厚大球铁铸件的工艺要点探讨2011.1.20.pdfVIP

厚大球铁铸件的工艺要点探讨 杭家友 （普什铸造有限公司，四川 宜宾 644000 ） 摘要：在生产实践过程中，设计合理的浇注系统，可以有效的解决夹渣问题，还有利于铸 件补缩；用小冒口铸造工艺，其生产成本低于一般的冒口工艺，工艺出品率大大提高，而工 艺稳定性则高于无冒口铸造工艺；冷铁需要慎用，尤其是高牌号球铁铸件，利用冷铁改变铸 件冷却速度则有利于解决石墨漂浮和碎块状石墨缺陷。 关键词：浇注系统；小冒口；收缩时间；冷铁印迹；石墨漂浮 Discussion about Engineering Key Points of Thick-wall Ductile Iron Castings HANG Jia-you （Push Foundry Co.，Ltd.，Yibin， 644000，China） Abstract：To design a reasonable pouring system in manufacturing process can help to solve slag inclusion and benefits feeding system; costs of engineering design with small risers is cheaper than normal ones and get better stability than non-riser engineering. Be careful when adopting chills, especially for ductile castings of high-tensile strength. Using chills to change the cooling rate can help to solve graphite floatation and cloddy pulverescent graphite defects. Keywords： Pouring system; small risers; shrinkage time; mark of chills; graphite floatation 1 风电产品的要求 风电机组运行环境恶劣，所以风电产品有很高的质量要求，包括铸件内在质量和外观质 量。有的铸件要求进行低温冲击 （-20℃或者-40℃），有的要求高抗拉强度 （QT700-2A）。但 是，几乎所有铸件都要求 UT 检测，甚至要求 MT 检测，RT 检测，PT 检测等。 风电产品多为球铁铸件，重量大 （转子毛坯重量达到 30T），尺寸大 （转子直径Φ4500mm， 机架高度 3600mm），铸件壁厚尺寸大 （最小壁厚大于 40mm，最大壁厚超过 220mm）。这种厚 大球墨铸铁件，容易产生夹渣、缩松、石墨漂浮等缺陷。从铸造工艺来说，设计合理的挡渣 式浇注系统，辅以小冒口进行补缩，再使用必要的冷铁，则能够很好的解决这几种铸造缺陷。 2 浇注系统设计 浇注系统是铸造工艺中的非常重要的部分。合适的浇注系统，不但能够有效的挡渣，而 且能够促进补缩，减少缩松风险。 从不同的角度来看，浇注方式有底注式、中注式；快浇、慢浇；开放式、封闭式等等。 2.1 按照铁水进流位置划分 常用的浇注方式有：顶注式，底注式，中注式，阶梯式。 采用底注，铁水充型较为平稳，不易产生紊流，但是，这会导致整个温度场发生变化， 尤其是当铸件底部温度远远高于顶部温度时，则要想办法提高冒口内铁水的温度，否则，铸 件容易因为补缩不足而产生缩松 （缩孔）缺陷。而且，在铸件底部 （即温度最高部位）也要 采取相应措施，否则有出现缩松、石墨漂浮、碎块状石墨等缺陷的风险。 在铸件不是太高的情况下，采用中注式浇注系统也是很常用的。一般的工艺设计都是把 铸件最重要的部位放于下箱 （即浇注位置底部），采用中注式浇注系统，虽然会产生一些渣， 但渣上浮，铸件最重要部位 （底部）仍然是干净的；而且，采用中注，在浇注过程中，后浇 注的铁水会对铸件底部进行有效的补缩，大大降低铸件重要部位出现缩松缺陷的风险。 铸件高度不高时，采用顶注式浇注系统是一种很好的选择。浇注过程中产生渣的程度不 严重，而补缩系统却能够得到充分利用，大大降低铸件缩松的风险；提高