大型混流式水轮机转轮用铸钢件夹杂缺陷预测与工艺优化

大型混流式水轮机转轮用铸钢件夹杂缺陷预测与工艺优化

作者：沈旭;鲁文涛;殷亚军;计效园;万鹏;周建新

作者机构：华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室,湖南长沙430074;华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室,湖南长沙430074;华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室,湖南长沙430074;华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室,湖南长沙430074;华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室,湖南长沙430074;华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室,湖南长沙430074 来源：铸造设备与工艺 ISSN：1674-6694 年：2018 卷：000 期：006 页码：8-12,27 页数：6

中图分类：TG244 正文语种：chi

关键词：缺陷预测;工艺优化;铸钢件;水轮机转轮

摘要：水轮机转轮用铸钢件是大型混流式水轮机的关键部件,是水流动能转化为电能的主要运动装置,如何高效、高质地制造水轮机转轮用铸钢件是高效、长效发电的基础.本文以数值模拟为突破点,对水轮机转轮用部件(上冠和下环)铸造过程的典型缺陷进行预测,结合缺陷结果对水轮机部件分别进行工艺优化,以期获得良好的铸件.分析水轮机转轮用下环铸钢件的典型缺陷,确定了夹杂为其主要缺陷.建立了夹杂粒子运动轨迹预测模型,对原始工艺水轮机转轮用下环铸钢件进行充型过程流动分析及夹杂粒子运动轨迹预测,基于模拟分析手段,对下环铸钢件进行工艺优化,对夹杂缺陷的消除与转移具有良好的效果.通过对下环、上冠两部分

铸件的铸造工艺分析优化,可以获得质量优良的铸件,为后续焊接成整个转轮提供了强有力的方案支撑,对其他水轮机转轮用铸钢件提供技术支持.