提高涡轮转子铸件合格率PPT课件

1、一、小组概况一、小组概况申请单位 成发铸造 小组名称 涡轮转子QC小组课题 提高涡轮转子铸件合格率课题组长小组成员 姓名性别岗位职称姓名性别岗位职称男技术 工程师 罗小兵男铸工高级工 男技术工程师李万兵男铸工高级工 男技术工程师孙小村女铸工高级工 男技术工程师程彦波男铸工高级工 男检验室主任 高级工男工长高级工第1页/共31页二、选题理由二、选题理由 2.1.该涡轮转子系我公司外贸产品，材料为镍基高温合金，叶片有43个（见图1），价格昂贵。由于铸件废品比例较高，每年给公司造成较大的经济损失。 2.2.该涡轮转子精铸件，叶片壁厚最小为0.5mm，在结构上存在浇注冲型困难的问题。结构很复杂,其铸件

2、产品合格率较低,客户对产品质量的抱怨较多。解决涡轮转子缺陷问题，提高涡轮转子铸件合格率是QC小组的课题。 涡轮转子三维图1第2页/共31页三、现状调查三、现状调查 QC小组成立后,小组成员对涡轮转子铸件的结构、材料和主要存在的问题进行了分析，对铸件的质量现状进行了调查。 3.1.涡轮转子铸件的结构特点：涡轮转子是整体的，共有43个叶片，从计计上来看是先进的，它可以大在减少加工余量，从而降低产品在成本和提高生产率，同时也使用转子的重量减轻。但是铸造优质的整体涡轮转子，就要求比较复杂的技术，因为要解决以下问题，保证整体铸件的几何精度，要选用中温和高温性能兼优的全金，以及解决转子上的薄叶片和厚盘体组

3、织的差异问题等。 3.2.保证整体然件的精确度 这涉及压型、模料、制壳和浇注等一列工艺问题，其中，设计和制和造压型，以及在恒温条件下制模和制壳是关键性的因素。经过试制、检测及修型等几次反复，在严格控制有关工艺参数的条件下，该问题是可以解决的。这方面的问题不作进一步讨论。 3.3.涡轮转子铸件材料分析 零件材料牌号为:Inconel 713LC , Inconel 713LC合金相当于国内的K418B合金，是在K418合金的基础上降低了碳的含量，调整了钼、铝、钛含量，明显地提高了塑性和冲击韧性，进一步改善了合金的组织稳定性，具有良好的综合性能。该材料适用于整体铸件。Inconel 713LC，它

4、是由强化的镍基合金713C减少含碳量改进而来的，低碳（0.05%）的713C合金。在冷凝过程中，防止了大块MC碳化合物的形成，改善了合金塑性。第3页/共31页3.4.质量现状客户对涡轮转子质量的抱怨1、涡轮转子叶片厚度尺寸（10.74）偏小(见图3)图3涡轮转子叶片平行度差超(见图2)图2第4页/共31页涡轮转子叶片平行度差超第10项80.55尺寸偏小改进前客户涡轮转子检测报告(见图4)图4第5页/共31页3.5.质量统计分析炉批号 浇注总数 夹渣 蜡模 80.55尺寸偏小10.74偏小平行度偏大TINL3-16221181615TINL4-13421678TINL5-12400545TINL

5、5-232111087TINL6-1441181011TINL8-12410546TINL10-13021867TIN将上质量统计表数据绘成缺陷排列图5,从缺陷统计数据可以看,造成涡轮转子报废的主要缺陷是80.55尺寸偏小、 10.74偏小、平行度偏大,占缺陷总数的92.2%。第6页/共31页C2757267126百分比32.331.028.95.22.6累积 %32.363.492.297.4100.0C1其他夹渣10.74尺寸偏小叶片平行度偏大80.55尺寸偏小250200150100500100806040200C C2 2百百分分比比C C1 1 的的

