根据闭式单吸离心泵叶轮的设计形式,采用两种 铸造方法:常规 铸造件法和可溶芯 铸造法。通过实际演练制作样件,凭借 的三维扫描设备采集数据,较终通过采集的三维数据与原设计的三维模型进行比对,由此判断哪种方法 能 地叶型的准确度和表面光洁度。
对于不锈钢离心泵叶轮和导叶的制作,较常规的铸造工艺为熔模 铸造和砂型铸造。对于熔模 铸造,通常的方法是先制作蜡型,再经过一般制壳工序的涂料、撒砂等工艺完成。根据蜡型制作方法的不同又可分为传统 铸造和可溶芯 铸造两种工艺方法,可溶芯 铸造可通过尿素芯和陶瓷芯两种工艺的应用来完成。由于陶瓷芯的成型工艺复杂(尤其是陶瓷芯的固定工序、高温焙烧工序、低温处理工序和后期的碱煮碱爆清理工序),存在报废率高、成本高等问题,在叶轮铸造行业应用较少,主要应用在内腔狭窄、弯曲弧面大,且无法涂料、撒砂的复杂腔体冈。用可溶尿素芯制作叶轮和导叶内部流道的复杂结构,将其安排定位在铝制压型内,然后压蜡成型,待冷却后,取出蜡型,放人25~30℃的水中使尿素芯溶失,进而 整体叶轮的蜡模,即为可溶芯(尿素芯) 铸造工艺。本文讨论的可溶芯 铸造工艺,即尿素芯 铸造工艺,它在离心泵叶轮和导叶的铸造中取得了 的应用效果。
1、传统 铸造工艺
对于叶轮的 铸造工艺,传统 铸造工艺中的压制蜡模是通过手工拼接(焊接)来完成的,需要两套铝制模具,一套外模用于制作叶片+后盖板的蜡型,另一套外模用于制作前盖板的蜡型。两套蜡模制作完成后,再用高温融化的液态蜡作为粘合剂,通过人工操作使之焊接成为一个完整的叶轮蜡模,导叶的蜡型制作工艺与其相似。
2、可溶芯(尿素芯) 铸造工艺
同样以叶轮为例,尿素芯 铸造工艺中的蜡模制作通过一次性成型法完成,无需蜡型的拼装焊接工序,圆盘式脚手架配件整个过程也通过两套不同的锻铝模具来完成。一套大的外模用来制作前后盖板蜡型,另一套用来制作七分之一(七个叶片,即七个流道)流道形状尿素芯的模具。为完成一个完整叶轮的制作,需要准备七个一样流道形状的尿素芯,放在铝制外膜的内部,均布排放定位完毕。这样就完成了叶片的空腔形状,盖上外模的上半部就可以进行整体蜡型的制作。
3、可溶芯 铸造工艺的优点
1)尿素的化学性质正是制作流道腔体形状的芯核所需要的,待蜡模成型稳定后,尿素芯可以溶解于水中。同时,尿素具有良好的成型性能,制作出来的流道型芯表面光洁度好,化学稳定性好,而且不与模具模料(锻造铝制模具)发生化学反应。
2)叶轮流道的数量等于叶片的数量,均布于前后盖板之间,这就意味着只要制作一个流道腔体的铝制模具,即制作若干个相同流道形状的尿素芯,使其均布于前后盖板的锻铝模具之内,而后进人整体蜡模成型工序。相对于用CNC数控机床进行加工,采用锻铝模具的原材料成本和加工成本大幅降低。
3)对于叶轮的蜡型,其流道腔体内为一次成型,无任何手工拼接工序,故叶片和前后盖板联接处的倒角表面光滑,过渡均匀,表面的铸造精度和整体效果均 提高。
综上,可溶尿素芯 铸造工艺在理论上具有诸多优点, 重要的是 了实践结果的证明。