介绍了燃气轮机压气缸铸件的结构及技术要求,详细阐述了铸造工艺方案的选择以及首件铸件的缩松及夹渣缺陷,通过采取合理的应对措施,解决了相关的问题,完成了压气缸铸件的研发和交付。最后指出:(1)通过调整内浇道的位置和流速,压气缸顶部法兰的夹渣问题得到明显改进;(2)采用顶法兰向上的工艺方案,冒口放置在最高处,利用冷铁调整温度梯度,形成顺序补缩,可有效解决缩松问题;(3)在工艺设定的范围内,适当提高浇注温度,有利于夹渣问题的解决。

利用COMSOL Multiphysics软件对压气缸电镀银过程进行仿真计算,探讨了阴极分布方式、阴极间距和阴极悬挂方式对镀层厚度分布的影响,并进行实验验证。结果表明,工件均匀分布在整个电解槽中时镀层均匀性较好。阴极悬挂方式会影响工件表面镀层厚度分布,当工件刚好占满整个电解液深度时,镀层厚度分布最均匀,但为了防止槽底的沉渣附着到工件上,工件应与槽底保持一定距离。此外,工件数量较多时,阴极间距过小会造成镀层出现阴阳面,上下错开的悬挂方式可改善此情况。电镀银实验表明,该模型的模拟结果与实测数据相近。

本文通过建模仿真模拟了压气不足缺陷下压气缸内气压的变化,并与压气缸正常情况下进行了对比,确定了压气不足缺陷的设置方法;以40.5 kV SF6断路器为试品,设置了断路器压气缸压气不足缺陷,在电流开断后对气体分解产物特性进行实验研究,将实验结果与正常情况下进行对比。研究结果表明:在压气不足进行开断时,气缸内外气压差下降为原有的42%;在压气缸压气不足下,检测到分解产物有CO、CO2、CS2、SO2、SOF 2,分解产物含量随着燃弧能量的增加而增加,分解产物CO2、CS2、SO2、SOF 2在1.5 h左右达到最大值,在6 h时基本达到稳定值,CO含量在达到最大值后变化基本不大,压气不足时检测到的CO、SO2含量比压气缸正常时的含量低,以上可为SF6电气设备的状态评估和故障诊断提供指导。