风电铸造

风电铸造

随着风力发电的快速发展,对风电铸造的需求量不断增加,风力发电中的大型零件,如轮毂、机座等都采用球墨铸铁进行生产。此类铸件随功率的不同,重量在5000~15000kg之间。由于壁厚较厚(一般大于100mm),重量较重,冷却速度慢,凝固时间长,特别是要满足良好的综合力学性能要求,对生产工艺要求严格。

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   随着风力发电的快速发展,对风电铸造的需求量不断增加,风力发电中的大型零件,如轮毂、机座等都采用球墨铸铁进行生产。此类铸件随功率的不同,重量在5000~15000kg之间。由于壁厚较厚(一般大于100mm),重量较重,冷却速度慢,凝固时间长,特别是要满足良好的综合力学性能要求,对生产工艺要求严格。
 
   主要技术要求
 
   1、力学性能要求:
   抗拉强度≥400MPa,屈服强度≥250MPa;
   室温伸长率≥18%;
   低温冲击韧度(-20℃)>12J/cm2;
   提供附铸试块作检测用。
   2、不允许有缩松、裂纹、夹渣、缺角等缺陷,用呋喃树脂砂型铸造。
   3、铸件应进行局部磁粉探伤、超声波探伤检查,在各对接孔的区域做X光探伤,并提供探伤报告。
   4、铸件尺寸及加工余量应按标准符合图纸尺寸要求,壁厚应均匀,不加工的壁厚公差为±5㎜。
风电铸造
   工艺方案
 
   1、造型工艺
   (1)浇注系统
   采用底注浇注系统,为了增加冲型速度,使型腔温差减少,我们采用二个直浇道。铁液平稳进入型腔;直浇道¢110㎜;横浇道厚度为50㎜;内浇道为披风式厚度为20㎜;顶部设瓶式冒口;冒口尺寸为¢350㎜×700㎜3个。
   (2)壁厚偏差和避免质量控制
   采用呋喃树脂自硬砂和相应的醇基涂料,保证尺寸精度和表面质量;采用定位芯头,下芯时检查样板,以保证提高尺寸精度。
   (3)为了保证型砂强度和发气量,外型和芯子在前一天做好,二天配模。
   2、熔炼及浇注工艺
   (1)球化剂:Mg使球墨圆整,对大断面球铁能减缓球化衰退,Mg阻碍石墨析出,残Mg量高,增加收缩和脆性,Mg易氧化,在铁水表面形成氧化膜,进入砂型易使铸件产生夹渣和皮下气孔。残Mg量应控制在保证球化的前提下越低越好,但我们考虑大件凝固时间长,应提高抗衰退能力,Mg量应高些,使含Mg控制在0.04-0.06%。
   (2)稀土:RE是通过抵消干扰元素的有害作用,而间接地起球化作用,但在厚大铸件中,RE留量高容易造成碎块状石墨增多。为了提高抗衰退能力,所以采用混合球化剂,既可以保证起球化作用的Mg的含量,同时也可以保持较高的抗衰退能力。在球化处理时,为了提高镁的吸收率,控制反应速度及提高球化效果,采用特有的球化工艺。对球化处理的控制,主要是在反应速度上进行控制,控制球化反应时间在1.5-2分钟左右,RE我们一般控制在0.025%以下。
风电铸造
   对原材料的技术要求
 
   原材料中的Si、Mn、S、P含量要少(Si<0.9%, Mn<0.3% 、S<0.025%, P<0.04%),对Cu、Cr、Mo、Ti、Sn、V、W等一些合金元素要严格控制含量。钛控制在0.04%以下。
   1、生铁:采用生铁。生铁化学成分微量元素控制总和≤0.10。
   2、废钢:采用碳素废钢。质量要求:
   (1)所有废钢不得混入污物。有色金属或任何类别的外来材料,不得有过量的铁锈和腐蚀。
   (2)P、S含量均不大于0.040℅。Ni的质量分数不大于0.2℅,Cr的质量分数不大于0.1℅。Cu的质量分数不大于0.1℅。
   3、球化剂:球化剂采用52%龙钇钇基重稀土球化剂DY-7B和48%埃肯5800低硅轻稀土的混合料。
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