大型水輪機轉輪重量通?？蛇_到幾百?lài)?，如三峽轉輪總重達450噸。水輪機轉輪的制造工藝通常為上冠、下環(huán)、葉片焊接形成。而其主要的三大構件均為鑄造成型，其葉片材質(zhì)為0Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼，單件重量高29噸。在開(kāi)展鑄造三峽葉片等大型水輪機產(chǎn)品化過(guò)程中，為實(shí)際生產(chǎn)作好技術(shù)儲備與支持，我們特開(kāi)展了堿性酚醛樹(shù)脂砂在13-5不銹鋼鑄件生產(chǎn)上應用的研究工作。
     1 堿性酚醛樹(shù)脂的特點(diǎn)。堿性酚醛樹(shù)脂為英Borden公司于20世紀80年代研制開(kāi)發(fā)，近些年發(fā)展很快，越來(lái)越受到很多鑄造廠(chǎng)家的關(guān)注，相對其它樹(shù)脂粘結劑，具有五個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)。
     1.1 游離甲醛低，固化劑無(wú)氣味，無(wú)腐蝕性，利于工人操作。
     1.2 樹(shù)脂及固化劑中不含N、P、S等有害元素，不會(huì )在鑄件表面產(chǎn)生滲P、S現象，減少了由其產(chǎn)生的氣孔、裂紋等鑄造缺陷，同時(shí)，避免產(chǎn)生有害氣體，減少了環(huán)境污染。
     1.3 發(fā)氣量較少，且發(fā)氣速度較低。
     1.4 對原砂要求較低，受原砂酸堿性影響較小，適應性較強。
     1.5 砂型硬化速度較快，硬透性好，常溫硬化強度較高，抗拉強度可達到0.9MPa。
      2 混制設備。在不銹鋼鑄件生產(chǎn)過(guò)程中，型砂混制設備選用25噸高性能攪攏式連續混砂機，日本進(jìn)口液料泵，配有確瞬時(shí)流量計，攪攏高速旋轉帶動(dòng)攪拌刀片，其具有液料供給確可控、混制均勻、幾乎無(wú)頭尾砂等特性，非常適合堿性酚醛樹(shù)脂砂的混制。
      3 混制工藝：原砂40/70、50/100兩種不同格原砂混合使用，全部選用新砂，含水量<0.2%含泥量<0.2%，灼燒減量<0.5%，SiO2含量>97%福建東山石英砂。通常工藝確定為樹(shù)脂加入量為1.3~1.8%，固化劑加入量為樹(shù)脂的25%~30%，常溫下，可以滿(mǎn)足使用要求。鑄件表面光潔，無(wú)氣孔、裂紋，無(wú)粘砂、夾砂等現象。
      4 幾個(gè)實(shí)際影響型砂強度的因素及措施。
      4.1 環(huán)境溫度的影響。北方冬季氣溫降低，隨溫度的降低，鑄造專(zhuān)用樹(shù)脂的粘度增加，由25℃時(shí)的100mPa.S加到10℃時(shí)的260mPa.S。因此，冬季廠(chǎng)房溫度較低時(shí)，需要對樹(shù)脂桶進(jìn)行加熱使樹(shù)脂溫度保持在25℃~30℃之間，有利于樹(shù)脂與固化劑的反應。使砂型具有較高的強度。4.2 新砂質(zhì)量及新砂與舊砂混合比例的影響。實(shí)驗表明，隨舊砂的加入量的增加，型砂終強度不斷降低，因此，在實(shí)際試制過(guò)程中，全部選用新砂。新砂顆粒度及粒度、角形系數對型砂強度影響很大，含水量、含泥量也很大程度影響型砂終了強度。4.3 固化劑種類(lèi)的影響。不同季節，溫度不同，快速固化劑與低速固化劑對固化時(shí)間及型砂強度均有較大的影響。因此，要選擇適合的固化劑來(lái)調整型砂硬化初強度與較終強度，實(shí)際生產(chǎn)可根據具體溫度變化，不斷調整固化劑種類(lèi)來(lái)滿(mǎn)足型砂強度要求。
     5 操作控制要點(diǎn)。
     5.1 嚴格控制模型表面質(zhì)量，做到平整、光潔。
     5.2 保證原砂質(zhì)量，逐項嚴格檢驗粒度、含水量、含泥量。
     5.3 工人操作時(shí)要隨樹(shù)脂砂的填充，逐層用力搗緊。
     5.4 造型時(shí)，如有損壞決不能修復，單塊重新制作。
     5.5 周邊留有足夠的出氣孔，便于排氣，砂箱周遍要留有氣孔。
     5.6 涂料噴涂要均勻，噴涂后馬上引燃烘烤。|
     5.7 記錄相關(guān)數據，便于分析總結。通過(guò)近六個(gè)月的不斷摸索，現已成功制造出多件0Cr13Ni5Mo馬氏體不銹鋼上冠、葉片等鑄件，鑄件表面及內部質(zhì)量很好，達到相應水輪機不銹鋼鑄件技術(shù)條件，取得了很好的效果。