CN109097519A - 一种风力发电机组毂铸件的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造工艺领域，具体地说，是一种风力发电机组毂铸件的制造工艺。主要包括原材料选用，采取中国生铁，碳素废钢，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，采用硅钡孕育剂，原材料选用后采取熔炼工艺、铸造工艺，熔炼工艺采用中频感应电炉，铸造工艺采用底注式浇注系统，浇注系统后采用补缩系统。采用了除了理化检验之外，还要对铸件进行磁粉探伤、超声波探伤无损检测，将铸件尺寸公差达到CT12级，超声波探伤达到2级，磁粉探伤达到2‑3级。

Description

一种风力发电机组毂铸件的制造工艺
技术领域
本发明涉及铸造工艺领域，具体地说，是一种风力发电机组毂铸件的制造工艺。
背景技术
近年来，随着人们对绿色能源、可再生能源的需求的快速增长，风力发电得到了突飞猛进的发展。目前，风力发电的主流机型是1.5-2MW的大型风力发电机组。轮毂是风力发电机组中一个最为重要的大型铸件，它将风机叶片和动力轴相连接，其形状类型属于球形壳体类。
由于风电场大多建设在海滩或草原等风力较大的地方，风力发电机组要经受盐雾侵蚀、风沙吹打，经历严寒酷暑、日晒雨淋，运行环境十分恶劣。风力发电的轮毂在铸造方面容易造成石墨畸变、球数减少、组织粗大、石墨漂浮、化学成分偏析、缩松的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明披露了一种风力发电机组毂铸件的制造工艺。采用了对风力发电球杆材质进行磁粉探伤、超声波探伤检测，使得缺陷不能超过规定的标准等级，同时也对技术要求，工艺方案进行进一步改进，使得各种问题得到改善。
为了实现上述目的，本发明使用的技术方案如下：
一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，主要包括原材料选用，采取中国生铁，碳素废钢，球化剂采用52%龙钇基重稀土球化剂DY-7B和48%埃肯5800低硅轻稀土的混合料，采用硅钡孕育剂，原材料选用后采取熔炼工艺、铸造工艺，熔炼工艺采用中频感应电炉，铸造工艺采用底注式浇注系统，浇注系统后采用补缩系统。
本发明进一步改进，熔炼工艺中的首先对原铁液进行脱硫处理，炉料采用国产高纯生铁低碳钢以及风电铸件的回炉料。此方法是为增加石墨球数，使石墨尺寸变小，在对铁液进行预处理时，采取包内孕育和随流孕育的方法进行复合孕育处理。
本发明进一步改进，铸造工艺中包括轮毂的造型工艺，造型工艺采用呋喃树脂砂手工造型。轮毂的轴孔朝上，从轮毂叶片孔的中心位置分型，两箱造型。
本发明进一步改进，补缩系统采用冒口和冷铁相结合的方式。由于轮毂的壁厚不是很均匀，所以采用此方式，确保铸件不存在超过标准要求的缩孔、缩紧。
本发明进一步改进，冒口采用明顶冒口，并且在轮毂地面开设出气片，冷铁采用石墨冷铁。在轮毂顶面开设明顶冒口，以利于浇注时型腔排气，采用石墨冷铁以防止冷铁使用不当造成铸件产生气孔。
本发明的有益效果：本发明是采用了除了理化检验之外，还要对铸件进行磁粉探伤、超声波探伤无损检测，将铸件尺寸公差达到CT12级，超声波探伤达到2级，磁粉探伤达到2-3级，使得整体产品达到高质量水平。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例：一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，主要包括原材料选用，采取中国生铁，碳素废钢，球化剂采用52%龙钇基重稀土球化剂DY-7B和48%埃肯5800低硅轻稀土的混合料，采用硅钡孕育剂，原材料选用后采取熔炼工艺、铸造工艺，熔炼工艺采用中频感应电炉，铸造工艺采用底注式浇注系统，浇注系统后采用补缩系统。
首先，应选用纯净度高的炉料，铁液中杂质越少越好，原铁液先进行脱硫处理，炉料采用国产高纯生铁低碳钢以及风电铸件的回炉料。此方法是为增加石墨球数，使石墨尺寸变小，在对铁液进行预处理时，采取包内孕育和随流孕育的方法进行复合孕育处理。
一般地，球化处理方面使用低温处理、低温浇注、多次孕育、瞬时孕育是关键，铸造工艺中包括轮毂的造型工艺，采用混合球化剂、比使用单一的轻稀土球化剂以及常规孕育如硅铁，球化率、石墨数量提高，尤其是中心部位的石墨畸变几率大大减少，组织相对致密，铸件综合机械性能相应提高，造型工艺采用呋喃树脂砂手工造型。轮毂的轴孔朝上，从轮毂叶片孔的中心位置分型，两箱造型。
本实施例中，球化处理时，球化反应非常剧烈，除了强烈闪光外还有铁液沸腾喷溅。这时，除了球化剂的氧化烧损外，在铁液内部进行着强烈的脱氧脱硫反应。铁液中的硫和氧，除了以微量元素的高熔点化合物质点形式存在而起有力作用之外，大部分多余的硫，氧含量在铁液中以溶解的状态存在，它们是使石墨不能成球的主要因素，封住石墨螺旋位错的生长台阶，阻碍晶向的生长，通过层叠错位造成旋转孪晶，促使石墨沿孪晶的不灭台阶侧向分枝生长成片状。因此，铁液的充分脱氧后的充分脱硫是保证石墨良好球化的先决条件，通常沸腾反应持续1～2分钟。如果反应过快，从一出铁就开始沸腾，而且持续时间不足半分钟，则可以肯定会导致球化不良。为此，在生产中要注意反应持续时间，此段时间不可太短。
本实施例中，补缩系统采用冒口和冷铁相结合的方式。由于轮毂的壁厚不是很均匀，所以采用此方式，确保铸件不存在超过标准要求的缩孔、缩紧。冒口采用明顶冒口，并且在轮毂地面开设出气片，冷铁采用石墨冷铁。在轮毂顶面开设明顶冒口，以利于浇注时型腔排气，采用石墨冷铁以防止冷铁使用不当造成铸件产生气孔。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，其特征在于，主要包括原材料选用，采取中国生铁，碳素废钢，球化剂采用52%龙钇基重稀土球化剂DY-7B和48%埃肯5800低硅轻稀土的混合料，采用硅钡孕育剂，所述原材料选用后采取熔炼工艺、铸造工艺，所述熔炼工艺采用中频感应电炉，所述铸造工艺采用底注式浇注系统，所述浇注系统后采用补缩系统。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，其特征在于，所述熔炼工艺中的首先对原铁液进行脱硫处理，炉料采用国产高纯生铁低碳钢以及风电铸件的回炉料。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，其特征在于，所述铸造工艺中包括轮毂的造型工艺，所述造型工艺采用呋喃树脂砂手工造型。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，所述浇筑系统采用直浇道用陶瓷管。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，其特征在于，所述补缩系统采用冒口和冷铁相结合的方式。
6.根据权利要求5所述的一种风力发电机组毂铸件的制造工艺，其特征在于，所述冒口采用明顶冒口，并且在轮毂地面开设出气片，所述冷铁采用石墨冷铁。
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