[发明专利]一种耐腐蚀叶轮铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及叶轮制造方法，特别是一种能提高耐腐蚀性能的叶轮铸造工艺。

背景技术

叶轮作为泵产品的核心零件，对泵的使用性能及整机的可靠性和寿命都起着直观重要的作用。我国从研制泵产品到目前，叶轮的铸造加工工艺均采用木模刻线的砂型铸造工艺生产。近年来有了水玻璃工艺铸造技术、熔模铸造工艺，铸造技术已发展得越来越成熟。但是叶轮的结构复杂，特别是叶片为立体空间结构，使得叶轮的铸造工艺发展缓慢，特别精密铸造技术难于在叶轮的铸造工艺上使用。通过砂型铸造的叶轮存在较大的缺陷：壁厚量重、过流表面的粗糙度大，一般精度在13-15级，容易产生夹砂、长瘤、疏松等缺陷。特别是叶轮的实际铸造叶型和水力模型存在一定的差距，结果是泵的效率达不到设计的要求。同时这样厚重的叶轮加工量也非常大，劳动生产率低，叶轮的平衡性差，这些因素严重影响了泵设备的性能及寿命。如果把叶轮进行滚砂处理，虽然叶轮的过流表面粗糙度提高了，但是叶轮的加工成本大大增加，加工周期变长，也增加生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种高耐腐蚀性能的叶轮铸造工艺。

本发明采用如下技术方案：一种耐腐蚀叶轮铸造工艺，叶轮的叶片、后盖板和轮毂整体浇注成型，叶轮的前盖板与叶片焊接，铸造工序包括工艺设计、压型设计及制造、浇注系统设计、压制蜡模、修补蜡模、蜡模组合、模组清洗脱脂、粘浆、撒砂、干燥、脱蜡、模料回用、型壳焙烧、合金溶化及浇注、脱壳、抛丸、去除浇冒口、清理、初检、补焊、热处理、清砂、酸洗钝化、抛光、电解抛光、二次检验，其特征在于：

压型设计及制造：先根据离心泵的水力模型设计叶轮的各项参数并建立三维模型，后采用数控加工和手工制作相结合的方式制造压型，并选用铝材作为压型模材料，直径300mm以下采用铝棒料做模具材料，直径300mm以上采用生铝做模具材料；

粘浆：采用硅熔胶，里层用S-1430硅溶胶，面层采用S-830硅溶胶，环境温度22-26℃，压制温度56-60℃，压制压力0.3-0.6MPa；

撒砂：原料用100-120目锆砂，环境湿度50-70％，环境温度22-26℃，干燥时间24小时，风速每秒6-8米；

脱蜡：采用高压蒸汽脱蜡，蒸汽压力在0.6-0.75MPa，并且达到0.6MPa的压力时间小于14秒，整个型壳脱蜡时间在6-10分钟；

型壳焙烧：在950-1050℃范围内进行；

合金溶化及浇注：采用316、304不锈钢，其浇注温度为1580-1620℃。

技术效果：本发明将叶轮模具采用铝制整体铸造模具，通过本铸造方法生产的叶轮具有较高的表面光滑度，并且其精度可以达到4-6级，叶轮的叶型完全与设计图纸符合。本工艺提高了叶轮表面光滑度、减小了材料收缩及型壳的变形，提高了叶轮的耐腐蚀性能，而传统工艺制造的叶轮表面粗糙，需要较多的后续加工，本工艺叶轮表面光滑度高，节约了工序，加工表面可减少1/3，效率可提高3-5％。

具体实施方式

一种耐腐蚀叶轮铸造工艺，叶轮的叶片、后盖板和轮毂整体浇注成型，叶轮的前盖板与叶片焊接，铸造工序包括工艺设计、压型设计及制造、浇注系统设计、压制蜡模、修补蜡模、蜡模组合、模组清洗脱脂、粘浆、撒砂、干燥、脱蜡、模料回用、型壳焙烧、合金溶化及浇注、脱壳、抛丸、去除浇冒口、清理、初检、补焊、热处理、清砂、酸洗钝化、抛光、电解抛光、二次检验，

压型设计及制造：先根据离心泵的水力模型设计叶轮的各项参数并建立三维模型，后采用数控加工和手工制作相结合的方式制造压型，并选用铝材作为压型模材料，直径300mm以下采用铝棒料做模具材料，直径300mm以上采用生铝做模具材料；

粘浆：采用硅熔胶，里层用S-1430硅溶胶，面层采用S-830硅溶胶，环境温度22-26℃，压制温度56-60℃，压制压力0.3-0.6MPa；

撒砂：原料用100-120目锆砂，环境湿度50-70％，环境温度22-26℃，干燥时间24小时，风速每秒6-8米；

脱蜡：采用高压蒸汽脱蜡，蒸汽压力在0.6-0.75MPa，并且达到0.6MPa的压力时间小于14秒，整个型壳脱蜡时间在6-10分钟。

型壳焙烧：在950-1050℃范围内进行；

合金溶化及浇注：采用316、304不锈钢，其浇注温度为1580-1620℃。