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铸铝件总体工艺方案的确定特点-新闻中心-泊头市韩集兴华铸造厂
泊头市韩集兴华铸造厂
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  • 铸铝件总体工艺方案的确定特点

    随着我国电力工业突飞猛进的发展,电力工业中输变电设备中许多大型薄壁罐体,壁厚通常在8-15mm,但法兰及支撑、接电部分壁厚可达50~80mm,这些罐体用于11~50万V甚至更高的电压等级输电线路上。原先这些罐体采用钢板或铝板焊接而成,里面灌满绝缘油,每半年或一年更换一次绝缘油,给工农业生产带来很大不便。20世纪90年代国内引进了国外的SF6绝缘技术,这些罐体改由A1Si吨合金铸造而成,其形状更加复杂,铸铝件许多由原来的2~5个零件组合而成,体积大、密封法兰多,里而充上0.5~0.8MPa的SF6气体,要求气体的年泄漏率小于0.5%^1.0%,以达到整个装置10年免维修的工作状态。另外大型载重卡车、坦克、装甲车上的大型柴油发动机上缸体、曲轴箱、涡轮增压器及航空航天中许多铝铸件几何尺寸大、形状复杂、壁厚相差悬殊,且大都有气密性要求。为了提高铸件致密性,解决厚大部件的缩松和密封槽(而)上的-,研究开发了大型铝铸件的砂型低压铸造技术,它由导电性能优良A1-Si-吨合金研制及熔体净化新工艺、铸型精确定位技术、适用于铝合金熔铸的高温密封材料及方法、砂型大件的低压铸造技术及高光洁度、高精度型芯制造技术构成。经过10多年的数家工厂的生产实践,证明此技术方便易行、设备投资少、制造容易、通用性强,所生产出来的铸件合格率高,除满足国内需要外,还大量出口到美国、欧洲、日本等国家,成为世界著名高压电气设备制造商ABB、西门子、阿海法的铝铸件供应商。
    采用低压铸造工艺,由于铝水采用从下到上逆重力方向浇注,故必须保证铸件首先从上端开始凝固,依据压力对铸件上部进行补缩,然后利用铸件结构进行过渡,最后在浇口处凝固。故要想获得质量稳定的铸件,就必须采用顺序凝固的原则进行设计,同时必须保证内浇道处最后凝固。同时,为了保证铸件在充型过程中充型顺利,则必须将气体排出,故必须设置排气口。对于变矩器直径在350mm左右的铸件,为了保证快速充型,则必须设置多道内浇口分数液流。
    结合变矩器铸件的特点,铸件的分型面确定和浇注系统的设计,必须考虑如下几个方面。
    (1)铸铝件分型设计应保证取件方便,同时使铸件不产生不应有的合模误差,同时应考虑铸件的拔模斜度不由于高度差而影响太大;对于二级涡轮和泵轮,应该以平面分型取代曲面分型,易于脱模,铸件的弧面朝下,便于脱模,对于一级涡轮和导轮,铸件应尽量置于同一半模内,减少合模误差。
    (2)铸件的拔模斜度设置一方面要考虑铸件取件的方便,另外一方面在铸件精度允许的前提下,通过合理拔模斜度设置为实现铸件的顺序凝固实现提供支持。变矩器铸件由于在冷却过程中热胀冷缩,外壁拔模斜度设置为1度,内壁设计考虑到铸件的凝固收缩可适当略大些,便于脱模需要。对于泵轮和一级涡轮的非接触面,采用加减法设置拔模斜度,一方面保证了铸件的顺序凝固,同时合理降低了铸件的重量,同时由于低压铸造铸件精度的提高,大幅度的减少了加工位置。
    (3)由于变矩器铸件在浇注时需要安置砂芯,故在保证金属型设计合理,并保证良好的充填性前提下,应尽量避免液态金属直接冲击型壁和型芯。
    (4)内浇道应尽量开设在铝铸件的短边处,以便造成单向的温度梯度及有较大的填充高度,从而有利于补缩及排气。
    (5)当有多个内浇道与铸件相连时,为使各内浇道流量均匀,应根据具体情况使各内浇道的截面积不等,一般说来近近升液管的内浇道凝固速度要晚于相连接的铸件部位。
    (6)连接升液管与铸型的输液通道的型壁应尽可能薄些,以减少液态金属在该处的热量损失,利于补缩。
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