华铸CAE在风电轮毂球墨铸铁件上的应用

球墨铸铁件

球墨铸铁件表面缺陷 清华大学于震宗 引言 球墨铸铁件的缺陷分为表面缺陷和内在缺陷两大类，后者即有关金属材质方面的缺陷， 不属于本文范围内。本文内容重点是砂型铸件的表面缺陷，包括用湿型砂、水玻璃砂、树 脂砂等砂型和砂芯生产的铸件。砂型球墨铸件的表面缺陷有多种，本文仅选择①粘砂，② 砂孔和渣孔，③夹砂，④气孔，⑤胀砂、缩孔和缩松等缺陷进行讨论。有的缺陷如灰班虽 然发生在铸件表面上，而产生原因完全属于材质方面，则不包括在本文内： 一.球墨铸件气孔缺陷 气孔是最难分析其形成原因和最难找出防治方法的铸件缺陷。这是因为气孔的形成原 因很多，从外观上又不易分清气孔是属于那种类型的。虽然采用扫描电镜和能谱等微观分 析方法有助于估计气孔的产生原因，但是这些先进的技术都还处于研究阶段，大多数铸造 工厂尚难在生产中利用。根据气孔发生机理，可分为裹入、侵入、析出和反应四类气孔。 其中裹入气孔是浇注时金属液

球墨铸铁件 (2)

文章分析产品结构特性,选用了科学合理的铸造工艺、化学成分设计,控制球化处理和孕育处理,生产出各项性能符合风电标准要求的球墨铸铁轮毂,取得了较明显的技术经济效果。

各有关单位:经全国铸造标准化技术委员会申报,国家标准化管理委员会批准将现行国家标准gb/t9439-1988《灰铸铁件》和gb/t1348-1988《球墨铸铁件》列入2006年第一批制修订国家标准项目计划中,并于2006年6月30日

针对厚大截面球墨铸铁件的特点,采用双晶探头、单晶探头纵波和仪器自有功能绘制dgs曲线的方法,可有效地检测出大型风电机组用厚大截面球墨铸铁轮毂中的常见缺陷。通过球墨铸铁轮毂的超声波检测实践,制定出了一套球墨铸铁件内部缺陷定量和定性的判断方法,检测准确率较高。

简述了一种大型球墨铸铁件风电调速器行星架生产过程中出现的缩孔(松)缺陷的原铸造工艺生产状态,分析其形成缩孔缩松缺陷的成因;介绍消除该类缩孔缩松缺陷所采用的几种主要工艺方法和措施:浇注系统的优化设计、冒口系统的改进、冷铁的优化设置、浇注工艺的改进等措施;使所生产的大型球墨铸铁件风电调速器行星架有效地消除了缩孔缩松缺陷。

对于铸件使用者来说,最主要的要求之一就是要保证铸件品质,无缩孔或缩松等铸造缺陷,因为这些缺陷的存在容易导致零部件的突然失效。所有铸造材料在冷却过程中均存在液态收缩,因此通常都要设计补缩冒口。在铸铁(如球墨铸铁)凝固过程中,因为石墨膨胀是有利于补缩的,如果模型设计师懂得凝固机理的话,他就会利用这一特点设计较小的冒口。综述了球墨铸铁冒口设计的基本原理。运用该原理可以减小冒口尺寸同时保证生产的球铁铸件无收缩缺陷,从而进一步提高工艺出品率,提高球铁件生产的经济效益。

通过石墨冷铁的巧妙应用,解决了大断面球铁件易产生缩孔、缩松及表面硬度低的问题,保证了铸件加工面硬度的均匀一致,消除了加工面加工后的色差,避免了使用金属冷铁时易造成加工后硬度不均匀和易产生铁豆、冷铁性气孔的问题,实现了大断面球铁件的无冒口铸造,提高了铸件的出品率。

i 机车车辆用球墨铸铁件通用技术条件 1范围 本标准规定了球墨铸铁件（以下简称铸件）的技术要求、试验方法、检验规则和标志等。 本标准适用于机车车辆球墨铸铁件。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 gb/t228—2002金属材料拉伸室温试验方法(neqiso6892:1998) gb/t229—1994金属夏比缺口冲击试验方法(eqviso148:1993) gb/t231—2002金属布氏硬度试验方法 gb/t1348—1988球墨铸铁件 gb/t5614—1985铸铁件热处理状态的名称、定

介绍了低温高韧性球墨铸铁的欧洲标准,分析了组织、化学成分和热处理对球墨铸铁冲击韧度的影响。根据分析结果,制定了合理的生产工艺;生产实践证明,各种铸件的性能均达到要求。

介绍了使用石墨预处理方法生产风电机球墨铸铁件的生产实例,试验表明,使用预处理可以在一定程度上细化石墨,单位面积上的石墨球数量提高了2%,较为圆整的石墨球数量提高了8%,球化率提高了1%。采用预处理工艺获得的试样与采用传统工艺获得的试样相比,其平均屈服强度提高5%,抗拉强度提高3%,伸长率提高9%,低温抗冲击强度的平均值和3点最小值都有小幅上升,硬度则有小幅下降。采用预处理工艺后,生产的稳定性和可靠性亦有所提高。

