基于Magmasoft的汽轮机缸体上半铸造工艺优化.pdf

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1、《大型铸锻件》No．2HEAVYCASTINGANDFORGINGMarch2015基于Magmasoft的汽轮机缸体上半铸造工艺优化郑朝军(中国第一重型机械集团，黑龙江161042)摘要：针对实际生产中汽轮机缸体上半出现的超标缺陷，运用magmasofi软件对汽轮机缸体树脂砂铸造工艺方案进行模拟优化。对浇注系统、冒口进行了改进。模拟结果表明，金属液充型平稳，补缩效果良好。经过生产验证，铸件质量完全满足设计要求。关键词：汽缸体；magmasoft；铸造工艺中图分类号：TG24文献标志码：BCastingProcessOptim,zationforUpperPartofSt

2、eamTurbineCylinderBlockBasedonMagmasoflZhengZhaojanAbstract：Aimingatthedefectsinupperpartofsteamturbinecylinderblockduringproduction，thecastingprocessofresinbondedsandforsteamturbinecylinderblockisoptimizedbymagmasofl，pouringsystemandriserareimproved．Thesimulationresultsshowthattheliquidm

3、etalfillingissmooth，andfeedingeffectisgood．Theproduc-tionpracticeshowsthatthequalityofthecastingcanmeetthedesignrequirements．Keywords：cylinderblock；magmasoft；castingprocess汽轮机缸体质量要求高，整体尺寸大，结构复表1铸件化学成分要求(质量分数。％)Table1Therequiredchemicalcompositionsofcasting杂，壁厚不均，是典型的壳体类铸件。汽轮机缸体(massfracti

4、on。％)结构不利于铸造，实际生产的汽轮机缸体铸钢件ICSiMnPSCrMoV内部非常容易产生缩松类缺陷，且缺陷分布范围0．12≤0．5≤≤1．O0．45O．2广，数量多。其材质可焊性差，检测标准严格，出～O．180．6～O．80．O30．025—1．5～O．65～0．3现缺陷时多需要反复修补才能满足标准要求，因此对铸造工艺提出了严格的要求。我厂借助表2铸件力学性能要求Table2Therequiredmechanicalpropertiesofcastingmagmasofl软件对汽轮机缸体树脂砂铸造工艺进l抗拉强度屈服强度伸长率断面收缩率冲击功行模拟优化，通过分析充型

5、及凝固过程，预测缩l／MPa／MPa(％)(％)／J孔、缩松等缺陷的位置，调整工艺参数，确定了最}≥485≥275≥18／>35≥24佳工艺方案，降低了生产成本，保证了铸件质量。1铸件技术要求2汽轮机缸体缩孔缩松的预测汽缸体是汽轮机基本结构中最重要的部件之2．1原工艺方案及确定原则一，属于发动机机组的重要组成部分。由于其工图1所示为零件结构图，在上平面设置圈冒作环境非常恶劣，属于高温高压环境，因而其内部口。采用阶梯式浇注系统。铸件整体采用实样造质量要求非常高J。汽轮机缸体分上下两半，本型，内腔采用组芯造型。型腔表面刷醇基锆英粉文仅介绍汽轮机缸体上半工艺方案。铸件轮廓尺涂料

6、。造型辅具选用4000mm×3500mmx600寸3125mmx2900mm×1665mm净重为mm专用砂箱。根据我厂实际生产条件，造型材17322kg，材质为ZG15CrlMo。具体化学成分要料选用呋喃树脂砂。面砂选用铬铁矿砂，厚度为求见表1。汽缸体的力学性能要求见表2。30mm～50mm，背砂选用石英砂。选用(2j8Omm×2包孔单包浇注，钢水包为柱塞式浇包，浇注温收稿日期：201l—O2—17作者简介i郑朝军(1984一)，铸造工艺员，从事大型铸钢件工艺编度为1545～1555oC。浇注前需要对型腔进行高制。温烘烤，使铸型内部温度均匀达~iJ40℃。确定此43《大型

7、铸锻件》No．2FHEAVYCASTINGANDFORGINGMarch2015gU4ne图黛概一善缩孔缩松缺陷，在缸体§ll-馘贴。图5工艺优化后缺陷概率分布图4工艺优化后的模拟结果及生产验证Figure5Theoptimizedprocessdefectprobabilitydistribution工艺优化后的缺陷概率分布如图5所示。缩孔缩松全部在冒口内部，环带及主蒸汽进气孔根(2)铸件凝固过程分析部缩孔缩松缺陷全部消除，铸件内部质量良好。图4为汽轮机缸体原工艺缺陷概率分布图。经过生产验证，铸件质量合格，没有出现超声检测从