[发明专利]一种大型水电推力头的生产方法

权利要求书

1.一种大型水电推力头的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：

S1：铸造工艺设计：浇注模型采用组芯暗冒口设计，所述浇注模型包括：铸件（1），中间整体芯（2），墙芯（3），墙芯芯头（4），暗冒口（5），透气芯棒（6），排气孔（7），盖芯（8），铸件冒口（9）；其中，中间整体芯（2）、墙芯（3）围出铸件（1）型腔，墙芯（3）用墙芯芯头（4）固定，盖芯（8）连接中间整体芯（2）、墙芯（3），墙芯（3）中设有暗冒口（5），透气芯棒（6）、排气孔（7）在墙芯（3）、暗冒口（5）、盖芯（8）中连通，在盖芯（8）中设有铸件冒口（9）；

在暗冒口（5）上方插入透气芯棒（6），铸件（1）中间设置一块中间整体芯（2），外侧墙芯（3）设置6-8块；每块墙芯（3）中采用易于起模的泡沫模型制作暗冒口（5）；

S2：浇注：控制浇注的钢液化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.21～0.23%，Si：0.45～0.60%，Mn：1.30～1.50%，Ni：0.20～0.30%，Cr：0.20～0.30%，其余为Fe和不可避免的杂质；浇注温度1545～1560℃；

S3:热处理：采用正火、正火冷却、回火、回火冷却的热处理方式：

所述正火：将浇冒口清理后的大型水电推力头铸件送入热处理炉升温，铸件以30～50℃/h的升温速度加热到650～700℃保温4～6h，然后以40～60℃/h的升温速度加热到910～930℃，正火保温时间根据大型水电推力头最大壁厚按1h/25mm计算；

所述正火冷却：正火保温结束后，铸件出炉，采用8～10台风机，在风机吹风口处喷洒水雾，使冷风和水雾一起均匀吹到铸件上，使整个铸件冷速加快，保证温降速率30-50/h冷却至300～350℃；

所述回火：将正火冷却后的铸件送入回火炉内回火，回火温度为550～570℃，回火升温速度40～60℃/h，回火保温时间根据大型水电推力头铸件最大壁厚按1h/25mm计算；

所述回火冷却：回火保温结束后，铸件随炉降温，若回火保温结束铸件温度≥450℃时降温速度30～50℃/h，若回火保温结束铸件温度＜450℃时降温速度≤30℃/h，温度降低到250～300℃时出炉。

2.根据权利要求1所述的一种大型水电推力头的生产方法，其特征在于，所述步骤S1浇注模型外型及盖芯（8）采用石英砂，中间整体芯（2）表面采用铬铁矿砂，中间整体芯（2）、墙芯（3）及盖芯（8）的表面刷2～3遍醇基锆英粉涂料，线收缩率值1.6～1.8%，Ø80mm内水口8～10道切向引入，浇注在4～6min完成，当冒口内钢水上升到1/2～3/4高时点浇冒口并撒保温剂。

3.根据权利要求2所述的一种大型水电推力头的生产方法，其特征在于，所述步骤S1石英砂：SiO₂≥98%，含泥量≤0.2%，含水量≤0.2%。

4.根据权利要求2所述的一种大型水电推力头的生产方法，其特征在于，所述步骤S1铬铁矿砂：Cr₂O₃≥46%，SiO₂≤1.2%，CaO≤0.4%，Fe₂O₃≤29%，含水量≤0.2%。

5.根据权利要求2所述的一种大型水电推力头的生产方法，其特征在于，所述步骤S1醇基锆英粉涂料悬浮率85～90%。

6.根据权利要求2所述的一种大型水电推力头的生产方法，其特征在于，所述步骤S1保温剂撒入量为10～12㎏/t钢，保温剂成分组成为：SiO₂：40～50%，MgO≤6%，Al₃O₂：14～20%，CaO：10～20%，C：14～20%。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种大型水电推力头的生产方法，其特征在于，所述步骤S1制造透气芯棒（6），透气芯棒（6）内部放外壁厚5-8mm的厚钢管，外缠草绳，增加透气性；暗冒口上预留2个通孔，其中一个作为排气孔（7），另一个插入透气芯棒（6）；墙芯（3）下设置墙芯芯头（4），保证下芯后尺寸精度达到CT11级以上的要求。