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风电铸件外观夹杂的原因及预防

风电铸件对外观质量及内部致密性的要求都非常严格,并且严格禁止焊补,外观不能有可见的渣气孔及夹砂缺陷;在满足壁厚要求的前提下,如果有此类缺陷,必须打磨去除,除不掉的铸件必须报废。表面夹杂一方面降低了铸件的外观品质、力学性能;另一方面由于打磨增加了劳动成本,延长了交货期。表面缺陷增加了铸件废品产生的机率

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(2)应监控涂层质量,改变无关观点;当涂层达到一定厚度时,很容易脱落,尤其是冷铁表面的涂层。控制涂层厚度是关键。可以购买检测涂层厚度的仪器。

(2)定期检测原料,将现在公认的各种微量元素纳入检测范围。

1 造型质料

1.1型砂(1)根据浇包使用次数,定期维修和清理钢包。将内衬上的铁釉和夹杂物逐日清理干净,修补内衬。当浇包达到使用次数时,应定期重新打结内衬,以确保内衬光滑无过多杂物。炉口要天天修。

一次炉渣弹簧主要包括炉衬、钢包内衬、炉渣粘结剂、孕育剂、球化剂和预处理惩罚剂。如果这些材料使用不当,很容易产生夹渣,因此必须采取一些预防措施来防止这些夹杂物进入型腔。

1.2 涂料

(3)最佳保证过热温度1 510,控制保温时间5 min,刮炉内渣,精炼晶粒,除渣,使铁水干净。

1.3 工艺设计

(5)球化剂和孕育剂应保持适当的干粒度。湿球化剂和孕育剂会影响球化和孕育效果,使其不能完全熔化,容易结渣。

1.4 冷铁

镁硫镁(3)

在处理冷水机组时需要注意几点:首先要对冷水机组进行编号,并建立一个电子版的冷水机组库,对编号后的外形和规格进行划定。在工艺设计过程中,应选择和使用激冷库中的类型,保形激冷只能设计在普通激冷的特殊形状上。现场操作应根据工艺文件中指定的冷却器使用冷却器。这样就可以消除冷水机的类型,不用放错地方,不用放错地方,就可以用数字清楚地识别出来。其次,标注寒战的使用次数。铸件开箱后,应由专人收集冷铁并做好标记。使用5次后,会实时丢弃。做到以上两点,管理寒气会更顺畅。

2 一次熔渣

(2)中频炉过热至15105min,炉内刮渣一次;高温出钢温度控制在1 450以上,用干净的生铁降低钢包内温度。这种渣容易上浮清理。

合格冷水机的使用受到严格限制,冷水机的使用次数一般控制在5次以内。冷水机组的冷却能力下降,使用次数过多容易出现渣孔缺陷。确保冷铁的外观没有生锈或孔洞。冷铁棱角要清晰,否则会与砂型接触不牢固,造成外观夹砂。应打磨掉与冷铁边缘砂型接触的浮砂。

在设计工艺时,需要计算铁水的流入速度,大多接受底注式。轮毂和底座的铸造时间约为100s,部分厂家接受慢速铸件铸造时间达到3 ~ 5 min,对铸型影响较大,容易冲砂。一般情况下,铁水流入速度不能高于2 m/s.铁水流入应偏向壁厚,以免打砂芯。

Ce SCeS (4)

镁渣一般发生在球化后和模具内。外观镁渣不仅影响外观质量,如果出现在高应力区和加工表面,还会对力学性能产生不良影响,力学性能会下降30%。做超声波珩磨时,底波通常会消失,这是镁渣吸收声波造成的,不被普通用户接受。用磁粉珩磨时,会发现很多微裂纹是由镁渣形成的。

(1)主要材料供应商应稳定生铁、球化剂、孕育剂、涂料、型砂、树脂、固化剂等。

3 二次氧化渣(镁渣)

型腔内的砂源非常广泛,只要砂型铸造不能阻止夹砂缺陷的发生。然而,

(3)在操作过程中,应严格检查,如果主流道严重错位或涂层堆积,会严重影响浇注时间和流入速度,导致铸型侵蚀、夹渣、夹砂和湍流造成气孔等缺陷。

(3)硫含量:球化前小于0.02%,球化后控制在0.006% ~ 0.012%;硫过高会消耗过多的球化剂,产生更多的渣和返硫,硫过低会降低铁水二次病灶清除的冶金质量。

注意涂层质量。风电铸造型芯通常接受锆石粉末复合涂层或纯锆石粉末涂层。一方面,外观质量好,消除了纹理,提高了外观光洁度。另一方面,可以增强型芯外观的强度,可以提高耐火性,并且可以减少铸件外观中的夹砂缺陷。如果涂层厚度适中,大块应控制在0.5 ~ 0.8 mm,太厚容易脱落,结渣太薄,容易粘砂。在使用涂层之前,必须测量波美度,以达到工艺指定的刻度,并实时搅拌。油漆芯和瓷管内的油漆聚集处必须清理干净,特别是在瓷管和流道内油漆时,可将废报纸或木塞塞入瓷管内。特别注意的是,激冷器上的涂层不能太厚。一般可用稀漆刷一遍,否则会剥落,造成铸件夹杂。

通过分析造型材料、一次渣和二次氧化渣缺陷产生的原因,并采取切实可行的预防措施,我厂生产的风电铸件外观质量良好,无严重的外观夹杂物,并成功通过了客户验收。国内主机厂已生产出数以千计的合格铸件。