6、P Pa ar re et to o 图图涡轮转子缺陷排列图5第7页/共31页四、四、QCQC小组长活动目标小组长活动目标 通过QC小组活动,降低涡轮转子报废的主要缺陷80.55尺寸偏小、 10.74偏小、平行度偏大三大问题。.使涡轮转子铸件废品率从现在的70%降到20%以下，预期财务收益20多万元。第8页/共31页五、原因分析五、原因分析 5.1涡轮转子铸件采用熔模铸造生产,工序流程长,生产中使用的主辅材料多,影响铸件质量的因素也比较多,造成涡轮转子铸件80.55尺寸偏小、 10.74偏小、平行度偏大的因素也不是单一的,也不是某一工序所固有的,是多种因素影响的结果。QC小组在涡轮转子铸件现状

7、的基础上，根据理论分析和经验判断，从人、机、料、法、环五个方面入手，分析了造成涡轮转子铸件合格率低的因素（见图6）并进行了要因确认。第9页/共31页图6第10页/共31页5.2要因的确认序号末端因素分析论证是否要因1清理控制不当涡轮叶片打磨清理控制不当,会导致叶片进气边高低不一致,使其叶平行度超差.主2浇注温度不当浇注温度控制不当,如浇注温度过低,则金属液冷却过快,流动性差,充填型腔能力差,易产生浇注不足,夹渣等缺陷 次 3涂料操作不当 在涂料过程中,涂料工人如没有按工艺要求进行操作,会导致涂料堆积,涂料堆积干燥后对铸件几乎没影响。 次4蜡模校正块采用蜡模校正块,对蜡模轮毂进行校正，使该尺寸变

8、大，经浇注后收缩后符图纸要求尺寸。主5翻转炉速度差 翻转炉速度是由按扭自控制，相对误差对浇注产生夹渣等缺陷几乎没影响。 次6真空炉真空度差异新设备，参数符合要求次7焙烧炉性能差 新设备，参数符合要求 次8炉料、坩埚、炉衬 炉料、坩埚、炉衬表面不干以及熔化量在浇注过程中，对铸件几乎没影响。 次第11页/共31页序号末端因素分析论证是否要因9涂料性能不符合要求 涂料性能不良，影响涂料涂挂，但在经常检验控制，不合格的可能性小。 次10热处理不符合要求 热处理工艺参数控制不好，对铸件几乎没影响 次11检测方法要求铸件浇注后会有变，对叶片高尺寸进行检测，使该尺寸符合图纸要求。主12脱氧 脱氧不足，液体金

9、属氧化，产生夹渣缺陷对尺寸几乎没影响 。 次13制壳间相对湿度不符合要求 制壳间的相对湿度使用干湿温度计测量，干湿温度计定期送检。湿度不符合要求的可能性小。 次14制模间温度不符合要求 制模间的的温度使用温度计测量，温度计定期送检。温度不符合要求的可能性小。 次第12页/共31页六、对要因进行验证六、对要因进行验证开始制模过程模组焙烧失蜡涂料制壳检验铸件清理熔炼浇注铸件吹砂铸件废品铸件废品荧光检验检验YYNYX光检验铸件废品NN入库结束Y6.1涡轮转子铸件工艺流程图（见图7）图7从涡轮子铸件工艺流程图，重点对制模过程、铸件清理进行关注。第13页/共31页 为了验证对要因确认表中列出的次要因是否

10、为次要因，按涡轮转子工艺规程的规定，投入5件涡轮转子蜡模，分别测得A指示处（见图8）外轮毂蜡模尺寸记录在表1中，分别在涡轮转子非加工面按件号顺序标刻（01、02、03、03、05）见(表1)6. 2.1对次要因的验证6.2对主、次要因的验证件号蜡模尺寸备注01 81.602 81.903 81.204 81.305 81.5A表1蜡模示意图8第14页/共31页 按照涡轮转子的相关工艺规程,对以上投5件涡轮转子按要因确认表中列出的次要因要求状态进行下走完工序。其零件情况如下（表2）件号零件要求尺寸蜡模尺寸铸件尺寸零件叶片高度要求尺寸蜡模尺寸铸件叶片高度尺寸零件叶片平行度要求蜡模叶片平行度铸件尺寸

