專利名稱：風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，屬于黑色金屬鑄造領(lǐng)域，通過加強(qiáng)型內(nèi)冷卻縮短凝固時(shí)間，從而提高風(fēng)電鑄件機(jī)械性能。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能清潔利用最為有效的方式。高質(zhì)量風(fēng)電鑄件是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠運(yùn)行、有效利用風(fēng)能的關(guān)鍵。風(fēng)電發(fā)電機(jī)組多安裝在野外，工況條件苛刻，對風(fēng)電鑄件的質(zhì)量提出極高要求。鐵素體球墨鑄鐵強(qiáng)韌性優(yōu)良，是大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組鑄件首選的材料。但大型風(fēng)電鑄件通常壁厚超過100mm，重量達(dá)到數(shù)噸乃至于數(shù)十噸。這類特大型球墨鑄鐵件在凝固過程中石墨球容易發(fā)生畸變，需要嚴(yán)格控制成分及工藝措施才能獲得合格鑄件。風(fēng)電鑄件等大型球墨鑄鐵件中石墨畸變的根本原因在于凝固時(shí)間過長，導(dǎo)致石墨球長大過程中，無法保持球形。加強(qiáng)鑄件冷卻，縮短凝固時(shí)間，是目前控制石墨畸變較為普遍的方法。為保證風(fēng)電鑄件的性能和可靠性，必須強(qiáng)化鑄件冷卻，縮短鑄件的凝固時(shí)間。常見的工藝措施是通過外置冷鐵或者在鑄件型芯中加入循環(huán)水冷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。這些方法工藝過程復(fù)雜、可靠性差，如ZL200710144925. 3發(fā)明專利申請公開了一種厚大斷面鑄件的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，通過加強(qiáng)冷卻控制凝固時(shí)間來控制大型球墨鑄鐵件的凝固組織。但不涉及通過型內(nèi)設(shè)置彌散分布具有激冷作用的微小內(nèi)冷鐵實(shí)現(xiàn)大型球墨鑄鐵件石墨畸變控制的工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)型內(nèi)彌散激冷，強(qiáng)化鑄件冷卻，從而控制風(fēng)電鑄件石墨畸變、 提高機(jī)械性能的風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，包括用鐵絲編制鐵絲網(wǎng)；將制作好的鐵絲網(wǎng)按照鑄件熱節(jié)部位的形狀和大小裁剪，然后固定在熱節(jié)部位的型腔中，再將球化孕育處理后的球墨鑄鐵鐵液澆入鑄型；具體步驟是1)用含佝量95%以上、余量為C，直徑0. 1 3mm鐵絲編制鐵絲網(wǎng)；鐵絲網(wǎng)具有成單層正方形網(wǎng)孔，鐵絲與鐵絲間的間距為0. 1 20mm。2)鐵絲網(wǎng)編制完成后，對鐵絲網(wǎng)表面進(jìn)行酸洗干燥處理，去除表面鐵銹、油污。3)將制作好的鐵絲網(wǎng)保持干燥、無油污，按照鑄件熱節(jié)部位的形狀，裁剪成和鑄鐵件相匹配的的大小，固定在熱節(jié)部位的型腔中。4)將球化孕育處理后的球墨鑄鐵鐵液澆入鑄型，澆鑄溫度為1280°C 1340°C。本發(fā)明的有益效果是預(yù)埋在鑄型中的鐵絲網(wǎng)起到彌散分布的微小內(nèi)冷鐵的作用，從而強(qiáng)化鑄件冷卻，使風(fēng)電鑄件凝固時(shí)間大大縮短，從而防止石墨球畸變，提高石墨球圓整度和球數(shù)，進(jìn)而提高機(jī)械性能。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案及效果。實(shí)施例1本實(shí)施例說明3麗風(fēng)電鑄件輪轂鑄件使用本發(fā)明所公開的工藝的生產(chǎn)過程及效^ ο選用直徑0. 5mm，含鐵量99. 5 %的鐵絲，編織成長2000mm、寬500mm、網(wǎng)孔尺寸 5mmX5mm的鐵絲網(wǎng)，然后其經(jīng)過酸洗除銹除油污干燥。造型完畢后，根據(jù)輪轂鑄件的形狀尺寸，將鐵絲網(wǎng)剪裁成和鑄鐵件相匹配的，固定在鑄型型腔中心，然后合型進(jìn)行澆鑄。