从1998年以来，“大型水轮机关键件双精炼铸造技术及产品”为三峡电站、龙滩电站、彭水电站等10多个大中型电站提供了近8000吨优质铸件。其中，三峡电站一期工程左岸机组总承包方为国外公司，中方为其配套生产的导叶铸件，系惟一拥有自主知识产权的国产铸锻件。

    谈及此事，沈阳铸造研究所科技管理部副部长祝强言语中流露出为该领域拥有自主知识产权产品的自豪之情。这一技术获得了2007年度国家科学技术进步二等奖。

    三峡水轮机组是世界上已装机容量最大的发电机组，其左岸、右岸及地下26台水电机组中的大型铸锻件几乎全部依赖于进口，电渣熔铸大型水轮机导叶为左岸机组项目中惟一拥有自主知识产权的国产产品，并达到了国际领先水平。“目前，我们正在生产三峡三期地下电站6台份用导叶。”祝强表示，该研究成果已进入产业化阶段，市场前景广阔。

    砂型铸造导叶外坚内松质量不稳

    电渣熔铸导叶是针对传统的砂型铸造导叶而言，那么，要说这一新产品独特的优越性及自主创新点到底在哪，还要从传统工艺的弊端说起。

    乍一看“电渣熔铸”工艺，不懂冶炼铸造技术的人很难理解其中原理。作为该获奖项目的主要推荐人，中国机械工业联合会科技工作部处长马敬坤给出了一个“冰棍成形”的形象比喻：就像水放在模具里冷却成冰，其外部先开始凝固结晶，因热胀冷缩原理，容易造成外部坚实，内部晶体硕大不实。

    虽然马敬坤多次重申此比喻不具科学性，但却让记者深刻理解了传统砂型铸造导叶的“弱点”，即在金属结晶过程中，由于先四边后中间的顺序，大型钢锭冷却后往往体积变小，导致中间部分质地疏松，加上钢水补充得不及时，就会形成晶粒硕大，强度不好。同时，由于每种金属材料的凝固点不同，浇铸过程中形成的杂质往往又集中在中间部分，进而导致成品的机械性能较差。

    也就是说，导叶是水轮发电机组导水机构中最重要的铸锻件之一，它的制造一直是大型水轮机组制造面临的一大难题。导叶以往多采用砂型铸造生产，铸件内部质量不稳定，易于产生缩松、缩孔、气孔、夹杂、裂纹等常见铸造缺陷。

    近年来，国外跨国水电设备公司参与我国大中型水电站的开发建设，推动了我国水电制造业的发展。举世瞩目的三峡电站，水轮机重要零部件质量要求按国际标准订货，砂型铸造导叶很难达到技术要求。

    因此，如何实现此类关键铸件的自主化、国产化，形成批量产业化生产，成为我国水电装备制造业面临的重大课题。

    沈阳铸造研究所采用先进的电渣熔铸技术，通过“九五”、“十五”国家重点科技项目（《三峡水轮机导叶电渣熔铸关键技术的研究》）的资助，攻克了电渣熔铸大型水轮机导叶的材料、工艺工装及设备等方面的关键技术。

    沈阳铸造研究所还先后为东方电机厂、哈尔滨电机厂生产了10台份三峡水轮机导叶铸件，为天生桥、龙滩、二滩、大柘溪、万家寨、彭水等国内外大中型水电站生产了近30台机组导叶，改变了我国此类高端部件依赖进口的局面。

    成本降低30%寿命提高30%

    “电渣熔铸工艺是把电渣重熔精炼与铸件凝固成型两道工序结合，一次完成铸件成型的铸造工艺。