華鑄CAE在風電輪轂球墨鑄鐵件上的應用

球墨鑄鐵件

球墨鑄鐵件表面缺陷 清華大學于震宗 引言 球墨鑄鐵件的缺陷分為表面缺陷和內在缺陷兩大類，后者即有關金屬材質方面的缺陷， 不屬于本文范圍內。本文內容重點是砂型鑄件的表面缺陷，包括用濕型砂、水玻璃砂、樹 脂砂等砂型和砂芯生產的鑄件。砂型球墨鑄件的表面缺陷有多種，本文僅選擇①粘砂，② 砂孔和渣孔，③夾砂，④氣孔，⑤脹砂、縮孔和縮松等缺陷進行討論。有的缺陷如灰班雖 然發(fā)生在鑄件表面上，而產生原因完全屬于材質方面，則不包括在本文內： 一.球墨鑄件氣孔缺陷 氣孔是最難分析其形成原因和最難找出防治方法的鑄件缺陷。這是因為氣孔的形成原 因很多，從外觀上又不易分清氣孔是屬于那種類型的。雖然采用掃描電鏡和能譜等微觀分 析方法有助于估計氣孔的產生原因，但是這些先進的技術都還處于研究階段，大多數鑄造 工廠尚難在生產中利用。根據氣孔發(fā)生機理，可分為裹入、侵入、析出和反應四類氣孔。 其中裹入氣孔是澆注時金屬液

球墨鑄鐵件 (2)

文章分析產品結構特性,選用了科學合理的鑄造工藝、化學成分設計,控制球化處理和孕育處理,生產出各項性能符合風電標準要求的球墨鑄鐵輪轂,取得了較明顯的技術經濟效果。

各有關單位:經全國鑄造標準化技術委員會申報,國家標準化管理委員會批準將現行國家標準gb/t9439-1988《灰鑄鐵件》和gb/t1348-1988《球墨鑄鐵件》列入2006年第一批制修訂國家標準項目計劃中,并于2006年6月30日

針對厚大截面球墨鑄鐵件的特點,采用雙晶探頭、單晶探頭縱波和儀器自有功能繪制dgs曲線的方法,可有效地檢測出大型風電機組用厚大截面球墨鑄鐵輪轂中的常見缺陷。通過球墨鑄鐵輪轂的超聲波檢測實踐,制定出了一套球墨鑄鐵件內部缺陷定量和定性的判斷方法,檢測準確率較高。

簡述了一種大型球墨鑄鐵件風電調速器行星架生產過程中出現的縮孔(松)缺陷的原鑄造工藝生產狀態(tài),分析其形成縮孔縮松缺陷的成因;介紹消除該類縮孔縮松缺陷所采用的幾種主要工藝方法和措施:澆注系統的優(yōu)化設計、冒口系統的改進、冷鐵的優(yōu)化設置、澆注工藝的改進等措施;使所生產的大型球墨鑄鐵件風電調速器行星架有效地消除了縮孔縮松缺陷。

對于鑄件使用者來說,最主要的要求之一就是要保證鑄件品質,無縮孔或縮松等鑄造缺陷,因為這些缺陷的存在容易導致零部件的突然失效。所有鑄造材料在冷卻過程中均存在液態(tài)收縮,因此通常都要設計補縮冒口。在鑄鐵(如球墨鑄鐵)凝固過程中,因為石墨膨脹是有利于補縮的,如果模型設計師懂得凝固機理的話,他就會利用這一特點設計較小的冒口。綜述了球墨鑄鐵冒口設計的基本原理。運用該原理可以減小冒口尺寸同時保證生產的球鐵鑄件無收縮缺陷,從而進一步提高工藝出品率,提高球鐵件生產的經濟效益。

