大型水轮机叶片造型方案的分析及其选择 扈广麒，罗永建， 彭乾峰，张立文 （共享铸钢有限公司， 宁夏银川７５００２１） 摘要：介绍了大型水轮机叶片造型方案的设计原则以及国内相关造型方案，总结了研发并生产 大型水轮机叶片过程中改进后的叶片造型方案。对不同造型方案的优缺点及其使用条件进行了 对比分析，为不同规格型号、不同质量的叶片在各种生产条件下最佳造型方案的选择提供了参 考。 关键词：铸造工艺；水轮机叶片；造型 中图分类号：ＴＧ２４２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３－３３２０（２０１５）０３－００４７－０４ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ Ｌａｒｇｅ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｂｌａｄｅｓ ＨＵ Ｇｕａｎｇｑｉ，ＬＵＯ Ｙｏｎｇｊｉａｎ，ＰＥＮＧ Ｑｉａｎｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉｗｅｎ （ＫＯＣＥＬ Ｓｔｅｅｌ Ｆｏｕｎｄ￣Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１，Ｎｉｎｇｘｉａ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｓｅｒｖｉｃｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｐｅｃｉｉｃａｔｆｉｏｎｓ ａｎｄ ｗｅｉｇｈｔｓ ｕｎｄｅｒ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ：ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅ：ｍｏｌｄｉｎｇ 水轮机叶片属于大型扭曲变断面结构的板 状铸件【，】，型线为复杂渐变曲面，加之其特殊的 制等方面，因此，水轮机叶片造型技术的研究已 成为叶片制造的核心难点之一。 力学性能、型线和尺寸精度要求，决定了叶片是 铸造行业质量要求高、生产难度系数大的铸件 之一。各电站叶片轮廓尺寸大小不等，壁厚差 异显著，几何形状复杂，铸件质量轻重不一。 其中三峡水轮机叶片转轮的直径为１０．６ ｍ，是当 今世界最大的混流式转轮【ｚ】，其叶片轮廓尺寸达 １ 叶片造型方案的设计原则 １）满足尺寸控制要求：叶片具有轮廓尺寸 大，翘曲高度、壁厚差异显著，几何形状复杂， 型线由多个曲面构成，易变形等特点，造型过程 中的型线尺寸控制及防变形控制成为重中之重， 所以在造型工艺设计时首先应当考虑能否满足尺 寸控制要求。 ５２４５ ｍｍ×４７０５ ｍｍ，翘曲高度２４０６ ｍｍ，壁厚 差异达３７９￣３０ ｍｍ，是制造难度极大的代表性铸 件【。－ 】。 ２）生产效率要求：设计的造型方案应简单、 灵活，并要求具有较强的可操作性，可同步、高 效率进行大批量生产。 ３）设备能力要求：叶片现场生产时砂箱尺寸 叶片造型方案的优劣直接决定了叶片型线、 尺寸的控制精度，同时也会影响设备选取、模具 设计制作难度及成本、工装设计和场地资源的限 收稿日期：２０１４—０７—２１ 作者简介：扈广麒（１９８２～）男，工程师，主要从事大型铸钢件造型工艺的研究 ｚ。 ｓ年第ｓ期Ｉ ４７ 画 铸造工程 Ｆｏｕｎｄｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ；ｎｇ 青铜雕塑的表面液态富锡工艺 胡春良 （宇达青铜文化产业园，山西夏县０４４４０２） 摘要：详细介绍了青铜雕塑表面液态富锡的工艺流程，分析了表面液态富锡工艺的化学反应原 理，并对表面液态富锡工艺的工艺价值进行了探讨。指出表面液态富锡工艺与其他青铜雕塑表 面处理技术互相结合，可营造出独具人文色彩的表面装饰效果，丰富了青铜艺术的色彩技艺和 情感表达。 关键词：艺术铸造；表面处理；液态富锡 中图分类号：ＴＧ１７７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３－３３２０（２０１５）０３－００５０－０３ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｔｉｎ－Ｒｉｃｈ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｂｒｏｎｚｅ Ｓｃｕｌｐｔｕｒｅ ＨＵ Ｃｈｕｎｌｉａｎｇ （Ｙｕｄａ Ｂｒｏｎｚｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｇａｒｄｅｎ，Ｘｉａｘｉａｎ ０４４４０２，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｔｉｎ．ｒｉｃｈ ｆｏｒ ｂｒｏｎｚｅ ｓｃｕｌｐｔｕｒｅ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａ１ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｔｉｎ．ｒｉｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｔｉｎ．ｒｉｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｔｉｎ．ｒｉｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｂｒｏｎｚｅ ｓｃｕｌｐｔｕｒｅ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｃｏｒａｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ｗｉｈ ｔｕｎｉｑｕｅ ｈｕｍａｎｉｔｉｅｓ ｃｏｌｏｒ ａｎｄ ｅｎｒｉｃｈ ｔｈｅ ｃｏｌｏｒｉｎｇ ｓｋｉｌｌｓ ａｎｄ ｅｍｏｔｉｏｎａ１ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｂｒｏｎｚｅ ａｒｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｒｔ ｆｏｕｎｄｒｙ；ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ：ｌｉｑｕｉｄ ｔｉｎ．ｒｉｃｈ 表面液态富锡工艺挖掘、创新、传承了中国 古代优秀的青铜表面装饰技术，科学地延伸了越 王勾践剑表面膏剂富锡历千年而不朽的菱形花纹 技艺。在青铜雕塑表面装饰方面将有巨大的使用 价值和广阔的发展空间。 收稿日期：２０１４—０９—２８ 作者简介：胡春良（１９７Ｏ一），男，助理工程师，主要从事铜合金艺术铸造生产和管理 ５ 结语 五种水轮机叶片的造型方案全都经过实践的 证明，有很强的实用性和指导性。设计时可以根 １９９７（２）：４‘９． ［２】张富钦，张喜群，曹大伟．三峡电站水轮机制造工艺分析 ［Ｊ］．东方电气评论，１９９７（２）：２３－２５． ［３】梁飞．大型混流式机组不锈钢叶片整体造型工艺［Ｊ］．铸造， ２００１（５）：８－１０． 据叶片大小、质量及其型线的复杂程度，生产工 厂的设备、场地条件，模具、工装制作的难度， 经济效益及安全性考虑，确保叶片的型线尺寸精 度，防止生产过程中叶片的变形，最终生产出满 足顾客要求的产品。 参考文献： ［４】钟惠仙．大型混流式水轮机转轮叶片铸造技术的发展［Ｊ］． 大型铸锻件，１９９６（２）：３７．３９． 【５］郭明伟，周维海，赵林，等．三峡不锈钢叶片的铸造［Ｊ］．大 型铸锻件，２００５（２）：１－３． ［６周佩超，张嘉树，张成春，等．水轮机叶片铸造工艺方法：中 ６］国，ＣＮ１００４８２３８０Ｃ［Ｐ］．２００７．０８．１５． ［１】贺元．三峡电站水轮机制造工艺分析［Ｊ］．东方电气评论， ５０ Ｉ ２。１５年第３期
