專利名稱：風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法
技術領域：
本發明涉及黑色金屬鑄造技術領域，尤其是一種風電輪轂球鐵鑄件的鑄造方法。
背景技術：
鑄造風力發電機(簡稱風電)輪轂鑄件一般采用樹脂砂造型，熱節部位安放大量 冷鐵，頂部安放保溫冒口，操作復雜，且由于呋喃樹脂固化劑普遍采用苯磺酸固化劑，造成 鑄件表面滲硫，致使鑄件表皮球化級別偏低，雖采用防滲硫涂料做屏蔽，但也不能完全消除 滲硫帶來的鑄件表面球化級別低，疲勞強度下降，微裂紋傾向大，鑄件質量差；更由于風電 鑄件屬薄皮大芯結構，砂鐵比高達6 1甚至更高，造成造型成本高、砂處理負擔加大、耗能 嚴重、車間環境變差等問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，目的是解決現 有技術中鑄件表面滲硫帶來的疲勞強度低、表面微裂紋缺陷等問題，可獲得達到要求的致 密性較高的風電鑄件，提高了鑄件的表面質量和尺寸精度，并可有效提高工藝出品率、節能 降耗、降低成本、改善勞動條件，有利于環保和提高經濟效率。本發明是這樣實現的一種風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，其特征在于 將采用傳統的真空密封造型(V法造型)用于風電輪轂球鐵鑄件的造型和鑄造，采用樹脂砂 芯，且鑄型型腔用專用固體涂料涂覆，該專用固體涂料主要由石墨粉和/或鋯英粉組成，噴 涂厚度為0. 2 0. 6mm。所述的專用固體涂料具有石墨粉、石英粉和鋯英粉為好，其重量份數比為石墨 粉石英粉鋯英粉=5 7 1 2 5，噴涂厚度為0. 2 0. 6_。所述的專用固體涂料具有以下重量組分配比效果最佳270目的石墨粉石英 粉鋯英粉=6:1:3，噴涂厚度為0. 3 0. 6mm。所述的風電輪轂球鐵鑄件的球鐵牌號為EN-GJS-350-22U-LT (相當于 IS0350-22L)。所述的一種風電輪轂球鐵鑄件的鑄造方法，其特征在于風電輪轂球鐵鑄件的造型 設有有底注式成型陶瓷澆口及泡沫過濾器、少冷鐵或無冷鐵、無冒口。本發明的積極效果是有效解決了長期以來現有技術中一直存在的且一直未能解 決的問題，解決了現有技術鑄件表面滲硫帶來疲勞強度低、表面微裂紋缺陷得問題，可獲得 達到技術要求合格的致密性較高的風電鑄件，提高了鑄件表面質量和尺寸精度，并可有效 效提高工藝出品率、降低成本、改善勞動條件、節能降耗，有利于環保和提高經濟效率。具體 可達到如下效果1、徹底就解決了風電鑄件樹脂砂造型表皮滲硫帶來的微裂紋及球化率偏 低帶來的疲勞強度低的缺憾。2、由于V法工藝冷卻速度慢的特性，給石墨化膨脹帶來充足 條件，內部缺陷比傳統樹脂砂造型提高一個級別，充分保證鑄件的致密性。無冷鐵無冒口提 高工藝出品率及工作效率.3、由于V法不添加任何粘結劑，大大改善車間環境，并有效降低成本。不添加粘結劑及少使用防滲硫涂料與固體涂料結合，綜合成本比傳統樹脂砂造型綜 合成本減低10-15%，順應國家提倡綠色鑄造節能降耗的發展方向。4、采用固體涂料，大大 降低液體涂料的發氣量，減少了發氣源。5、由于它不使用粘結劑，落砂簡便，使造型材料的 耗量降到最低限度，減少了廢砂，改善了勞動條件，提高了鑄件表面質量和尺寸精度，降低 了鑄件的生產能耗。以下結合一實施例及其附圖作詳述說明，但是不得用于限制本發明。
圖1為本發明一個實施例的工藝流程圖。圖2為其下箱模板結構及其工藝圖。圖3為其上箱模板結構及其工藝圖。圖4為鑄件的立體結構示意圖。圖中1_陶瓷過濾器、2-陶瓷直澆口、3-澆口盆、4-直澆道、5-出氣片、6-抽氣嘴。
具體實施例方式實施例用V法造型。真空密封造型(即V法造型)與傳統砂型鑄造方法有很大的不同， 是一種物理造型法，它將真空技術與砂型鑄造結合，用不加水份和粘結劑的原砂造型，靠塑 料薄膜將砂型的型腔面和背面密封起來，借助真空泵抽氣產生負壓，造成砂型內、外壓差使 型砂緊固成型，經下芯、合箱、澆注，待鑄件凝固，解除負壓或停止抽氣，型砂便隨之潰散而 獲得鑄件。V法造型的工藝過程有制造帶有抽氣箱和抽氣孔模板；將烘烤呈塑性狀態的 塑料薄膜覆蓋在型板上、真空泵抽氣使薄膜密貼在型板上成型；將帶有過濾抽氣管的砂箱 放在已覆好塑料薄膜的模板上；向砂箱內充填充有粘結劑與附加物的干石英砂，借微震使 砂緊實，刮平，放上密封薄膜、打開閥門抽去型砂內空氣，使鑄型內外存在壓力差(約300 400mmHg)。