Einführung in den Gießprozess von großen Propellern aus Kupferlegierungen - PTJ Blog

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Einführung in den Gießprozess von großen Propellern aus Kupferlegierungen

2019-01-19

Einführung in den Gießprozess von großen Propellern aus Kupferlegierungen


In den letzten Jahren hat sich mit der boomenden Entwicklung der weltweiten Schiffbauindustrie die Tonnage des Schiffbaus erheblich erhöht, was zu einem steigenden Gewicht von Schiffspropellern geführt hat. Da der Propeller beim Betrieb im Meerwasser enormen Belastungen ausgesetzt ist, sind die mechanischen Eigenschaften und Qualitätsanforderungen des Gusses sehr streng und die Form der Propellerblätter sind komplex gekrümmte Oberflächen, was den Gussprozess von großen Propellern ziemlich kompliziert macht.

Bearbeitung von Schiffspropellern
Der Gießprozess von großen Propellern aus Kupferlegierungen

Modellierungsmethode

Aufgrund der komplexen Form der Schiffspropeller Flügeln und der großen Umrissgröße des supergroßen Propellers ist die gesamte Formtechnologie besonders kritisch. Die Qualität des Formteils ist nicht ausreichend, was dazu führen kann, dass das Gussstück in der Größe versagt und das Gussstück ernsthaft verschrottet. Daher ist der Modellierungsprozess des Propellers besonders wichtig.

Bearbeitung von PropellernGegenwärtig verwendet die Form des Propellers im Allgemeinen eine digitale Anzeige der Steigung, eine Querschnittsschablone, eine Winkellinienschablone und manuelle Modellierung. Die Sanddaten werden mit einem CAD-Computer hinterlegt. Diese Daten müssen die Verformung des Gussstücks, die Schwindungseigenschaften der Legierung und die entsprechende Bearbeitungszugabe berücksichtigen. Nachdem die Sandform hergestellt wurde, wird die Inspektionsschablone wie die Querschnittsschablone und die Winkellinienschablone verwendet, um die Größe der Blattform zu überprüfen, um sicherzustellen, dass die Daten die Anforderungen erfüllen.

Bestimmung der Schrumpfung

Das Paddelblatt ist breit und die Blattstärke ist ungleichmäßig verteilt. Die maximale Dicke des Klingenfußes beträgt 336 mm und die Klingenspitze nur 22 mm. Der Spalt ist so groß, dass die Gießtemperatur und die Abkühlgeschwindigkeit während des gesamten Gusses unterschiedlich sind. Die Faktoren und Gesetze, die die Verformung beeinflussen, sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. Die Vorderkante ist nach unten konkav und die Kante wird nach oben gebogen, das Blatt wird verformt und die Steigung wird kleiner. Daher ist technisch festgelegt, dass die Schrumpfrate von (0.2 ~ 0.4) R Pitch 1.0% beträgt, die Schrumpfrate von (0.5 ~ 0.7) R 2.0% beträgt und die Schrumpfrate von (0.8 ~ 1.0) R 3.0% beträgt. ; die Gesamtlinie Die Schrumpfrate wird mit 1.5 % angenommen.

Abbildung 1 Bearbeitungszugabe des Klingenrückens


Abbildung 1 Bearbeitungszugabe des Klingenrückens

Ermittlung des Bearbeitungsvolumens

Um die Oberflächenfehler der Gussteile zu reduzieren und Gussteile mit qualifizierten Abmessungen und guter Oberflächengüte zu erhalten, können die Anforderungen an Schwindung und Verformung allein die Anforderungen nicht erfüllen, und die Bearbeitungszugabe muss entsprechend hinzugefügt werden. Die Bearbeitungszugabe der Klinge wird wie folgt bestimmt: die Bearbeitungszugabe auf der Klingenoberfläche belassen; belassen Sie die Bearbeitungszugabe auf der Klingenoberfläche; siehe Abbildung 1 für die Bearbeitung von Gussteilen Toleranz des Klingenrückens; 20mm; 10 mm auf einer Seite des Außenkreises der Nabe, 15 mm auf einer Seite des Innenlochs der Nabe, 15 mm länger am großen Ende der Nabe und 10 mm länger am kleinen Ende.

Gating identifiziert

Da das Material des Propellers ZCuAl9Fe4Ni4Mn2 mehr Al enthält, kann es während des Gießprozesses leicht zu sekundärer Oxidschlacke kommen. Daher sollte bei der Gestaltung des Gießsystems berücksichtigt werden, ob das Gießsystem das reibungslose Einfüllen der Metallflüssigkeit gewährleisten kann und eine angemessene Gießgeschwindigkeit, Schlackenblockierung und Schlackenentfernungsfähigkeit aufweisen sollte, um Turbulenzen zu verhindern. Die Injektion von unten wird normalerweise verwendet, und das allgemeine Querschnittsverhältnis des Gießsystems ist gerade: horizontal: intern = 1: (2 ~ 2.5): (10 ~ 30). Aufgrund des großen Rohgewichts des Gussteils werden zwei 60mm Geradkanäle und 26 φ60mm verwendet. Im Tor.

Die Gesamtkontraktion des Propellers aus Kupferlegierung beträgt etwa 1.5%, daher ist auch das Design des Steigrohrs sehr wichtig. Im Allgemeinen beträgt die Höhe des Risers das 0.6- bis 0.8-fache der Höhe der Nabe.

Backen und abkühlen

Die Trocknung der Form erfolgt durch ein Heißluftgebläse, das hauptsächlich die Feuchtigkeit im Formsand reduziert und Fehlstellen wie Porosität und oxidierte Schlacke aufgrund des zu hohen Feuchtigkeitsgehalts im Formsand reduziert. Für eine gleichmäßige Trocknung wird der Luftauslass an der Schaufelspitze an der tiefsten Stelle entlang der Seite des Paddels geöffnet. Die Form wird ca. 150 Stunden auf 24 °C gehalten, um sicherzustellen, dass die Luftaustrittstemperatur nicht unter 40 °C liegt.

Da das Paddelblatt einen großen Dickengradienten hat, führt dies unweigerlich zu unterschiedlichen Kühlzeiten verschiedener Teile. Um sicherzustellen, dass das Gussstück eine ausreichende Festigkeit hat, beträgt die Wärmekonservierung dieses Gussstücks nach dem Gießen nicht weniger als 120 Stunden. Wenn die Temperatur auf 300 ° C sinkt, wird Boxen durchgeführt. Durch die Verlängerung der Kühlzeit kann das Gussteil die Gussspannung vollständig abbauen, um eine Schaufelverformung aufgrund des großen Temperaturgradienten zu verhindern.

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