ge_390h汽轮发电机挡油环铸件铸造工艺研究

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1、本文由zhouxiaoj2010贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。2010.No.1GE-390H汽轮发电机挡油环铸件铸造工艺研究GE-390H汽轮发电机挡油环铸件铸造工艺研究刘保生,戴艳涛,王清宇(哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150040)摘:390-H汽轮发电机挡油环铸件是燃气轮机的部件,材料是Al-Sn系合金材料.在挡油环铸要件上有一圈环板,其厚度仅为3mm.关键词:铸造工艺;Al-Sn合金,挡油环铸件1前言390-H汽轮发电机挡油环铸件是燃气轮机的3mm(另一种为5m

2、m),处于铸造结构的极限.因为此处的结构,我们的制造工艺也必须较以往的铝铸件有较大的突破才行.如能成功生产此类铸件,我们的技术水平将再上一个台阶.2研究内容2.1燃机挡油环材料2.1.1GE公司专用材料B12G32AGE燃机挡油环铸件材料B12G32A相当于ASTB26/26M-92aA08500.为Al-Sn系合金材M部件.该铸件不仅材料是我公司从未使用过的全新材料,而且结构较我们生产的汽轮发电机挡油环铸件有很大的不同,其制造工艺也较以往的铝铸件将有较大的突破.390-H汽轮发电机挡油环铸件所使用的材料是Al-Sn系合金材料,铝锡镍合金

3、为GE公司从美国材料标准中选用的材料,国内标准中没有此类合金,与我们通常使用的ZL102合金有很大不同,对于我们而言这是一个新的领域.结构和一般的汽轮发电机挡油环铸件有很大的不同.在挡油环铸件上有一圈环板,其厚度仅为料,国内对应牌号为GB/T1174—1992铸造轴承合《金》中的ZAlSn6Cu1Ni1合金,合金的化学成分,力学性能见表1,2.表表1B12G32A化学成分AlCu0.7～1.3FeMgMnNi0.7～1.3SiSn5.5～7.0Ti余量≤0.7≤0.10≤0.10≤0.7≤0.20注:其余元素总含量不超过0.30%.表2B

4、12G32A力学性能抗拉强度(σb)延伸率(δ)5ksiMPa%≥16.0≥110≥5.02.1.2挡油环铸件通用材料ZL102(表3,4)表表3ZL102化学成分合金牌号合金代号ZALSil2ZL102主要元素%Si10.0～13.0AlFe0.7Cu0.30余量杂质含量%≤Mg0.10Zn0.10Mn0.50Ti0.20杂质总和2.0余量—45—上海大中型电机表4ZL102力学性能合金牌号ZAlSil22010.No.1合金代号ZL102合金状态F力学性能≥抗拉强度σb/MPa145伸长率δ/%54布氏硬度/HB502.1.3材料对比

5、通过查阅资料和分析,两种材料的性能对比如表5:表5性能对比合金代号收缩率(%)融化温度(℃)抗热烈能力气密性流动性凝固收缩倾向常规热处理抗蚀性机械加工性能抛光性能高温强度(260℃)焊接适用性钎焊适用性B12G32AASTB26/26M-92aA08500M13‰224～649ZL102GB/T1176-879‰～10‰577～600较差较差较差较差时效处理(T5)中优优建议不在高温条件下使用较差否优良优优铸态(F)良较差差≤200℃良否经过材料性能的对比发现B12G32A的加工性能优于ZL102,便于密封梳齿的加工;结合我公司生产铝合金

6、的实际情况,最终制定配制Al-Cu,lANi中间合金,单加Sn的合金熔炼工艺生产燃机挡2.2制造程序及内容2.2.1工艺路线根据产品结构,技术要求和现有的工艺装备确定挡油环铸件的工艺路线如图1:油环铸件.图1挡油环铸件的工艺路线2.2.2铸造工艺方案的制定造型,对产品的结构进行分析,以便于制定铸造工艺,计算铸件的重量和熔化金属的量.我们首先根据设计图纸对产品进行了三维实体—46—2010.No.1GE-390H汽轮发电机挡油环铸件铸造工艺研究刷印和厚薄不匀的现象,从而提高表面的光洁度(图5).图2挡油环三维实体图390-H燃汽轮发电机挡油

7、环铸件结构复杂,除了与我公司常用的挡油环铸件相同的密封结构外,在挡油环铸件上还有一圈环板,其厚度仅为3mm(另一种为5mm),处于铸造结构的极限(图2).对图5挡油环铸件砂芯图此结构在铸造过程将其加厚,在加工时进行加工,这样即可以保证环板的铸造质量,又可以保证环板的平整度和光洁度.模型与芯盒(图6)严格按工艺要求制作,均采用金-木结合结构,提高模型的强度与表面光洁度;制作专用的砂箱等,提高生产效率,节约型砂等原材料的消耗.图3挡油环铸造工艺简图由于铸件结构复杂,我们采用树脂石英砂进行造型,保证铸件外形的形状和尺寸精度.利用树脂砂强度高,尺

8、寸精度好,累积误差小的特点,制作分层砂芯(图4),形成油槽和不方便起模的结构.图4挡油环铸件合箱组芯图图6挡油环铸件芯盒模型图在砂型表面进行涂料喷涂和刷涂工艺,砂型硬化后表面涂刷(喷涂)醇基锆