通過石墨冷鐵的巧妙應用,解決了大斷面球鐵件易產生縮孔、縮松及表面硬度低的問題,保證了鑄件加工面硬度的均勻一致,消除了加工面加工后的色差,避免了使用金屬冷鐵時易造成加工后硬度不均勻和易產生鐵豆、冷鐵性氣孔的問題,實現了大斷面球鐵件的無冒口鑄造,提高了鑄件的出品率。

i 機車車輛用球墨鑄鐵件通用技術條件 1范圍 本標準規(guī)定了球墨鑄鐵件（以下簡稱鑄件）的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標志等。 本標準適用于機車車輛球墨鑄鐵件。 2規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的 修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究 是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 gb/t228—2002金屬材料拉伸室溫試驗方法(neqiso6892:1998) gb/t229—1994金屬夏比缺口沖擊試驗方法(eqviso148:1993) gb/t231—2002金屬布氏硬度試驗方法 gb/t1348—1988球墨鑄鐵件 gb/t5614—1985鑄鐵件熱處理狀態(tài)的名稱、定

介紹了低溫高韌性球墨鑄鐵的歐洲標準,分析了組織、化學成分和熱處理對球墨鑄鐵沖擊韌度的影響。根據分析結果,制定了合理的生產工藝;生產實踐證明,各種鑄件的性能均達到要求。

介紹了使用石墨預處理方法生產風電機球墨鑄鐵件的生產實例,試驗表明,使用預處理可以在一定程度上細化石墨,單位面積上的石墨球數量提高了2%,較為圓整的石墨球數量提高了8%,球化率提高了1%。采用預處理工藝獲得的試樣與采用傳統工藝獲得的試樣相比,其平均屈服強度提高5%,抗拉強度提高3%,伸長率提高9%,低溫抗沖擊強度的平均值和3點最小值都有小幅上升,硬度則有小幅下降。采用預處理工藝后,生產的穩(wěn)定性和可靠性亦有所提高。

簡述了目前砂型鑄造大型球墨鑄鐵件生產實踐中一些傳統鑄造工藝存在的不足;介紹和探討了大型球墨鑄鐵件鑄造工藝的優(yōu)化設計:應優(yōu)先選用分層進液澆注系統型式、合理確定澆注系統的有效澆注時間及其最小截面積,有效過濾鐵液,優(yōu)先選用冒口的形式,應用適宜的冷鐵,合理確定澆注工藝的一些重要工藝參數等。

為了解決1.5mw風力發(fā)電機組輪轂球墨鑄鐵件在鑄造過程中容易產生縮松縮孔缺陷的問題,采用計算機數值模擬技術對輪轂的澆注系統進行優(yōu)化設計分析。研究了輪轂球墨鑄鐵件的凝固特點,明確了鑄件產生缺陷的原因,利用三維造型軟件和鑄造模擬軟件對風力發(fā)電機輪轂鑄件凝固過程的溫度場進行模擬,得出了鑄造風機輪轂的優(yōu)化工藝方案。模擬結果顯示,優(yōu)化工藝可以明顯地改善風機輪轂在鑄造過程中產生的縮孔缺陷。

攀枝花學院 panzhihuauniversity 本科畢業(yè)設計（論文） 文獻綜述 院（系）：材料工程學校 專業(yè)：材料成型及控制工程 班級：2010級材料成型及控制工程2班 學生姓名：范家棟學號:201011102011 2013年12月4日 文獻綜述： 球墨鑄鐵件常見缺陷及工藝措施 摘要：本文對球墨鑄鐵件生產中常見的縮孔、縮松、夾渣、、皮下氣孔、球化衰 退與球化不良缺陷及影響因素進行了詳細分析,并根據實際情況提出了一些有 效的工藝措施措施。 關鍵詞：球墨鑄鐵缺陷工藝措施 球墨鑄鐵是20世紀五十年代發(fā)展起來的一種高強度鑄鐵材料，具有良好的強 度和韌性,其機械性能與鑄鋼件相當,在耐熱性、耐蝕性及耐磨性上優(yōu)于傳統的 片狀石墨鑄鐵,而且在經濟上球墨鑄鐵件生產成本低于鑄鋼件,因此高強度球墨 鑄鐵件在結構件上有取代鑄鋼的趨勢。當然，球墨

