大尺寸燃气轮机叶片的熔模铸造工艺

《大尺寸燃气轮机叶片的熔模铸造工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据·1138·铸造FOUNDRYOct．2012VoI．61N0．10大尺寸燃气轮机叶片的熔模铸造工艺孔胜国(钢铁研究总院高温材料研究所，北京100081)摘要：介绍了大尺jI．燃气轮机叶片熔模铸造l：艺现状．重点列举r叶片熔模铸造的几个关键过程：模具设计及制造、蜡模尺寸控制、型壳制造1二艺、定向和单品叶片技术等并指出了大尺寸燃机叶片熔模铸造1：艺的几种关键技术R前的发展方向，关键词：大尺寸叶片；熔模铸造；关键技术中图分类号：TG249．5文献标识码：A文章编号：1001—4977(2012)10一1138—04TheInvestmentCastingTe

2、chnologyoftheLarge—SizeTurbineBlade，KONGSheng—guo(DepartmentofHighTemperatureMaterialResearch，CentralIronandSteelResearchInstitute，Beijing100081，China)Abslraot：Theprocessstatusabouttheinvestmentcastingofthelarge—sizeturbinebladeissummarized．Somekeyprocessesofbladecastingareemphatical

3、lyenumerated,suchasdiesdesigningandmaking,waxdimensioncontrolling,manufacturingtechniquesofshellandtechniquesofdirectionbladeandsingle—crystalblade．Thispaperalsointroducesthedevelopingdirectionofkeyprocess，andforecaststhefutureofthistechnology．Keywords：large-sizeblade；investmentcasti

4、ng；keytechnology燃气轮机作为21世纪最具市场应用前景的第i代动力机械，是动力系统的核心技术。随着天然气资源进一步开发，贮存和输送技术的发展以及应用领域的不断扩大，特别是20世纪90年代移植航空燃气轮机的先进技术后，燃气轮机的单机容量与效率都得到了大幅度提升，而大容量、高效率的新型燃气轮机联合循环机组的开发和问世，使得燃气轮机在发电领域获得了前所未有的高速发展。近年来电力体制改革、环保力度加大，使得这种具有设备与安装费用低、污染⋯物排放低、热效率高、启停快、建设周期短、可靠性和可用率高、占地面积小与用水量少等特点的发电装置越来越受到全世界的关注。目

5、前全球1兆瓦以上发电燃气轮机2．1万台，总容量100万兆瓦，发电量接近全球发电总量的五分之一二到2010年底，我国燃气轮机装机容量已超过3．4万兆瓦，占全国发电总装机容量的3．5％t21。但我闫燃气轮机研制能力较为薄弱。材料与核心部件技术，特别是热部件制造技术难以引进，凶此，高温部件的制造技术是国内燃气轮机国产化研发的关键。涡轮叶片是燃气轮机的关键核心部件(图1)，厂．作环境恶劣，一般使用耐高温耐腐蚀的高温合金来制造，高温合金最初主㈦l』、J：，j烈轮il¨¨‘什Fig．1Imageofthelarge—sizeturbinebladecasting要应用于航空

6、发动机的热端部件制造，随着航空、航天发动机技术的发展而不断发展，至20世纪60年代，无余量精密铸造成为制造航空发动机高温合金涡轮叶片的主要方法。至,120世纪70年代对高温合金材料的研究已经有了足够多的积累，自20世纪80年代起新工艺已成为改善高温合金材料性能的主要途径。与航空发动机叶片相比，重型燃机涡轮叶片更重、更大、更长，也对熔模铸造f：艺提出了更多的要求【31。1燃气轮机涡轮叶片熔模铸造工艺发展1．1模具设计及制造技术20世纪50年代，精铸件模具设计主要靠设计人员收稿日期：2012-05—28收到初稿．2012-07一l7收到修订稿j作者简介：孔胜陶(19

7、75一)．男．I：程师．主要从事高温合金研究E-mail：shengguokong@163com万方数据铸造孔胜国：大尺寸燃气轮机叶片的熔模铸造工艺在图纸上进行手T二维串行设计，要求高、周期长，还容易出现反复。60年代后期，随着计算机软硬件技术的发展，开始出现了一些CAD模具设计软件，如AutoCAD等，设计人员可以借助计算机进行CAD模具设计，大大提高了模具设计的效率，缩短了模具设计的周期。90年代出现了像UG、PRO／E、CATIA等功能强大的CAD／CAE／CAPP／CAMi维一1：程软件，没计人员可借助它进行二次开发，完成模具的设计及制造过程，使模具的制

8、造精度、周期提高到新的水