11、备注0180.550.25 81.6 80.110.74(0-0.2)10.9410.380.20.180.3不合格0280.550.25 81.9 80.3010.74(0-0.2)10.9510.280.20.150.25不合格0380.550.25 81.2 79.710.74(0-0.2)10.9610.450.20.160.26不合格0480.550.25 81.3 79.810.74(0-0.2)10.9710.560.20.190.25不合格0580.550.25 81.5 79.510.74(0-0.2)10.9710.440.20.170.30不合格由表2记录的涡轮转子质量情

12、况反应要因确认表中列出的次要因是为次要因.(表2)第15页/共31页6. 2.1对主要因制模过程、清理控制、检验方法的验证 为了验证对主要因控制模过程中蜡模校正、清理控制、检验方法的是否为主要因，按涡轮转子工艺规程，投入5件涡轮转子蜡模，分别测得A(见图9)指示处外轮毂蜡模尺寸记录在表3，同时分别将涡轮转子校正的蜡模，测得A(见图9)指示处外轮毂蜡模尺寸记录在表3中，分别在涡轮转子非加面按件号顺序标刻（06、07、08、09、10）见(表3)件号蜡模尺寸校正后的蜡模尺寸备注06 81.6 82.207 81.9 82.108 81.2 82.109 81.3 82.010 81.5 82.1(

13、表3)A蜡模示意图9第16页/共31页按照涡轮转子的相关工艺规程要求,对以上投5件经蜡模校正后的涡轮转子浇注后,在清理工序中对涡轮转子的平行度进行控制后,再采用专用的检测方法后,走完所有工序。其零件终检情况（见表4）件号零件要求尺寸蜡模尺寸铸件尺寸零件叶片高度要求尺寸蜡模尺寸铸件叶片高度尺寸零件叶片平行度要求蜡模叶片平行度铸件叶片平行度尺寸备注0180.550.25 81.680.5910.74(0-0.2)10.9410.680.20.180.2合格0280.550.25 81.980.4510.74(0-0.2)10.9510.590.20.150.18合格0380.550.25 81.2

14、80.4610.74(0-0.2)10.9610.700.20.160.16合格0480.550.25 81.380.4010.74(0-0.2)10.9710.720.20.190.25不合格0580.550.25 81.580.4810.74(0-0.2)10.9710.730.20.170.28不合格由表2记录的涡轮转子质量情况反应,通过控制模过程中蜡模校正、清理控制、检验方法后,涡轮转子有合格件,说明蜡模校正、清理控制、检验方法对能否做出涡轮转子合格件影响很大, 如何控制好是主要因。表4第17页/共31页七、制定对策七、制定对策7.1.涡轮转子关键影响因素分析序号关键影响因素影响程度下

15、一步的考虑1蜡模过程对涡轮转子轮毂尺寸 80.550.25影响很大设计蜡模校正块，对涡轮转子蜡模轮毂尺寸 80.550.25进行控制。2清理控制对涡轮转子平行度有显著影响设计涡轮转子平行度测具，对涡轮转子清理过程进行控制。3检验方法对涡轮转子叶片高尺寸（10.74-0.2)有显著影响设计涡轮转子叶片高度测具，对对涡轮转子叶片高尺寸（10.74-0.2)进行控制.第18页/共31页7.2.确定内枕垫试验方案序号影响因素原工艺方案改进后工艺方案1蜡模过程 涡轮转子轮毂尺寸 80.550.25靠蜡模保证 设计蜡模校正块，对涡轮转子蜡模轮毂尺寸 80.550.25进行控制，其蜡模校正方案见图102清理