GB1348-88球墨鑄鐵件

泓域咨詢macro/球墨鑄鐵件項目建議書 第一章項目總論 一、項目概況 （一）項目名稱 球墨鑄鐵件項目 （二）項目選址 某開發(fā)區(qū) 所選場址應避開自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、生活飲用水源地和其他特 別需要保護的環(huán)境敏感性目標。項目建設區(qū)域地理條件較好，基礎設施等 配套較為完善，并且具有足夠的發(fā)展?jié)摿Α?（三）項目用地規(guī)模 項目總用地面積28080.70平方米（折合約42.10畝）。 （四）項目用地控制指標 該工程規(guī)劃建筑系數65.11%，建筑容積率1.42，建設區(qū)域綠化覆蓋率 7.38%，固定資產投資強度168.62萬元/畝。 （五）土建工程指標 項目凈用地面積28080.70平方米，建筑物基底占地面積18283.34平 方米，總建筑面積39874.59平方米，其中：規(guī)劃建設主體工程25421.34 平方米，項目規(guī)劃綠化面積2942.56平方米。

對球墨鑄鐵件的焊補進行探討,分析了球墨鑄鐵的焊接性,介紹了焊接方法、焊前清理和坡口準備,制定了詳細的焊接工藝,介紹了焊接時的操作要點,可用以指導實際操作。

差速器殼是我廠的一種成熟產品,鑄件材質為qt600—3,使用濕型砂造型并帶有少量的覆膜砂熱芯,綜合廢品率保持在2%以下,但是前段時間在連續(xù)投入的兩個班次的產品中,突然出現了高達70%以上的氣孔致廢件,經解剖發(fā)現氣孔主要分布于鑄件邊緣,直徑在1~3mm,呈球形,解剖深度為10mm左右(見附圖),針對這一情況,我們召開了專題會,以求迅速解決問題。

我公司為沈陽中捷機床廠生產的立車橫梁vmg6(13150mm×2000mm×1100mm),毛重87t,最大壁厚300mm。此機床為沈陽機床廠引進德國技術生產,由德國工程技術人員負責圖樣設計及后期裝配完成,對鑄件外觀質量、內在質量要求較高,材質為ggg-40-15(相當于我國qt500—7),導軌硬度175～250hbw,球化等級大于3級,厚大斷面組織為鐵素體+珠光體,是標準的大型球墨鑄鐵件。熔煉設備:20t+40t中頻感應電爐。澆注設備:25t+40t澆包球化處理澆注。造型工藝:呋喃樹脂砂砂箱造型。補縮工藝:外冷鐵+自補縮。

超聲波因其特有的自身反射、折射、衍射等聲波特性而被廣泛應用于對金屬制品內在質量的檢測。球墨鑄鐵中的石墨以球狀分布于基體中,由于石墨球的球化差異,在采用超聲波技術對球墨鑄鐵件內在質量進行檢測時,呈現出不同的波形特征,使得球墨鑄鐵件尤其是大型球墨鑄鐵件的超聲波檢測技術成為目前無損檢測技術中的一道難題。筆者針對大型球墨鑄鐵件超聲波檢測技術,通過檢測實踐、總結,分別歸納出球化率間接評定方法,以及疏松、縮松、縮孔及夾雜物等缺陷的典型波形特征,從而實現對球墨鑄鐵件內在質量狀況的判定。

泓域咨詢macro/球墨鑄鐵件項目建議書 第一章項目總論 一、項目概況 （一）項目名稱 球墨鑄鐵件項目 （二）項目選址 某開發(fā)區(qū) 所選場址應避開自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、生活飲用水源地和其他特 別需要保護的環(huán)境敏感性目標。項目建設區(qū)域地理條件較好，基礎設施等 配套較為完善，并且具有足夠的發(fā)展?jié)摿Α?（三）項目用地規(guī)模 項目總用地面積28080.70平方米（折合約42.10畝）。 （四）項目用地控制指標 該工程規(guī)劃建筑系數65.11%，建筑容積率1.42，建設區(qū)域綠化覆蓋率 7.38%，固定資產投資強度168.62萬元/畝。 （五）土建工程指標 項目凈用地面積28080.70平方米，建筑物基底占地面積18283.34平 方米，總建筑面積39874.59平方米，其中：規(guī)劃建設主體工程25421.34 平方米，項目規(guī)劃綠化面積2942.56平方米。