解決800WN葉輪初始不平衡量偏大的問題

馮曉冉

1.生產現狀

800WN葉輪是我廠最早生產的大型泥漿泵葉輪，但在葉輪生產初期，我們受到了鑄件初始不平衡量偏大的問題困擾，由于其材質的特殊性（采用耐磨白口鑄鐵），修磨需要大量時間，費時費力也影響交貨時間。

葉輪最大外緣直徑2100mm，總高700mm，流道高度310mm，前蓋板壁厚65mm，后蓋板壁厚60mm，毛坯重量約4t，主葉片3枚。

800WN葉輪鑄造工藝如圖1所示。生產時采用呋喃樹脂砂，型芯涂刷涂料采用醇基鋯砂粉涂刷，組芯造型。澆冒口布置方面：軸頭兩個φ350mm腰圓形冒口均布，蓋板3個φ240mm冒口均布且對準主葉片，上下層澆道通過φ90mm直澆道連接。澆注重量約8t。

根據公司要求，應將800WN葉輪鑄件初始不平衡量控制在2kg以內。

2.原因分析及對策

造成800WN葉輪初始不平衡量的原因是多方面的，分別從人、機、料、環、法等方面進行細致分析，從而得出以下兩個主要原因。

（1）冒口存在縮孔、縮松問題，從而影響內部組織致密性導致葉輪不平衡量加大。

軸頭冒口出現縮孔、縮松的主要原因是通常軸頭的壁厚較厚，在200mm左右，熱節較大，從而需要更多的鐵液進行補縮，而實際生產中往往由于冒口高度或冒口直徑不合理導致補縮能力不足，而且普通冒口的補縮效率有限，難以滿足要求。

解決措施：軸頭冒口采用發熱冒口，保證冒口高度在600mm以上，澆注完畢后5～10min對冒口進行補澆，并加發熱覆蓋劑。

蓋板處冒口的縮孔、縮松主要原因是冒口頸處型砂過熱引起的嗆火造成的，改進措施為取消砂型冒口座，改用陶瓷成形冒口座，從而增加耐火度，同時配合使用發熱冒口，增強補縮能力。采取改進措施后效果較好，圖2～圖4是部分實物照片

（2）800WN葉輪芯定位少，定位精度差引起尺寸偏差，從而造成初始不平衡量加大。

圖1 800WN葉輪鑄造工藝

圖2 改進前軸頭冒口縮孔

圖3 改進后軸頭冒口縮孔消失

圖4 80WN葉輪冒口

800WN葉輪在下芯中僅有一個定位，且使用砂型定位銷，導致整體定位精度差，影響鑄件各個方面的尺寸，比如葉片厚度和蓋板厚度等，其結果直接導致葉輪鑄件初始不平衡量加大。

采取的對策：①三個葉片砂芯都增加定位（見圖5），這樣做可以保證下芯精度，直接結果就是每枚葉片厚度更加均勻，不再靠人為調節砂芯位置來控制葉片厚度。②增加金屬內定位銷（見圖6），原使用的砂型定位銷易損壞，定位精度低，使用金屬定位銷可以增加定位精度，不但方便合箱，還可循環使用。③下芯后使用同軸度卡板（見圖7），以保證下芯精度。

3.效果檢驗

采取改進措施后我們生產了800WN葉輪3件，初始不平衡量分別為1.8kg、1.7kg、2kg，均控制在要求范圍內，尺寸精度大為提高。

4.結語

800WN葉輪初始不平衡量偏大問題的解決，不僅降低了成本，提高了鑄件質量，同時保證了交貨期，促進了公司質量升級工作的開展。另外，通過該次攻關活動對我們質量意識等方面也是個提高。

圖5 模型增加定位

圖6 金屬內定位銷

圖7 同軸度卡板