（5）、焙烧将挂浆料后的砂套进行焙烧，焙烧温度1400℃，焙烧时间2~3h，出炉温度≤250℃；?（6）、组芯和围箱将焙烧好的陶瓷型在金属底板上组芯，用水玻璃砂围箱后，250℃入炉烘烤，烘烤时间2h；（7）、浇注与清理?采用AOD精炼钢水浇注，浇铸温度为1620℃，浇注速度为65KG/S；待铸件冷却至室温时再打箱、清理、切浇冒口；（8）、热处理：热处理工艺参数：正火温度为1030℃±10℃，一次回火温度为610℃±10℃，二次回火温度为590℃±10℃；（9）、精整，即得。...

【技术特征摘要】
1.重型燃气轮机的关键部件涡轮机匣陶瓷型的精密铸造方法，其特征在于包括下述工艺步骤 (1)、陶瓷型所用的造型材料 ①.耐火材料铝矾土、石英粉及锆砂粉； ②.粘结剂硅酸乙酯水解液； ③.脱膜剂铝粉； 铝矾土粒度为45目、100目、180目，分别存放；石英粉为180目； 硅酸乙酯水解液浓度为16% ； (2)、制作砂套 配料按45目铝矾土 100目铝矾土 180目铝矾土 180目石英粉=50-55 :20-25 :5_8的重量比例取铝矾土和石英粉，配制成砂套干料，再按砂套干料硅酸乙酯水解液=IOOg :6ml的比例加入硅酸乙酯水解液，并混均匀后倒入母型中，采用人工捣实； (3)、起模 待砂套硬化后起模； (4)、浆料配制与挂涂 按320目锆砂粉硅酸乙酯水解液=IOOg 25ml的比例取锆砂粉和硅酸乙酯水解液，并混合均匀制成浆料；再将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岭，李宝志，姜云飞，陈瑞，李旭东，弥尚林，唐骥，
申请(专利权)人：沈阳铸造研究所，
类型：发明
国别省市：