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    堿性酚醛樹脂在大型不銹鋼鑄件生產中的應用

    來源: 時間:2022-03-01 14:28:49 瀏覽次數:

    大型水輪機轉輪重量通??蛇_到幾百噸,如三峽轉輪總重達450噸。水輪機轉輪的制造工藝通常為上冠、下環、葉片焊接形成。而其主要的三大構件均為鑄造成型,其葉片材質為0Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼,單件重量高29噸。在開展鑄造三峽葉片等
          大型水輪機轉輪重量通??蛇_到幾百噸,如三峽轉輪總重達450噸。水輪機轉輪的制造工藝通常為上冠、下環、葉片焊接形成。而其主要的三大構件均為鑄造成型,其葉片材質為0Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼,單件重量高29噸。在開展鑄造三峽葉片等大型水輪機產品化過程中,為實際生產作好技術儲備與支持,我們特開展了堿性酚醛樹脂砂在13-5不銹鋼鑄件生產上應用的研究工作。
         1 堿性酚醛樹脂的特點。堿性酚醛樹脂為英Borden公司于20世紀80年代研制開發,近些年發展很快,越來越受到很多鑄造廠家的關注,相對其它樹脂粘結劑,具有五個方面優點。
         1.1 游離甲醛低,固化劑無氣味,無腐蝕性,利于工人操作。
         1.2 樹脂及固化劑中不含N、P、S等有害元素,不會在鑄件表面產生滲P、S現象,減少了由其產生的氣孔、裂紋等鑄造缺陷,同時,避免產生有害氣體,減少了環境污染。
         1.3 發氣量較少,且發氣速度較低。
         1.4 對原砂要求較低,受原砂酸堿性影響較小,適應性較強。
         1.5 砂型硬化速度較快,硬透性好,常溫硬化強度較高,抗拉強度可達到0.9MPa。
          2 混制設備。在不銹鋼鑄件生產過程中,型砂混制設備選用25噸高性能攪攏式連續混砂機,日本進口液料泵,配有確瞬時流量計,攪攏高速旋轉帶動攪拌刀片,其具有液料供給確可控、混制均勻、幾乎無頭尾砂等特性,非常適合堿性酚醛樹脂砂的混制。
          3 混制工藝:原砂40/70、50/100兩種不同格原砂混合使用,全部選用新砂,含水量<0.2%含泥量<0.2%,灼燒減量<0.5%,SiO2含量>97%福建東山石英砂。通常工藝確定為樹脂加入量為1.3~1.8%,固化劑加入量為樹脂的25%~30%,常溫下,可以滿足使用要求。鑄件表面光潔,無氣孔、裂紋,無粘砂、夾砂等現象。
          4 幾個實際影響型砂強度的因素及措施。
          4.1 環境溫度的影響。北方冬季氣溫降低,隨溫度的降低,鑄造專用樹脂的粘度增加,由25℃時的100mPa.S加到10℃時的260mPa.S。因此,冬季廠房溫度較低時,需要對樹脂桶進行加熱使樹脂溫度保持在25℃~30℃之間,有利于樹脂與固化劑的反應。使砂型具有較高的強度。4.2 新砂質量及新砂與舊砂混合比例的影響。實驗表明,隨舊砂的加入量的增加,型砂終強度不斷降低,因此,在實際試制過程中,全部選用新砂。新砂顆粒度及粒度、角形系數對型砂強度影響很大,含水量、含泥量也很大程度影響型砂終了強度。4.3 固化劑種類的影響。不同季節,溫度不同,快速固化劑與低速固化劑對固化時間及型砂強度均有較大的影響。因此,要選擇適合的固化劑來調整型砂硬化初強度與較終強度,實際生產可根據具體溫度變化,不斷調整固化劑種類來滿足型砂強度要求。
         5 操作控制要點。
         5.1 嚴格控制模型表面質量,做到平整、光潔。
         5.2 保證原砂質量,逐項嚴格檢驗粒度、含水量、含泥量。
         5.3 工人操作時要隨樹脂砂的填充,逐層用力搗緊。
         5.4 造型時,如有損壞決不能修復,單塊重新制作。
         5.5 周邊留有足夠的出氣孔,便于排氣,砂箱周遍要留有氣孔。
         5.6 涂料噴涂要均勻,噴涂后馬上引燃烘烤。|
         5.7 記錄相關數據,便于分析總結。通過近六個月的不斷摸索,現已成功制造出多件0Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼上冠、葉片等鑄件,鑄件表面及內部質量很好,達到相應水輪機不銹鋼鑄件技術條件,取得了很好的效果。
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