蒋超
南京高速齿轮制造有限公司 江苏南京 210000
摘要：本文主要对风电前箱体铸件的生产工艺进行了深入的分析和研究，并且提出了一些建议供读者进行参考，希望可以带给读者一些有效的信息，本文的大致思路是先介绍了风电前箱体铸件的结构和技术的要求，然后对铸件的生产工艺进行了详细的阐述。
关键词：风电前箱体；铸件；生产工艺；分析研究
1风电前箱体铸件的生产工艺
1.1铸造工艺设计
风电前箱体铸件的类型属于单件小批量生产，因此技术人员根据以往铸造工艺设计的经验在对风电前箱体铸件进行生产时采用了呋喃树脂砂造型，一个箱体里面含有一件铸件，主要采用了封闭式和中注式浇注系统进行铸件的生产。例如，FL800A风电前箱体铸件生产过程中，一般会选择呋喃树脂砂造型，每个风电前箱体均采用了中注式浇注、封闭系统，具体铸造工艺如图1所示。
图1铸造工艺
在铸造工艺设计过程中，要明确相关参数如下：自由收缩率10‰，受阻收缩率10‰，底面加工量8mm，顶面加工量12mm，其余加工量7mm。一共选择了3个砂芯，拔模斜度控制为1°。芯头高度为40mm，砂芯间隙均为0.5mm，芯头的斜度为5mm。各浇道截面尺寸为：横浇道40mm×50mm，直浇道西60mm，内浇道45mm×l2mm（共6个）。铸件底部法兰周边选择了20块通用冷铁，尺寸为150mm×70mm×50mm，在两端侧面各放置6块冷铁，孔厚大部位各设1个冒口，底部放置1块冷铁，安装孔与法兰连接位置需要设置一个扁平出气冒口，法兰圆周还需要设置9个出气孔。
1.2熔炼工艺
在对风电前箱体铸件进行熔炼时选择的熔炼工艺往往以Q10生铁和相近牌号的球墨铸铁废料作为回炉料来进行熔炼，废钢往往采用A3及45普通碳素钢。整个熔炼工艺中炉料的配料比大概为百分之八十到百分之九十之间的Q10生铁加上百分之五到百分之十之间的废钢和百分之五到百分之十之间的回炉料。技术人员在使用熔炼工艺时必须明确炉料的配料比成和成分，在进行熔炼之间要进行抛丸除锈的处理。
1.3球化处理和孕育处理
在生产风电前箱体铸件时进行球化处理时往往采用堤坝坑处理包两次冲入法，球化剂一般选择FeSiMgRE球化剂。在铸件的最上面一层覆盖冰晶石粉和薄钢板。在出铁前要对炉渣进行扒净，在锅炉内要加入百分之零点二到百分之零点三的SiC，将SiC搅拌处理均匀之再进行出铁，再使用球化处理方式时对出铁的温度有一个严格要求，需要保持温度在1450到1480摄氏度之间，另外在第一次出铁完毕后需要进行铁液的补加进行第二次出铁，第二次出铁要求铁液的温度保持在1470摄氏度到1490摄氏度之间。
在进行孕育处理时要进行孕育剂的添加，主要分为三次，第一次主要在球化处理时在球化剂装入到处理包之后，孕育剂的位置在球化剂之上。第二次孕育剂的添加时间在第二次出铁的时候，，最后一次孕育剂的添加时间在浇注时随着浇注铁流的同时进行孕育剂的添加。
当球化处理结束之后，需要在其中加入百分之零点八到百分之零点九之间的YJ-3的孕育剂进行孕育处理，粒度在五毫米到十毫米之间，并且需要冲入足量的热铁液，当扒渣工作完成之后也需要进行孕育剂的添加。
1.4浇注工艺
根据以往的铸件的生产经验和实践可以的出来一个有关铁液浇注温度和球磨铸铁缩孔和缩松之间的关系曲线，大概可以概括其为当浇注的温度在1300摄氏度以下时，随着浇注铁液的温度越来越低，球墨铸铁件就越来越容易出现缩孔和缩松等各种缺陷。但是当浇注铁液的温度过高时主要指超过1400摄氏度，铸件的液态收缩量将会有很大程度的增加，并且型壁位移会因为型壁的热负荷增大而引起，进一步造成型腔被扩大，在这种情况下铸件凝固的内压力也会降低，最终结果就是引起石墨化膨胀的自补缩能力降低导致缩孔和缩松的缺陷更容易存在。将风电前箱体铸件使用的生产工艺进行一个总结如表1所示：
表1：风电前箱体铸件的生产工艺
因此对于那些前箱体厚薄差异较大的球墨铸铁件，技术人员一般会在保证没有冷隔和夹渣缺陷的前提下选择将铁液浇注的温度适当的调低一些，一般控制在1340到1350摄氏度之间以为了达到减小厚大部位的缩孔和缩松倾向的目的。根据大量的生产经验可知，铁液浇注温度对球墨铸铁缩松缩孔所产生的影响曲线如图1所示。当浇注温度＜l300℃时，铁液温度越低，所对应的球墨铸铁件出现缩松、缩孔缺陷的概率越大。当浇注温度＞l400℃时，将会导致铸件的液态收缩量增加，同时也增加了型壁的热负荷，诱发型腔扩大，降低铸件凝固的内压力，进而增加了缩松、缩孔缺陷的发生率。
图2 铁液浇注温度对球墨铸铁缩松缩孔所产生的影响曲线
2.结束语
总而言之，球墨铁铸件是风力发电机组中较为关键的部件，起着十分重要的作用。因此风电前箱体铸件的生产工艺受到社会的广泛关注，本文主要对风电前箱体铸件的生产工艺进行了更为深入的阐述。但是在风电前箱体铸件的生产过程中仍旧存在着很多的缺陷和不足，需要技术人员进行及时的改进和完善，来提高铸件的质量效果，给企业带来更大的经济效益。
参考文献：
[1]李诚.风电前箱体铸件的生产工艺[J].现代铸铁，2016，36（4）：55-58.
[2]日月重工股份有限公司.风电前箱体铸件的砂型结构：中国，CN201720987136.5[P].2018-02-27.
论文作者:蒋超
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/27
标签：铸件论文; 箱体论文; 风电论文; 缩孔论文; 温度论文; 生产工艺论文; 工艺论文; 《建筑细部》2018年第29期论文;