风力发电铸件的生产工艺

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1、风力发电铸件的生产工艺李德臣1，连炜2（1．沈阳鑫浩龙铸造材料公司，辽宁沈阳110021；2.西安工业大学机电工程学院，陕西西安710032；）ProductTechnologyofCastingsforwind-drivenElectricEnergyLIDe-chen1，LIANWei2（1.ShenyangXihaoLongFoundryMaterialsCoLtd.，Shenyang110021,China;2.SchoolofMechanicalandElectronicEngineering，Xi'anTechn

2、ologicalUniversity，Xi'an710032,China;)风力发电的铸件包括叶片轮毂、齿轮箱、夹紧法兰和轴承座等，重量有的8-9t、3-4t，小的200-300kg，壁厚90~150mm，材质为QT400—18AL。本文根据工厂的生产实况，对夹紧法兰和轴承座生产工艺作简要介绍。1．化学成分及球化处理设计化学成分的原则是高碳、中硅、低锰、低磷和低硫，在力学性能达到的情况下，尽量不加入其它合金，炉料中带来的合金元素（在这里应看做杂质）之总量越低越好。铸件重量大，壁厚，选用钇基重稀土球化剂。炉料中首选低磷、低硫、

3、低锰的Q10或Q12生铁，废钢为优质A3或槽钢、工字钢等，表1是化学成分的控制范围。表1对化学成分的基本要求wt（%）状况CECSiMnPSMg残Re残原铁液3.6/3.70.9/1.1<0.3<0.03<0.03处理后4.18/4.253.50/3.652.0/2.2<0.3≤0.025≤0.0250.040/0.0500.02/0.035正常配料为：生铁Q10（C14.2Si0.94）58%，废钢（C0.25Si0.4）22%，回炉料（C3.5Si2.1）20%,当温度达到1450℃~1460℃时，炉前用快速分析仪测定C

4、E、C和Si，并根据实测情况加以调整。出炉温度≥1480℃~1510℃，球化处理：钇基重稀土球化剂，用量1.5%。一次孕育处理为75Si-Fe0.5%~0.6%，在孕育剂上盖干净铁屑、覆盖剂和铁板，适当紧实。当包内金属液达到容量的1/2时，进行二次孕育：Si-Ca-Ba0.2%，SiC0.2%，Y2重烯土孕育剂0.2%和增碳剂0.1%，随金属流冲入包内，粒度3~5mm。三次孕育是用重稀土孕育剂Y40.2%，Si-Fe0.1%，浇注时在浇口池随流孕育，粒度1.0mm。为了更好地球化处理和增加石墨核心，在球化前做预处理，金属液首

5、先在浇包的另一侧冲入预先置入的Si-Ba合金（0.2%~0.3%）和小苏打粉（0.3%）。这对球化处理效果和铸件性能的提高大有裨益，处理过程如图1所示。图1.铁液的予处理及球化孕育工艺浇包为细高状，H/D≥1.3。包壁用耐火砖砌筑。用前烘烤至400℃。采用低温快速浇注。浇注温度1290℃~1310℃。浇注为大流量，15~45kg/s。大件取上限，小件取下限。依此或依件的重量设浇注系统。t=K为浇注时间（s），G为铸件加冒口的重量（kg），k为系数，取1.2~1.4。浇后保温48~100h，根据铸件大小而定。2．铸造工艺设计1

6、.轴承座（图2）图3轴承座工艺图2轴承座结构形状为扇形。缩尺1%，底面加工余量为12mm，顶面为20mm。件重260kg，浇注金属液360kg。二开箱，铸件在下箱（图3）。砂芯三面支承，5个小芯与整个大芯联成一体而悬空。内浇口设在扇形较小的一侧，4个内浇口宽且薄，80mm×18mm,长≤30mm，横浇道高60mm，宽50mm，起侧冒口作用。直浇道Φ60mm。浇注系统半开半闭。顶面设2个压边冒口，长宽高为180mm×100mm×230mm、缝隙12~15mm。铸型外围和内浇口下置数块大型冷铁。5个孔芯为铬铁矿砂。外浇口容量＞3

7、0kg，用石墨棒堵住直浇道，待池内有2/3金属液时，将堵塞打开。压箱重＞1.5t。2.夹紧法兰（图4）此件属大型环类，件重2700kg，浇注金属液4000kg，铸件全部在下箱，底面加工余量15mm，顶面25~28mm，缩尺1%，外周用刮板刮出，内型用木型或塑料做出。浇注系统设在内圆的砂芯中（图5），内圆由6块砂芯组成。直浇道为陶管，内径Φ80mm~Φ85mm，横浇道高70mm，宽55mm，呈圆孤状，走向与内圆圆周平行。图4.夹紧法兰结构图5.夹紧法兰工艺内浇口方向垂直于内圆圆周，不切入。形状宽（80mm）薄（18mm）短（≤

8、30mm）。整个浇注系统为半开半闭式。内外圆周的砂型、砂芯侧面和底面设多块冷铁。上箱分布6个压边冒口，长宽高为250mm×120mm×250mm。压边缝隙12~15mm，外浇口池容量约500kg，用石墨棒塞堵住直浇道，待池内有约2/3金属液时，提起堵塞。压箱重约10t。试块附铸在铸件旁，随