【推荐】汽轮机缸体铸件冒口设计

汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。其缸体工作环境处于高温、高压状态之下，环境恶劣，对性能要求极高。国内常见的大型蒸汽轮机外缸多分为上下两半，结构多为较规则的半回转体，铸造难度本身不大。铸件的结构、分箱（型）面的位置等一旦确定，为了方便造型、制芯操作，冒口的位置也就基本确定。通过计算机模拟分析铸件热节位置分布情况，并利用模数法计算铸件热节模数，通过对比，确定准确的热节部位及模数。冒口的设计采用模数法，基本原理是冒口应比铸件受补缩部分晚凝固，以冒口中的金属液补缩铸件，使铸件材料致密。基于此原理，冒口模数应当大于被冒口钢液补缩部分的铸件模数。同理，铸件本体也需要具备相应的补缩梯度。根据相关文献记载及公司内部设计经验积累，设定M2=1.1M1，M冒=1.2M件，即可满足补缩要求。根据铸件热节分布情况，通过水平补缩距离和模数计算来确定冒口的尺寸和数量，并配合补贴和冷铁的使用，确保补缩液量充足，最终完成铸件铸造工艺设计。然后，再应用先进的计算机模拟软件对钢液凝固过程进行模拟分析，优化铸造工艺设计，最终工艺模拟结果显示冒口补缩能力充足，铸件本体无缩孔、疏松倾向，冒口设计合格。

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