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（东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川618000）
1狭小进汽室汽缸结构特点与制造难点
本汽缸砂芯设计,采用图2内腔主芯两端挑担方式，通过左侧与右侧大的芯头承担整个砂芯的重量，并通过芯头进行定位。为使砂芯制作方便，进汽室砂芯单独设置。最初喷口直接铸岀，砂芯为人工打制，落砂后发现进汽室粘砂严重。采用破坏喷口方式先处理进汽室缺陷,然后再恢复喷口型线，从而导致铸件成本增加,生产周期延长。经分析，此砂芯在铸造过程中85%以上面积被高温钢液包围，热量非常大，所以产生粘砂烧结。要解决进汽室粘砂问题，需要从工艺、造型材料等方面着手。
考虑到汽缸喷口部位为弧形结构，无法清砂,且该喷口较长，所以将喷口内环设计为焊环,单铸后与汽缸装焊形成。这样进汽室岀汽侧基本敞开,清砂条件好。同时由于单铸的焊环采用全加工形成，所以尺寸精度也高。
尽管将汽缸的喷口打开后清砂条件得到大大改善，但是相比周边的金属液，进汽腔室依然非常狭小,粘砂风险非常大，针对此情况，从优化制芯材料、芯盒结构、制芯方式方面进行研究,最大程度提高砂芯质量，减少粘砂风险。
该狭小进汽室汽缸,采用的是重力砂型铸造成形，最初造型、制芯采用的是咲喃自硬树脂砂,其中主体选用硅砂。但前期进汽室砂芯采用传统的方式制芯后,经常岀现粘砂烧结现象。
经分析，进汽室由于腔室狭小、热量过于集中（见图4）,在持续的高温下，超过了硅砂的耐火度，岀现了粘砂。对制芯材料进行优化研究，采取硅砂、白刚玉砂、珞矿砂进行试验,最终使用耐火度更高的白钢玉砂配合碱酚醛树脂进行进汽室砂芯制作（见图5）。
最初进汽室部位芯盒,沿用以往立式舂砂方式，管口部位开口填砂，这种方式的优点是可以一定程度上利用型砂的重力作用，增强型砂的填充能力，可是舂砂制芯后，经常发现砂芯有部分区域紧实度不够，一方面加速砂芯烧结,一方面还有钢水钻芯的风险。
经分析,是由于进汽室砂芯结构过于狭小、里面布放了芯骨、排气结构后,所剩空间无几,减弱了重力舂砂所需的空间优势，导致下部区域的型砂未紧实、上部补砂口的型砂又无法及时补充,硬化后即岀现了紧实度不够的情况。所以后期对芯盒结构进行了优化:采用倾斜45°+分段开补砂口的方式（图6）,这样填砂时，尽管空间小，很多部位无法紧实,但上端的分段开口可以及时补砂,打岀的进汽室砂芯紧实度高、表面光洁，大大减少了钢液侵入的风险。
该汽缸进汽室的空间很小,在舂砂时人工操作难度大，只能采用各种异型的舂砂工具,但实际生产后仍有部分区域芯砂无法紧实，为了保证砂芯紧实度,采用了微震紧实平台，在制做砂芯时进行微震(振实台参数为30 Hz,振实时间约15 min~18 min)，利用振动+重力的作用,将砂芯紧实。
采取以上措施后,打出的进汽腔室砂芯表面质量和内在质量都较高(见图5)，铸件浇注后，未出现型砂烧结现象。除了无法避免的清理进汽腔室芯骨的难度外,清砂容易,清砂后腔室光洁，基本无铸造缺陷。由于后期处理少,原始形成的汽道尺寸精度也较高,证明了以上措施的可行性%
砂型铸造用涂料主要是用来降低砂型表面粗糙度以及防止铸型与金属发生反应并且隔离砂粒受热的作用％从溶剂上分,涂料有醇基涂料和水基涂料两大类;按骨料分类大致分为刚玉粉、错英粉、石墨粉等％针对不同材质的铸件、操作性及经济性等应选用不同骨料的涂料％目前我厂铸钢件主要使用醇基刚玉粉涂料％
涂料在使用前需进行波美度检测及使用酒精稀释％采用打底涂料和常规涂料相结合的方式进行涂料涂刷％打底涂料波美度控制在65 -75,使其能够渗入到型砂1.5 mm左右厚度中去;然后将波美度控制在80 ~90再涂刷三遍涂料,使涂料层达到1.5 mm~2 mm,对于厚大件和易粘砂部位，增刷一遍涂料％涂刷时尽量确保)笔与涂刷表面垂直,按照由上至下、从外到内、横竖结合的涂刷原则,涂刷面积达到2!左右开始点火或用天然气明火烘烤，如为大件必须分段涂刷及时点火,确保涂料层强度,从而降低粘砂几率％
通过以上措施，该汽缸顺利产出，进汽室型砂未烧结、粘砂,后期清理后，型线良好，表面光洁度较高％证明本文研究的以下措施有效：
(1) 狭小进汽室内缸喷口形成方面,采取了喷口内环单铸、后期装焊的形式，并设计了合理的装焊形式与装焊坡口，装焊后打磨方便、尺寸精度高，为进汽室清砂创造了非常好的条件。
(2) 狭小进汽室内缸腔室砂芯的防粘砂方面,优化了制芯材料和芯盒结构，引入震实台震实芯砂,使得砂芯紧实度和表面质量大大提高,对进汽室严重粘砂问题的解决创造了良好的条件。
[1]王文清，李魁盛.铸造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2002.