由于壓力差的作用使鑄型成型并具有較高的硬度，濕型硬度計讀數可達95左 右；解除模板內的真空，然后進行拔模，鑄型要繼續抽真空；下芯、合箱、澆注；待金屬凝固 后，停止對鑄型抽氣，型內壓力，接近大氣壓時，鑄型就自行潰散。參見圖1 圖4，本發明實施例將采用傳統的真空密封造型(V法造型)用于風 電輪轂球鐵鑄件的造型和鑄造，采用樹脂砂芯，且鑄型型腔用專用固體涂料涂覆，該專用固 體涂料主要由石墨粉、石英粉和鋯英粉組成，其重量份數比為石墨粉石英粉鋯英粉= 5 7 1 2 5，噴涂厚度為0. 2 0. 6mm。較佳為270目的石墨粉石英粉鋯英粉= 6:1: 3，噴涂厚度為0.3 0.5mm。也可僅為石墨粉或鋯英粉或石墨粉加鋯英粉(配比見 附表)，噴涂厚度為0. 2 0. 6mm。風電輪轂球鐵鑄件的球鐵牌號為EN-GJS-350-22U-LT (相 當于IS0350-22L)(耐低溫性較好)；也可用其他球鐵牌號替代。風電輪轂球鐵鑄件的造 型設有成型陶瓷澆口及陶瓷泡沫過濾器、出氣冒口、無冒口，根據壁厚等具體情況采取少冷 鐵。鑄件可為系列鑄件。本例鑄件重量為10000kg 15000kg，壁厚為50 170mm。V法專用沙箱，隨型布置抽氣軟管，吸膜后噴灑固體涂料(270目的石墨粉60%石 英粉10%鋯英粉30%)噴灑厚度0.3/0. 5mm，安放成型陶瓷交口及出氣冒口，而后雨淋加 沙，三維震實，保持負壓> 0. 05Mpa,，下芯合箱，緊固，保持負壓0. 05Mpa,澆注。
本實施例通過傳統的V法工藝配合樹脂砂芯經對傳統工藝改進，1. 5-2KW風電(本 文均指風力發電機)輪轂(輪廓尺寸3. 2MX3M)，V法型腔，樹脂砂芯，固體涂料配合成型陶 瓷澆口及過濾技術，實時調整真空度壓力，經超聲波檢測內部重要部位無缺陷非重要部位1 級，完全超出國家標準(重要部位2級非重要要部位3級)，獲得完全達到技術要求的合格 風電鑄件，并徹底解決球鐵件表面滲硫帶來的疲勞強度低，表面微裂紋缺憾。改變作業環 境，有效降低成本。附專用固體涂料配比表(單位kg)
權利要求
1.一種風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，其特征在于將采用傳統的真空密封造 型用于風電輪轂球鐵鑄件的造型和鑄造，采用樹脂砂芯，且鑄型型腔用專用固體涂料涂覆， 該專用固體涂料主要由石墨粉和/或鋯英粉組成，噴涂厚度為0. 2 0. 6mm。
2.根據權利要求1所述的風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，其特征在于所述的 專用固體涂料由具有墨粉、石英粉和鋯英粉，其重量份數比為，石墨粉石英粉鋯英粉= 5 7 1 2 5，噴涂厚度為0. 2 0. 6mm。
3.根據權利要求2所述的風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，其特征在于所述的 專用固體涂料具有以下重量份數配比270目的石墨粉石英粉鋯英粉=6 1 3，噴 涂厚度為0. 3 0. 5mm。
4.根據權利要求1所述的風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，其特征在于所述的 風電輪轂球鐵鑄件的球鐵牌號為EN-GJS-350-22/18U-LT。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，其特征在 于風電輪轂球鐵鑄件的造型設有底注式成型陶瓷澆口及陶瓷過濾器、出氣冒口、少冷鐵或 無冷鐵、無冒口。
全文摘要
本發明提供了風力發電機球鐵輪轂真空密封鑄造方法，涉及黑色金屬鑄造技術領域。將采用傳統的真空密封造型(V法造型)用于風電輪轂球鐵鑄件的造型和鑄造，采用樹脂砂芯，且鑄型型腔用專用固體涂料涂覆，該專用固體涂料主要由石墨粉、石英粉和鋯英粉組成，其重量份數比為石墨粉∶石英粉∶鋯英粉＝5～7∶1∶2～5，噴涂厚度為0.2～0.6mm。無冒口少冷鐵。解決現有技術中鑄件表面滲硫帶來的疲勞強度低、表面微裂紋缺陷等問題，可獲得達到要求的致密性較高的風電鑄件，提高了鑄件的表面質量和尺寸精度，并可有效提高工藝出品率、節能峰耗、降低成本、改善勞動條件，有利于環保和提高經濟效率。
文檔編號B22C3/02GK102000763SQ20101052400
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者陳占營 申請人:定州東方鑄造有限公司