天然氣壓縮機(jī)缸體鑄件的制備關(guān)鍵技術(shù)研究

【摘要】：天然氣壓縮機(jī)組在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛,其作用舉足輕重。某廠主要生產(chǎn)RDS和CNG兩類天然氣壓縮機(jī)。RDS系列天然氣壓縮機(jī)組是美國(guó)德來(lái)賽-蘭德公司開(kāi)發(fā)的系列壓縮機(jī)組,具有高效、節(jié)能、運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。RDS機(jī)組引進(jìn)后,由該廠負(fù)責(zé)實(shí)施國(guó)產(chǎn)化。CNG壓縮機(jī)是該廠專門(mén)針對(duì)國(guó)內(nèi)CNG汽車加氣站具體情況研制開(kāi)發(fā)的系列產(chǎn)品,被國(guó)家科技部列入“國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃”。 氣缸體鑄件為RDS和CNG壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,壁厚不均和性能要求較高,鑄件易因材質(zhì)疏松、裂紋等鑄造缺陷而致鑄件滲漏致廢。這不僅直接影響了機(jī)組的裝機(jī)進(jìn)程,而且增加了鑄件的成本。此外,由于石化規(guī)模的不斷擴(kuò)大,設(shè)備大型化已成為明顯趨勢(shì),業(yè)界對(duì)機(jī)組提出了增壓要求,原RDS壓縮機(jī)缸體材質(zhì)已難以滿足客戶要求。因此,對(duì)天然氣壓縮機(jī)缸體鑄件的制備關(guān)鍵技術(shù)及其材質(zhì)改進(jìn)進(jìn)行研究是十分必要的。 由于蠕墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和剛度分別高于普通灰口鐵的75%和45%,疲勞強(qiáng)度幾乎是普通灰口鐵的2倍。因此,采用蠕墨鑄鐵制備天然氣壓縮機(jī)缸體不僅滿足了使用壽命的要求,同時(shí)尺寸也穩(wěn)定,成為了缸體鑄件材質(zhì)的較佳選擇。 針對(duì)這一應(yīng)用趨勢(shì)和RDS和CNG兩種系列壓縮機(jī)缸體鑄件生產(chǎn)的實(shí)際狀況,分析了缸體鑄件的鑄造缺陷,對(duì)制各缸體鑄件的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和改進(jìn)。其中,RDS壓縮機(jī)缸體實(shí)施了蠕墨鑄鐵來(lái)代替原合金灰鑄鐵的試制研究,并對(duì)改進(jìn)后的材質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に囆拚屯晟?；?duì)CNG壓縮機(jī)缸體鑄件在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,然后對(duì)其關(guān)鍵制備技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。同時(shí),采用光學(xué)顯微鏡和電子探針等測(cè)試儀器分析了鑄件的金相組織和相組成,并采用華鑄CAE軟件對(duì)兩類壓縮機(jī)缸體中廢品率較高的典型鑄件進(jìn)行了凝固模擬分析,通過(guò)對(duì)鑄件充型凝固過(guò)程的流動(dòng)場(chǎng)、溫度場(chǎng)的模擬分析,以達(dá)到優(yōu)化工藝的目的。針對(duì)性的材質(zhì)、工藝等改進(jìn)后,基本解決了鑄件材質(zhì)疏松問(wèn)題,降低了滲漏、開(kāi)裂導(dǎo)致的廢品率,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。研究結(jié)果對(duì)蠕鐵在缸體類鑄件的應(yīng)用和缸體鑄件的生產(chǎn)具有較重要的參考價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：缸體 合金灰鑄鐵 蠕墨鑄鐵 鑄造缺陷 華鑄CAE
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TG255
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 項(xiàng)目背景9-10
• 1.2 蠕墨鑄鐵在缸體類鑄件的應(yīng)用及其發(fā)展10-14
• 1.2.1 蠕墨鑄鐵的主要特性及影響因素11-12
• 1.2.2 蠕墨鑄鐵在缸體鑄件上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)12-14
• 1.3 鑄件凝固模擬的現(xiàn)狀及其發(fā)展14-21
• 1.3.1 鑄造CAE技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r14-15
• 1.3.2 鑄造CAE特點(diǎn)和基本思路15-19
• 1.3.3 華鑄CAE軟件19-21
• 1.4 研究的目的、意義及主要內(nèi)容21-22
• 1.4.1 研究目的及意義21
• 1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 第2章 天然氣壓縮機(jī)缸體鑄件的技術(shù)要求及生產(chǎn)現(xiàn)狀22-28
• 2.1 天然氣壓縮機(jī)缸體鑄件的技術(shù)要求22-23
• 2.1.1 RDS天然氣壓縮機(jī)缸體鑄件的技術(shù)要求22
• 2.1.2 CNG壓縮機(jī)缸體鑄件的技術(shù)要求22-23
• 2.2 生產(chǎn)現(xiàn)狀23-28
• 2.2.1 工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件23-24
• 2.2.2 制備工藝過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)24-26
• 2.2.3 鑄件生產(chǎn)存在的問(wèn)題及鑄件缺陷26-28
• 第3章 RDS缸體鑄件的材質(zhì)改進(jìn)及缺陷分析28-49
• 3.1 RDS系列缸體鑄件的金相組織、機(jī)械性能及材質(zhì)改進(jìn)28-31
• 3.1.1 合金灰鑄鐵的金相組織、機(jī)械性能28-29
• 3.1.2 缸體材質(zhì)的改進(jìn)29-31
• 3.2 RDS系列缸體鑄件的缺陷分析及改進(jìn)31-38
• 3.2.1 RDS系列缸體鑄件的缺陷分析31-33
• 3.2.2 改進(jìn)措施及效果33-38
• 3.3 典型鑄件11.5"風(fēng)冷缸體鑄件的計(jì)算機(jī)凝固模擬分析38-49
• 3.3.1 11.5"風(fēng)冷缸體鑄件的三維造型38-41
• 3.3.2 11.5"風(fēng)冷缸體鑄件的凝固模擬分析41-49
• 第4章 CNG缸體鑄件的組織、性能及缺陷分析49-63
• 4.1 CNG系列缸體鑄件的缺陷分析及改進(jìn)49-54
• 4.1.1 CNG系列缸體鑄件的缺陷分析50-51
• 4.1.2 改進(jìn)措施及效果51-54
• 4.2 典型鑄件CNG145缸體鑄件的金相組織、機(jī)械性能54-58
• 4.3 CNG145缸體鑄件的計(jì)算機(jī)凝固模擬分析58-63
• 4.3.1 CNG145缸體鑄件的三維造型58
• 4.3.2 CNG145缸體鑄件的凝固模擬分析58-63
• 第5章 結(jié)論63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄68

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