(2)残留稀土:一般控制在0.01% ~ 0.02%,适量的稀土可以中和生铁中的有害元素,但过高的稀土会导致絮状石墨。厚大件的稀土含量应控制在比薄壁件低的水平。

从上述化学反应式可以看出,镁渣主要由MgO、CeO、MgS、CeS和Mg2SiO4组成。因此,在生产中,s和o总是被控制在足够低的水平。在保证球化质量的前提下,镁和稀土的含量始终保持较低。

3.1 球化反映机理

(1)浇注系统的设计应充分考虑挡渣效果。设计时要充分考虑液体的流动,主要是为了阻止液体在浇注系统中的湍流流动。轮毂底座通常接受底部开口的注射类型。目前很多厂家接受的主流道都符合这个原理,但需要注意的是,主流道处型砂的强度可以防止冲砂和断砂。

(1)残留镁(残留镁和稀土的量取决于铸件壁厚):一般铸件中残留镁的量控制在0.03% ~ 0.05%;残余镁含量大于0.06%时,会产生大量的渣,铁水趋于白色,会产生更多的缩孔。

氧化镁氧化镁(1)

2Mg二氧化硅O2Mg2SO 4(有时生成Mg2SO 3)(5)

(5)紊流:大型设计仅接受底部浇注流道的流速小于2 m/s。

Ce OCeO (2)

3.2 预防镁渣措施

(4)工艺设计合理的浇注系统应谨慎使用浇注系统的滤渣器。开放式设计比例一般接受1:2:2个半封闭式接受。研究证明,这种比例可以达到最好的挡渣效果。 3:33336在流道的末端,设置一个集渣袋。如果用瓷管接转轮旁边的过道,不能直接放在转轮下部。过滤器可用于中小型零件。用于大块的过滤器是危险的,并且流入缓慢。渣多的话容易堵,灌不进去可能会碎。

3.3 残余镁量的控制

3.4 革新偏向

风电铸件的外观质量和内部致密性要求非常严格,补焊外观不得有可见的夹渣气孔和夹砂缺陷;在满足壁厚要求的前提下,如有此类缺陷,不能去除的铸件必须打磨报废。一方面,外观夹杂物降低铸件的外观质量和力学性能;另一方面,研磨增加了人工成本,延长了交货时间。外观缺陷增加了铸造废料的概率,这是现在每个铸造厂的技术难点。风电部件的每个铸件除了一般的珩磨外,还要进行低温冲击试验、超声波珩磨和磁粉珩磨。同时,风电铸件属于大断面铁素体球墨铸铁铸件,由于加入Mg和re,凝固时间较长,容易产生二次氧化渣和石墨畸变。风电铸件外观的气孔、砂眼、渣孔大部分可以消除,但二次氧化渣不能完全消除,是铸件外观微裂纹的来源。每个铸件的外观都要经过磁粉的打磨。目前判断外观缺陷是否合格,一般认为磁粉探伤ENI369尺度高应力区和关键部位符合2-3级,一般区域符合3-4级,超出尺度。

(1)创新球化方式,逐步减少球化剂的加入量,从而降低残余镁含量。在一些工厂,残余镁含量一般高于0.06%,导致镁渣和铁水有缩孔倾向。可以购买一些干净的废钢板来覆盖球化剂,以延缓球化反应的剧烈程度,提高镁的吸收率,减少球化剂的添加量。目前,我厂添加的球化剂已消除在1%以下。

(4)含氧量:难以定量控制,只需根据工艺流程一致选择原料即可。

3.4.1 熔炼方面的革新

芯强度高于型砂质量。轮毂和底座铸件属于厚大铸件。当铁水凝固时,会产生很大的石墨化膨胀力,所以要求铁芯强度足够高。一般大块的24h抗拉强度应达到1.0 ~ 1.2 MPa。如果砂型强度过低,一方面会因模壁位移而产生缩孔缩松,另一方面会出现粘砂、铁勺、冲砂等现象。现场最直接的定量控制方法是用砂型硬度计测试芯外观硬度,大部分达到90以上就视为合格。除了根据工艺要求加入合理的树脂和固化剂外,成型操作中还应特别注意密实度。大规模生产放砂时必须4-5人一起操作。压实岩心和未压实岩心的强度差异很大。有条件的铸造厂需要到捣固台成型制芯时,接受捣固台振动压实代替人工压实后的砂型强度完全可以满足使用要求,可以减少树脂的添加量,节约成本。也做好了再生砂的珩磨质量。如发现异常,应及时纠正,以保证型砂质量稳定。作者所在工厂生产的轮毂外观曾经出现过严重的点蚀现象。分析原因发现型砂质量指标严重超标,含泥量和烧失量很高。为了提高强度,必须增加树脂固化剂的用量。因此,型砂中的硫含量大大增加,这通过铁水中的镁反映出来,并产生大量的二次氧化渣。通过修复设备,使型砂质量恢复到正常指标,减少了树脂固化剂的添加量。枢纽的样子自然是消失了。

(3)浇注时,接收浇口塞的浇口盘应足够高,并应使用挡渣板。将铁水倒入浇注盆后,拔出塞子,使炉渣富集漂浮。

3.4.2 原质料方面

表1显示了欧洲残留镁和稀土添加之间的关系。硫的最低残留镁含量

鉴于大断面铁素体球铁铸件的特殊性,不可能完全杜绝外观夹杂物,但可以采取一些措施消除外观缺陷。大型风电铸件中产生夹杂物的主要因素有三种:造型材料、一次渣和二次氧化渣。下面分析这三个部门存在缺陷的原因及对策。