2MW风电轮毂低温球铁的生产工艺.pdfVIP

生产技术ProductionTechniques

2MW风电轮毂低温球铁的生产工艺

刘泳

(常州精棱铸锻有限公司，江苏常州213033)

摘要：介绍了风电轮毂球铁的生产工艺，采用感应电炉全废钢增碳工艺生产耐低温冲击韧性的球墨铸铁

轮毂，熔炼工艺简单可靠。采用气动脱硫，铁液预处理工艺，无需加入金属[Ni]；通过精确控制化学成分尤其

是w[Si]、to[Mn]、P]元素含量，铸态下较易达到低温(一40℃)冲击韧性(Ah)、屈服强度(R以)和延伸率要求，

数值波动小，稳定性好；MT探伤和uT探伤符合欧洲标准2～3级要求，己连续生产数年，熔炼工艺已趋成熟。

关键词：风电轮毂；低温球铁；全废钢；铁液预处理；金属『Ni]

中图分类号：TG255．1：文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2013)04—0O42—5

D0I：l0．3969／．1．1ssn．1006—9658．20l3．O4．013

风力发电机的核心部件轮毂属于中大型铸铁长，球化衰退快，易发生石墨畸变和元素偏析，产生

件，由于风力发电机的特殊使用环境和苛刻的可靠碎块状和开花状石墨，石墨球数量减少，石墨球的体

性要求，轮毂的质量要求非常高，客户要求2MW风积增大，使球铁的冲击韧度和延伸率大幅度下降。

电发电机轮毂材料牌号为GGG35．3(DIN1693--(2)由于球墨铸铁的凝固特性，易产生缩松缺

1973)(相当于EN—GJS一350—22U—LT牌号，Bs陷，严重降低铸件的强度和韧性，难以达到uT探伤

EN1563：1997标准)，铸件的所有部位要按照Bs2～3级的要求。

EN12680--3标准和BSEN1369标准的要求uT探(3)由于球墨铸铁的生产工艺，球铁中的(Mg

伤、MT探伤，重要区域达到2级，非重要区域达到3残)和(RE残)易产生氧化物和硫化物等二次夹渣；

级；要求铸件的内部组织致密，铸件的外观精度也浇注系统设计方案、浇注温度以及浇注速度的正确

有严格的规定。选择，对于减少铁液的二次氧化非常重要的，否则难

以达到MT探伤2～3级的要求。

1铸件性能要求风电轮毂铸件的难点是既要满足综合力学性能

我厂生产的2要求，又要减少缩松和夹渣，达到超声波检测和磁粉

MW风力发电机轮检测的等级要求。生产实践表明，选用微量干扰元素

毂如图1所示。材低的纯净炉料、电炉全废钢增碳熔炼工艺、合理的球

料标准为GGG35．3化、孕育处理工艺和造型工艺设计，完全能够满足产

牌号(EN—GJS一350一品的高质量要求。

-

22ULT茎图12Mw轮毂铸件的三维立体图3轮毂铸造工艺的设计

厚大于

大壁厚超过200mm，属于厚大断面球墨铸铁，浇注轮毂铸件由3个浆面和2个主轴孔面组成，其

质量14t，1组70mm的附铸试块提供给客户验证。运行过程中受力复杂，5个面的受载区域均不允许

存在铸造缺陷，铸件壁厚须均匀一致，以保证轮毂装

2影响铸件质量的关键因素机后的动平衡和静平衡要求。

(1)轮毂属于厚大断面球墨铸铁件，凝固时间应用MAGMA软件模拟铸