基于大型水电-混流式机组上冠铸件铸造缺陷预测及防止

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1、学兔兔www.xuetutu.com2013年第3期铸造设备与工艺2013年6月FOUNDRYEQUIPMENTANDTECHNOLOGY·铸造工艺·大型水电一混流式机组上冠铸件铸造缺陷预测及防止刘勇。刘宝惜。王军(大连华锐重工铸钢有限公司，辽宁大连1162023)摘要：为了预测大型水电一混流式机组上冠铸件铸造缺陷并提出相应的解决措施，本文通过对上冠铸件的铸造工艺性进行分析，利用Magma铸造数值模拟软件，完成该铸件的应力和变形分析，并对实际铸造工艺方案的流动速度场和压力分布进行了计算和结果分析，通过分析数值模拟计算结果预测铸造缺陷，同时根据实际生

2、产情况，提出解决铸造缺陷的措施。关键词：上冠；横向裂纹；Magma；内裂纹；松箱时间中图分类号：TG245文献标识码：A文章编号：1674—6694(2013)03—0017—04DefectsPredictionandPreventionofLargehydropower—-FrancisCastingCrownontheUnitLIUYong，LIUBao-xi，WANGJun(DdianHuaruiHeavyIndustryCastSteelCo．，碰，DalianLiaoning1162023，China)Abstract：Inordert

3、opredictlarge—scalehydropower—Franciscrowncastingdefectsontheunitandproposeappropriatemeasures，thecastingprocess，thestressanddeformationofcastingswereanalyzedusingMagmacastingsimulationsoftware．Theactualcastingprocessflowvelocityandpressuredistributionsarecalculatedandanalyzed

4、．Byanalyzingthenumericalsimulationresults，thecastingdefectsmaybepredicted，andaccordingtotheactualproductionsituation，themeasurestosolvethecastingdefectswereputforward．Keywords：uppercrown，transversecracks，Magma，internalcracks，looseboxtime反击式水轮机在我国应用较为普遍，并以混流气通道，消除转轮内真空。在上冠法兰外围四

5、周开式和轴流式水轮机为主。混流式水轮机不仅结构简有若干个泄水孑L，并装有减压装置，以减小作用在单，制造、安装方便，而且有较好的抗空蚀性能，运转轮上的轴向水压力。上冠的下锥面上均匀布置着行可靠，适用水头范围较广，是反击式水轮机中应若干个转轮叶片。上冠的外轮缘处装有止漏装置(也用最广泛的一种机型。全国已投入运行的水轮发电称止漏环)，减小转动部分与固定部分的漏水损失。机组中，混流式水轮机单机最大容量为800Mw(向l上冠铸件铸造工艺性分析家坝水电站)。混流式水轮机转轮一般由上冠、叶片、下环、止大型水电一混流式机组上冠铸件模型如图1漏装置、泄水锥和减压装置

6、组成[1】。上冠的外形与圆所示。材料在国内主要采用zG06cr13Ni4M0[1，其锥体相似，其作用是支承叶片并与下环形成过流通固相线温度为1455℃，液相线温度为1490oC。相道。上冠的上部中央为均布有数个螺孔的上冠法变温度临界范围，AC1(571oC～600oC)，AC3(809oC兰，用以连接主轴；对于小尺寸转轮的上冠不设法～823oC)，Ms(280oC一300℃)，Mf(80℃一100oCo兰面，只设带有锥度的中心孔，并与主轴通过锥面美国主要采用ASTMA743GrCA一6NM，德国主要采定心、轴头螺母定位、键传力矩来获得固定连接。在用

7、G—X5CrNi134。这种钢硬度高，在带有泥沙的水上冠中心开有中心孔用以减轻重量并作为轴心补流冲刷下，具有良好的抗磨耐腐蚀性。不锈钢材质的铸造性能较差：钢液中有氧化铬夹杂物，钢液表面易产生氧化铬膜而阻碍钢液充填砂型，钢液容易收稿日期：2013—05—20作者简介：刘勇(1984一)，男，I~t)11省通江县人，研究方向：水轮机、产生冷隔、夹杂和表面皱纹等缺陷。而且容易产生汽轮机、破碎机等铸钢件铸造工艺设计及计算机数值模缩孔和缩松；导热性差，线收缩大、热应力大、容易拟。-17·学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com

8、学兔兔www.xuetutu.comJun．2013No3铸造设备与工艺2013年第3期是中间法兰尺寸大)，铸件在浇注后型