电渣熔铸大型水轮机导叶内部缺陷研究

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1、摘要电渣熔铸大型水轮机导叶内部缺陷研究电渣熔铸将金属的精炼提纯和结晶凝固成形集于一体，使成形铸件有良好的冶金质量和凝固质量。但是，随着电渣熔铸技术的不断推广应用，尤其在生产大型铸件时，也会出现内部铸造缺陷，最终导致铸件报废。因此，解决当前电渣熔铸生产中存在的一些技术问题，成为电渣熔铸生产的关键所在。本文通过对大型水轮机导叶内部缺陷的解剖分析，来研究大型电渣熔铸件内部缺陷的性质、形成机理及其预防措施。通过分析得出内部缺陷是由疏松、气孔、夹杂物偏聚、裂纹等几种缺陷构成的结合体，在氢、相变应力的作用下，宏观上表现

2、为细小的蜘蛛网状裂纹。在电渣熔铸过程中，当金属熔池的体积和深度过大，结晶器的纵向冷却速度相对减弱，结晶前沿液相的温度梯度降低，液一固二相凝固区变宽，恶化金属熔池前沿的结晶条件，金属补缩通道被隔断，使铸件最后凝固部分产生内部缺陷。生产实践证明，通过调整熔渣化学成分来改变其性质，可以提高熔渣精炼、提纯、净化效果，调整水冷结晶器的冷却强度和熔铸电压、电流大小的匹配关系，可使金属熔池达到预期的形状和深度，保证铸件的生长速度适宜，从而可以避免内部缺陷的产生。进一步发挥电渣熔铸技术在生产大型铸件方面的优势，提高大型铸件

3、的内在质量，对满足国家重点工程用优质大型铸件具有重要的现实意义。关键词：电渣熔铸金属熔池相变应力缺陷StudyonInnerDefectsofLargeTurbineGuideVanesFabricatedwithElectro-slagCastingAbstractElectro·slagCastingwastheprocessofmetalrefinementandsolidification,whichcouldmakethecastingshavewellquality．Butwiththerapi

4、ddevelopmentapplicationofthetechnology，castingdefectWasemergedespeciallyinlargecastings，andsometimesresultedinreject．Soresolvesometechniqueproblemofelectro-slagcastingwasthestickingpointinproduction．Inthispager,accordingtothedissectionanalysisoflargemrbine

5、Guidevaneswhichfabricatedbyelectro-slagcasting,theproperty、formmechanismandpreventivemeasureofcastinginnerdefectsWasstudied．Theinner’defectsWastheassociateddefectsofporosity、gashole、encrustingmatterandcrack,anditsmacroscopicalfigurewasexiguousaraneosecrack

6、arousedbyhydrogenandtransformationstress．Intheprocessofelectro-slagcasting，whenthevolumeanddepthofmetalliquidbathWastoolarge，theverticalcoolingrateofcrystallizerandtemperaturegradientwouldlowerrelatively．whidlmadethesolidificationzonewidenandreinforcements

7、hrinkagechannelsobstructed．ThesolidificationconditionofliquidbathfrontedgeWasdeterioratedtoarouseinnerdefectsinthelastsolidificationplace．Modulatingthechemicalcompositionofslagtotransferitspropertiescouldimprovetherefinementandpurificationeffect,andmodulat

8、ingthecoolingintensityandthematchingoffusioncastingvoltageandcurrentcouldmakemetalliquidbathachieveanticipativefigureandd印tlI，whichcouldensurethesolidificationrateinordertoavoidinnerdefects．Exertingtheadvanta