[发明专利]一种2.8MW风电轮毂的制造方法

说明书

本发明公开了一种2.8MW风电轮毂的制造方法，包括如下步骤：步骤(1)、放砂；步骤(2)、铸件凸台位置放置合适冷铁及选择合适出气口面积；步骤(3)、熔炼；步骤(4)、球化孕育；步骤(5)、浇注。本发明制备方法简单，操作简便，效率高，不需要采用过滤网、冒口，仅采用少许的冷铁。铸件内部组织致密，超声波探伤与磁粉探伤符合要求，铸件表面光洁，打磨工作量小，整个铸件组织比较均衡，差异小，铸件整体力学性能优异。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种2.8MW风电轮毂的制造方法,通过优化浇冒口系统、合金元素控制及球化孕育过程控制，充分利用球墨铸铁的石墨化膨胀，确保生产的铸件组织及性能优异。

背景技术

风电轮毂是风力发电设备重要核心部件，它是连接叶片与主轴的零件，其作用是承受风力作用在叶片上的推力、扭矩、弯矩及陀螺力矩,然后将风轮的力和力矩传递到机构中。风电机组多建于沿海或沙漠等地，常年在高空运行，通常要在-20℃甚至-40℃低温下工作，工作时风速变化大。由于风电铸件运行环境恶劣，因此，对铸件质量性能指标要求较高。风电轮毂属于厚大断面铁素体基球墨铸铁件，由于断面过大，冷却速度缓慢，凝固时间长，往往在厚大断面中心或热节处易出现石墨畸变、球化衰退、碎块状石墨、反白口等缺陷，导致力学性能下降，另外风力发电轮毂需要100％超声波探伤及表面磁粉检查，主轴及叶片面等高应力关键区域达到2级。生产风电轮毂球铁的技术难点有：

(1)如何解决铸件的内部缩松

(2)如何解决铁水中氧化渣，避免铸件中夹杂物，获得良好的铸件

(3)如何保证厚大断面保证获得良好的球化率,避免异性石墨，铸态下获得大于90％铁素体基体组织，保证足够的强度及低温冲击韧性

为解决以上难点，大部分厂家采取过滤网及放置大量冷铁和冒口，以解决夹渣、缩松及组织问题，不但增加了生产成本和打磨工作量，还会带来其他的问题。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种2.8MW风电轮毂的制造方法，解决了厚大断面风电轮毂的组织疏松，石墨畸变和氧化夹渣等问题，提高铸件的性能。

技术方案：一种2.8MW风电轮毂的制造方法，包括如下步骤：

步骤(1)、放砂：放砂时震实和捣实，控制砂型抗拉强度，树脂砂固化后的砂型抗拉强度≥1.2Mpa；

步骤(2)、铸件凸台位置放置合适冷铁及选择合适出气口面积：铸件凸台部位放置冷铁，冷铁厚度为凸台厚度的0.5-1倍，放置出气面积是直浇口的1.5倍；

步骤(3)、熔炼：采用高纯的生铁及废钢熔炼，控制微量杂质元素总和低于0.15％；

步骤(4)、球化孕育：球化包中依次加入0.8-1.0％的球化剂、0.3-0.6％的覆盖用孕育剂,球化时加入30-80ppm的Sb；球化后静置5-10分钟再打渣；经球化处理后铁水中C：3.65-3.75％，Si：2.0-2.20％，Mn0.20％，P0.025％，S：0.008-0.012％，Mg:0.035-0.045％；

步骤(5)、浇注：控制浇注温度为1330℃-1370℃，浇注时随流孕育；控制内浇口流速，整个浇注过程控制内浇口速度＜50cm/s。

有益效果：本发明操作简便，成本低，效率高，不需要采用过滤网、冒口，仅采用少许的冷铁。铸件表面光洁，打磨工作量小，整个铸件组织比较均衡，差异小，力学性能优异。

附图说明

图1是本发明中的附注试块金相组织示意图；

图2是本发明中的铸件本体金相组织示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

具体实施例一