風電鑄件

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

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詳情介紹

隨著風力發(fā)電的快速發(fā)展，對風電鑄件的需求量不斷增加，風力發(fā)電中的大型零件，如輪轂、機座等都采用球墨鑄鐵進行生產(chǎn)。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(chǎn)工藝要求嚴格。

澆冒系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)應力求鋼液平穩(wěn)充型、防比湍流，以減少渣類、氣孔類缺陷。澆注系統(tǒng)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(chǎn)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(chǎn)生的渣可通過放置過濾網(wǎng)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，可降低新產(chǎn)品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(xiàn)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(jīng)驗，以便面對模擬結果能作出地判斷和改進。

退火工藝

在實際生產(chǎn)中，有時材料和過程有波動，不能在鑄態(tài)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(tài)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?yōu)殍F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(wěn)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(chǎn)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。

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(chǎn)時芯盒制作提供相關技術參數(shù)。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(wěn)和便于排氣；中間芯鐵安放要方便澆注系統(tǒng)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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