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    船用大型螺旋槳的鑄造方法

    日期:2016-08-31

    摘要:船用大型螺旋槳的鑄造方法

    1、 型砂的選擇

    大型螺旋槳的砂型是澆注過程中最重要但也是最脆弱的環節。鑄型不僅決定鑄件幾何形狀,而且還決定鑄件的質量。不同類型的缺陷常常會導致鑄件不能使用而報廢。因此,在澆注這種超大型螺旋槳時,存在極大的風險。所以說,超大型螺旋槳制作砂型的型砂選擇至關重要,必須滿足下列條件:1.為了取得很高的輪廓精度和表面質量,制作過程中,型砂必須具有很高的可塑性;2.對于澆注重量超過100t以上的超大型螺旋槳。要求型砂在硬化后,要有足夠的機械強度,以抵御澆注時合金液的沖擊和銅液產生的抬箱力;3.鑄件凝固收縮時,要具有足夠退讓性,乙方鑄件產生裂紋等重大缺陷;4.合金液進入砂型后,砂型應具有一定透氣性。防止鑄件產生氣孔等缺陷;5.溫度達到1150℃時,砂型要有足夠耐火性。根據以上這些要求,水玻璃為粘結劑,通過二氧化碳使其硬化,經過大量的型砂實驗,表明其完全能夠滿足以上要求。砂型表面刷醇基快干涂料。

    2、 造型方法

    由于螺旋槳的槳葉形狀復雜,再加上超大型螺旋槳的槳葉尺寸大,因此整體造型技術十分關鍵。造型質量不好,不僅會造成尺寸精度不合格,而且可直接導致澆注失敗等重大事故。

    螺旋槳的造型一般采用螺距規和截面樣板手工造型,砂型工藝測量數據采用計算機放樣,這些數據應充分考慮鑄件的變形規律,合金的收縮性能,適當增加加工余量。砂型制作完畢后,采用截面樣板和縱向樣板等檢測工具,對葉形尺寸進行復查,確保模和型的尺寸嚴格控制在公差內。

    由于鑄型需承受130t銅液的漲力,且澆注時的靜壓頭差達4m,因此,把箱工裝的設計至關重要。首先要根據槳葉形狀,設計上、下兩種大型工藝模板,一般采用鑄鋼制作,上面的模板稱為蓋板,用于吸力面造型。下面的稱為托板,用于壓力面造型。其次,訂做了專門的大型鑄鋼壓圈和造型底板。這樣,砂型制好后,將和砂型聯為一體的上、下模板合箱,并用螺栓固定緊,再將壓圈壓在上面,用螺栓聯結壓圈、底板,螺栓的數量多少按計算的抬箱力大小來確定。實踐表明,這種“把箱”工藝方法十分簡單實用,能充分保證鑄型在澆注時的安全,防止產生跑火的風險。

    3、 鑄型干燥

    鑄型烘干采用電熱風爐,烘干時間及溫度如圖1所示。

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    圖1 烘型曲線

    4、 鑄件冷卻時間

    由于這種超大型螺旋槳具有非常大的厚度梯度,如槳葉葉梢厚度有的僅為20mm左右,而葉跟部厚度達600mm,如此大的厚度差異,必將引起冷卻條件不同,要保證有足夠強度的材料組織結構。根據氣候條件和鑄件較大的情況,工藝要求鑄件澆注后保溫10天至15天。保溫期間,在槳轂厚大部位,采取通風加強冷卻。通過長時間冷卻,以釋放鑄件應力,以及防止因非常大的厚度差和極復雜的形狀而產生槳葉變形。


    標簽: 船用螺旋槳設計(49) 螺旋槳(85)
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