16、控制 对涡轮转子平行度0.2靠蜡模保证设计涡轮转子平行度测具，对涡轮转子清理过程进行控制，平行度检测方案见图113检验方法对涡轮转子叶片高尺寸（10.74-0.2)采用卡尺测量设计涡轮转子叶片高度测具，对对涡轮转子叶片高尺寸（10.74-0.2)进行控制，叶片高度测具方案见图12第19页/共31页 设计蜡模校正块(如A、B指示块），对涡轮转子蜡模轮毂尺寸 80.550.25进行控制，其蜡模校正方案见图107.3.蜡模校正方案见图10图10B第20页/共31页设计涡轮转子平行度测具，对涡轮转子清理过程进行控制，平行度检测方案见图117.4.平行度检测方案图11检测块工作平台第21页/共31页设计

17、涡轮转子叶片高度测具，对对涡轮转子叶片高尺寸（10.74-0.2)进行控制，叶片高度测具方案见图127.5.叶片高度测具方案见图12图12通止规工作平台第22页/共31页八、对策实施八、对策实施8.1.蜡模过程设计蜡模校正块(如A、B指示块），对涡轮转子蜡模轮毂尺寸 80.550.25进行控制，其蜡模校正方案见图10,投入蜡模10件,将图13蜡模A指示外轮毂尺寸校正到 82.30.15，按件号标注记录（见表5）件号蜡模尺寸校正后的蜡模尺寸备注件号蜡模尺寸校正后的蜡模尺寸备注01 81.6 82.2506 81.6 82.402 81.9 82.307 81.9 82.303 81.2 82.2

18、608 81.2 82.2504 81.3 82.2309 81.3 82.2805 81.5 82.2410 81.5 82.21A表5蜡模示意图13第23页/共31页8.2.清理控制 设计涡轮转子平行度测具，对涡轮转子清理过程进行控制，平行度检测方案见图11,将以上浇注后的10件铸进行清理,以涡轮转子叶片进气边为基准,先进行打磨平,再将其放在平行度测具,对每个叶片进气边进行控制,其透光度不大于0.10mm,然后控制每个叶片排气边，其透光度不大于0.10mm。8.3.叶片高度控制 设计涡轮转子叶片高度测具，对对涡轮转子叶片高尺寸（10.74-0.2)进行控制，叶片高度测具方案见图12,将以上

19、10件铸件走完平行度控制后,对每个叶片高进行检测,将以上所检测数据记录见表6第24页/共31页件号零件要求尺寸铸件实际上尺寸零件叶片高度要求尺寸铸件叶片高度尺寸零件叶片平行度要求铸件叶片平行度尺寸备注0180.550.2580.5910.74(0-0.2)10.680.20.2合格0280.550.2580.4510.74(0-0.2)10.590.20.18合格0380.550.2580.4610.74(0-0.2)10.600.20.16合格0480.550.2580.4010.74(0-0.2)10.620.20.18合格0580.550.2580.5910.74(0-0.2)10.68

20、0.20.2合格0680.550.2580.4510.74(0-0.2)10.590.20.18合格0780.550.2580.4610.74(0-0.2)10.600.20.16合格0880.550.2580.4010.74(0-0.2)10.620.20.16合格0980.550.2580.4810.74(0-0.2)10.520.20.20合格1080.550.2580.4810.74(0-0.2)10.530.20.13合格表6第25页/共31页 九、效果检查九、效果检查 通过对对策实施证明,其上控制方案可行,措施得当,于是就通知生产,按排投入批生产50件生产生务,走完所有工序后,发给用户,其用户检测报告中(尺寸10.74、平行度0.2、 80.550.25）全合格见（见表14）。 从改进前用户涡轮转子检测报告图4与改进后用户检测报告图14对比，改进前的涡轮转子检测报告(尺寸10.74、平行度0.2、 80.550.25）不合格,改进后用户检测报告中以上尺寸