鐵液澆鑄溫度1300°C。等鑄件完全凝固后解剖進(jìn)行組織分析，結(jié)果表明，與不使用本發(fā)明公開的工藝方法澆鑄的鑄件相比較，鑄件中心的石墨球化率從72%提高到79%，單位面積石墨球數(shù)從32 個(gè)/平方毫米提高到48個(gè)/平方毫米，抗拉強(qiáng)度從368. 4MPa提高到411. 6MPa,室溫沖擊韌性平均值從26J提高到41J，_20°C沖擊韌性平均值從IOJ提高到16J。實(shí)施例2本實(shí)施例說明1麗風(fēng)電鑄件輪轂鑄件使用本發(fā)明所公開的工藝的生產(chǎn)過程及效^ ο按照本發(fā)明提供的方法，選用直徑0.2mm，含鐵量99. 5%的鐵絲，編織成長 2000mm、寬500mm、網(wǎng)孔尺寸3mmX3mm的鐵絲網(wǎng)，然后其經(jīng)過酸洗除銹除油污干燥。造型完畢后，根據(jù)輪轂鑄件的形狀尺寸，將鐵絲網(wǎng)剪裁成合適的大小，固定在鑄型型腔中心，然后合型進(jìn)行澆鑄。鐵液澆鑄溫度1320°C。等鑄件完全凝固后解剖進(jìn)行組織分析，結(jié)果表明，與不使用本發(fā)明公開的工藝方法澆鑄的鑄件相比較，鑄件中心的石墨球化率從78%提高為84%，單位面積石墨球數(shù)從36個(gè)/平方毫米提高到50個(gè)/平方毫米，抗拉強(qiáng)度從372. 4MPa提高到415. 2MPa,室溫沖擊韌性平均值從29J提高到43J，_20°C沖擊韌性平均值從12J提高到17J。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，其特征在于，該工藝過程包括以下步驟1)用鐵絲編制鐵絲網(wǎng)；2)將制作好的鐵絲網(wǎng)按照鑄件熱節(jié)部位的形狀，裁剪成和鑄鐵件相匹配的大小，固定在熱節(jié)部位的型腔中。3)將球化孕育處理后的球墨鑄鐵鐵液澆入鑄型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，其特征在于，所述的鐵絲直徑為0. 5 3mm、含!^e量95%以上，余量為C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，其特征在于，所述的鐵絲網(wǎng)網(wǎng)孔為單層正方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，其特征在于，所述鐵絲網(wǎng)網(wǎng)孔大小為0. 1 20_X0. 1 20_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，其特征在于，編制完成后的鐵絲網(wǎng)，需對其表面進(jìn)行酸洗干燥處理，去除表面鐵銹、油污。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，其特征在于，所述步驟2) 是根據(jù)需要澆鑄的大型球墨鑄鐵熱節(jié)部位的形狀，將鐵絲網(wǎng)裁剪成和鑄鐵件相匹配的大小鐵絲網(wǎng)，固定在鑄型型腔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，其特征在于，將鐵絲網(wǎng)固定在鑄型型腔中合箱后，澆鑄的球墨鑄鐵鐵液的溫度為1280°C 1340°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)電球墨鑄鐵件的強(qiáng)化冷卻工藝，屬鑄造技術(shù)領(lǐng)域。其主要特征和步驟是1)用直徑為0.5mm～3mm的鐵絲編制絲網(wǎng)；2)將制作好的鐵絲網(wǎng)按照鑄件熱節(jié)部位的形狀，裁剪成合適的大小，固定在熱節(jié)部位的型腔中。3)將球化孕育處理后的球墨鑄鐵鐵液澆入鑄型中。有益效果是，預(yù)埋在鑄型中的鐵絲網(wǎng)起到彌散分布的微小內(nèi)冷鐵的作用，從而強(qiáng)化鑄件冷卻，使風(fēng)電鑄件凝固時(shí)間大大縮短，從而防止石墨球畸變，提高石墨球圓整度和球數(shù)，進(jìn)而提高機(jī)械性能。
文檔編號(hào)B22D27/04GK102294468SQ20111022182
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者劉曉林, 劉靜, 孫吉明, 岑啟宏, 王治國 申請人:徐州勝海機(jī)械制造科技有限公司