简述了目前砂型铸造大型球墨铸铁件生产实践中一些传统铸造工艺存在的不足;介绍和探讨了大型球墨铸铁件铸造工艺的优化设计:应优先选用分层进液浇注系统型式、合理确定浇注系统的有效浇注时间及其最小截面积,有效过滤铁液,优先选用冒口的形式,应用适宜的冷铁,合理确定浇注工艺的一些重要工艺参数等。

为了解决1.5mw风力发电机组轮毂球墨铸铁件在铸造过程中容易产生缩松缩孔缺陷的问题,采用计算机数值模拟技术对轮毂的浇注系统进行优化设计分析。研究了轮毂球墨铸铁件的凝固特点,明确了铸件产生缺陷的原因,利用三维造型软件和铸造模拟软件对风力发电机轮毂铸件凝固过程的温度场进行模拟,得出了铸造风机轮毂的优化工艺方案。模拟结果显示,优化工艺可以明显地改善风机轮毂在铸造过程中产生的缩孔缺陷。

攀枝花学院 panzhihuauniversity 本科毕业设计（论文） 文献综述 院（系）：材料工程学校 专业：材料成型及控制工程 班级：2010级材料成型及控制工程2班 学生姓名：范家栋学号:201011102011 2013年12月4日 文献综述： 球墨铸铁件常见缺陷及工艺措施 摘要：本文对球墨铸铁件生产中常见的缩孔、缩松、夹渣、、皮下气孔、球化衰 退与球化不良缺陷及影响因素进行了详细分析,并根据实际情况提出了一些有 效的工艺措施措施。 关键词：球墨铸铁缺陷工艺措施 球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，具有良好的强 度和韧性,其机械性能与铸钢件相当,在耐热性、耐蚀性及耐磨性上优于传统的 片状石墨铸铁,而且在经济上球墨铸铁件生产成本低于铸钢件,因此高强度球墨 铸铁件在结构件上有取代铸钢的趋势。当然，球墨

GB1348-88球墨铸铁件

泓域咨询macro/球墨铸铁件项目建议书 第一章项目总论 一、项目概况 （一）项目名称 球墨铸铁件项目 （二）项目选址 某开发区 所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他特 别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施等 配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。 （三）项目用地规模 项目总用地面积28080.70平方米（折合约42.10亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数65.11%，建筑容积率1.42，建设区域绿化覆盖率 7.38%，固定资产投资强度168.62万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积28080.70平方米，建筑物基底占地面积18283.34平 方米，总建筑面积39874.59平方米，其中：规划建设主体工程25421.34 平方米，项目规划绿化面积2942.56平方米。

对球墨铸铁件的焊补进行探讨,分析了球墨铸铁的焊接性,介绍了焊接方法、焊前清理和坡口准备,制定了详细的焊接工艺,介绍了焊接时的操作要点,可用以指导实际操作。

差速器壳是我厂的一种成熟产品,铸件材质为qt600—3,使用湿型砂造型并带有少量的覆膜砂热芯,综合废品率保持在2%以下,但是前段时间在连续投入的两个班次的产品中,突然出现了高达70%以上的气孔致废件,经解剖发现气孔主要分布于铸件边缘,直径在1~3mm,呈球形,解剖深度为10mm左右(见附图),针对这一情况,我们召开了专题会,以求迅速解决问题。

我公司为沈阳中捷机床厂生产的立车横梁vmg6(13150mm×2000mm×1100mm),毛重87t,最大壁厚300mm。此机床为沈阳机床厂引进德国技术生产,由德国工程技术人员负责图样设计及后期装配完成,对铸件外观质量、内在质量要求较高,材质为ggg-40-15(相当于我国qt500—7),导轨硬度175～250hbw,球化等级大于3级,厚大断面组织为铁素体+珠光体,是标准的大型球墨铸铁件。熔炼设备:20t+40t中频感应电炉。浇注设备:25t+40t浇包球化处理浇注。造型工艺:呋喃树脂砂砂箱造型。补缩工艺:外冷铁+自补缩。

超声波因其特有的自身反射、折射、衍射等声波特性而被广泛应用于对金属制品内在质量的检测。球墨铸铁中的石墨以球状分布于基体中,由于石墨球的球化差异,在采用超声波技术对球墨铸铁件内在质量进行检测时,呈现出不同的波形特征,使得球墨铸铁件尤其是大型球墨铸铁件的超声波检测技术成为目前无损检测技术中的一道难题。笔者针对大型球墨铸铁件超声波检测技术,通过检测实践、总结,分别归纳出球化率间接评定方法,以及疏松、缩松、缩孔及夹杂物等缺陷的典型波形特征,从而实现对球墨铸铁件内在质量状况的判定。

泓域咨询macro/球墨铸铁件项目建议书 第一章项目总论 一、项目概况 （一）项目名称 球墨铸铁件项目 （二）项目选址 某开发区 所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他特 别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施等 配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。 （三）项目用地规模 项目总用地面积28080.70平方米（折合约42.10亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数65.11%，建筑容积率1.42，建设区域绿化覆盖率 7.38%，固定资产投资强度168.62万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积28080.70平方米，建筑物基底占地面积18283.34平 方米，总建筑面积39874.59平方米，其中：规划建设主体工程25421.34 平方米，项目规划绿化面积2942.56平方米。