汽轮机阀体铸造工艺优化

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1、应用与试验·机械研究与应用·汽轮机阀体铸造工艺优化宋道春，屈文涛(1．西安石油大学，陕西西安710065；2．兰州兰石铸造有限责任公司，甘肃兰州730050)摘要：利用SolidWorks三雏造型软件，运用华铸CAE铸造凝固模拟软件对汽轮机阀体铸钢件充型、凝固过程进行模拟分析。通过对凝固过程的数值分析，结合生产中的实际经验，找出原有生产工艺中缺陷的形成原因。针对缺陷的形成原因，设计出相应的修改工艺，保证了铸件的质量，降低了生产成本和生产周期，满足客户的需求。关键词：华铸CAE；充型过程；凝固过程；数值模拟中

2、图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1007—4414(2011)06—0055—03ProcessoptimizationofthevalvecastinginsteamturbineSongDao—chun1．，QuWen—tao(1．X／all,petroleuminstitute，舡anShanxi710065，China2．LanzhouLanshifounderylimitedcompany，LanzhouC．ansu73oo50，China)Abstract：WithSolidWorks

3、3Dmodelsoftware，fillingandsolidificationofsteelcastingofthesteamturbinevalvearesimula．tedandanalyzedwiththeCAEsoftware．Throughnumericalanalysisofthesolidificationprocess，combiningwiththepracticeexperienceofproduction，thecauseofdefectsintheoriginalproductiv

4、eprocessisfoundout．Accordingtothecauseofde-recta，thecorrespondingofmodificationprocesstoensurethecastingqualityisdesignedandthecostisdecreasedandthepro-ducfiveperiodtomeetcustomerrequirementissho~ened．Keywords：CAEsoftware；fillingprocess；solidificationproce

5、ss；numericalsimulation1前言2工艺现状铸造是机械产品毛坯的重要生产方法，在国民经阀体为燃汽轮机的关键件，在高温、高压下工作，济中占有重要地位。随着世界统一市场的形成和发质量要求严格。加工面磁粉探伤一级、超声探伤二展，铸造企业面临着日益激烈的竞争和严峻的挑战。级、面非加面磁粉探伤二级、超声三级。该阀体材质长期以来人们对铸造充型凝固过程的把握和控制主为ZG15CrlMolV，需加热焊补且裂纹倾向严重。要是建立在大量试验基础上的经验准则，尤其对于高原工艺浇注系统采用阶梯式，即阀体底部两个合金

6、钢种还存在高熔点、流动性差、收缩大等铸造难管口各进1道4,70mm浇口底返进入，中间分型面处度。随着计算机技术在铸造行业的迅速发展，借助铸又设立2道~b7Omm浇口，以保证钢水的充型平稳；造CAE软件可对铸件的充型、凝固过程在计算机上大法兰面放置四个~400mmx550mm明冒口对其进进行模拟，通过一些模拟软件的帮助可以缩短产品的行补缩，中间两个管口各放置一个咖220mm×365mm研发试制周期，降低生产成本、提高材料的利用率暗冒口，阀体内部法兰处上下各放置6块内冷铁起激等[1_3]。能对现有的铸造工艺进行

7、模拟计算，通过直冷作用，加快冷却速度以保证该位置的致密度，原有观的视觉分析出现有工艺存在缺陷形成的原因并加的工艺方案如图1所示。以改进，从而提高产品质量，缩短产品交货期，满足客按照该工艺生产的阀体，因补缩通道不够，阀体户要求，在激烈的市场竞争中占有优势位置，促进企中间法兰处大面积缩孔、缩松，铸件缺陷如图2所示。业更好、更快的发展。由于该位置属应力集中区，施焊后应力很难得到基于铸造CAE技术，采用SolidWorks软件对汽有效释放造成新的裂纹缺陷，形成缺陷反复修复但不轮机阀体进行三维造型，利用华铸CAE软件

8、对阀体能根除。该阀体材质要求加热后带温焊补，该位置难的充型、凝固过程进行多次模拟分析，根据模拟结果以施焊，对焊工工作造成很大困难，难以保证铸件焊对缺陷的形成原因进行分析，找出相应的解决方案。补合格率。从根本上解决这一难题，必须从铸造工艺解决了该铸件内部中问法兰根部缩孔、缩松等铸造缺人手。由于铸造缺陷的形成原因太多，以前工艺人员陷，提高了产品质量，满足了客，白交货期的要求。无法直观分析到该缺陷形成的原因，只能试图加