風電鑄件

風電鑄件

隨著風力發電的快速發展,對風電鑄件的需求量不斷增加,風力發電中的大型零件,如輪轂、機座等都采用球墨鑄鐵進行生產。

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詳情介紹

   隨著風力發電的快速發展,對風電鑄件的需求量不斷增加,風力發電中的大型零件,如輪轂、機座等都采用球墨鑄鐵進行生產。此類鑄件隨功率的不同,重量在5000~15000kg之間。由于壁厚較厚(一般大于100mm),重量較重,冷卻速度慢,凝固時間長,特別是要滿足良好的綜合力學性能要求,對生產工藝要求嚴格。
風電鑄件
   澆冒系統設計
 
   風電鑄件的壁厚在50~200mm,采用剛性強的樹脂砂造型。風電鑄件多采用冒口輔加適當數量的冷鐵工藝。冒口有縮頸式頂冒口、縮頸式邊冒口,壓邊冒口、披縫式溢流冒口等。
   風電鑄件澆注系統應力求鋼液平穩充型、防比湍流,以減少渣類、氣孔類缺陷。澆注系統設計成直澆道、橫澆道、內澆道的比例非常大的開放式。采用底注多內澆道,內澆道為扁形,與鑄件連接處要有R角,避免產生裂紋。高大特重件宜用兩個直澆道,階梯澆道,確保快速充型。球墨鑄鐵具有較大的氧化傾向,澆注過程中產生的渣可通過放置過濾網或過濾器來阻擋進入型腔。過濾技術也起到細化和圓整石墨的作用。10ppi的泡沫陶瓷過濾器或200csi直孔過濾片效果較好。
   運用凝固模擬軟件驗證工藝的可行性,可降低新徐匯注冊公司流程或改進工藝的質量風險。通過充型、凝固、應力場的模擬可直觀顯現工藝的可靠性。日常要積累記錄工藝設計、模擬、工藝應用3方面情況,獲得多經驗,以便面對模擬結果能作出地判斷和改進。 
風電鑄件結構圖
   退火工藝
 
   在實際生產中,有時材料和過程有波動,不能在鑄態下可靠地獲得全鐵素體組織,且風電鑄件有高可靠性和關鍵部件20年免換的要求,因此低溫風電球鐵件一般進行退火處理。退火處理有兩種工藝方式。當鑄態組織中存在自由滲碳體時,進行高溫石墨化退火,此工藝分兩個階段,高溫階段溶解滲碳體至奧氏體中,低溫階段奧氏體轉變為鐵素體和石墨。
   當鑄件組織中無自由滲碳體時,只需做低溫石墨化退火,退火溫度為730~750℃,使共析滲碳體分解為石墨和鐵素體組織。兩階段退火工藝過程是鑄件低于200℃進爐,在300和600℃各作1~2h的均溫處理,高溫段保溫溫度為920~940℃,保溫結束后爐冷至720~740℃,進行低溫石墨化退火,爐冷至600℃,這時球鐵基體組織基本穩定,出爐空冷,避免一些固溶質點的析出,增強球鐵的韌性。如果緩慢冷卻可致脆性相析出,產生回火脆性,降低球鐵的低溫沖擊韌度。風電球鐵鑄件一般不做600℃以下的時效除應力處理,原因也在于此。
風電鑄件
   型芯工藝設計
 
   芯子設計成上下兩個半模,芯子的制作采用在鑄型內貼鑄件壁厚打芯(見圖2)的方法,就是在造好的外型內用刮板刮出內腔(貼鑄件壁厚),利用這個內腔做芯盒,打出芯子(打芯),然后起出芯子,去除貼上去的壁厚,后下芯合箱,不用投入大型芯盒工裝,大大降低前期費用,為正式生產時芯盒制作提供相關技術參數。芯子的工藝設計要滿足下列要求:芯子整體要有足夠的強度和剛度、不變形;芯子要固定平穩和便于排氣;中間芯鐵安放要方便澆注系統的開設;芯子的形狀尺寸及在鑄型中的位置要滿足鑄件尺寸要求。為了保證型、芯的尺寸精度, 采用呋喃樹脂砂造型,型、芯表面刷醇基石墨涂料,涂料厚度0.5mm,過渡部分采用樣板進行檢測修磨。
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