专利名称：风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法
技术领域：
本发明涉及黑色金属铸造技术领域，尤其是一种风电轮毂球铁铸件的铸造方法。
背景技术：
铸造风力发电机(简称风电)轮毂铸件一般采用树脂砂造型，热节部位安放大量 冷铁，顶部安放保温冒口，操作复杂，且由于呋喃树脂固化剂普遍采用苯磺酸固化剂，造成 铸件表面渗硫，致使铸件表皮球化级别偏低，虽采用防渗硫涂料做屏蔽，但也不能完全消除 渗硫带来的铸件表面球化级别低，疲劳强度下降，微裂纹倾向大，铸件质量差；更由于风电 铸件属薄皮大芯结构，砂铁比高达6 1甚至更高，造成造型成本高、砂处理负担加大、耗能 严重、车间环境变差等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，目的是解决现 有技术中铸件表面渗硫带来的疲劳强度低、表面微裂纹缺陷等问题，可获得达到要求的致 密性较高的风电铸件，提高了铸件的表面质量和尺寸精度，并可有效提高工艺出品率、节能 降耗、降低成本、改善劳动条件，有利于环保和提高经济效率。本发明是这样实现的一种风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，其特征在于 将采用传统的真空密封造型(V法造型)用于风电轮毂球铁铸件的造型和铸造，采用树脂砂 芯，且铸型型腔用专用固体涂料涂覆，该专用固体涂料主要由石墨粉和/或锆英粉组成，喷 涂厚度为0. 2 0. 6mm。所述的专用固体涂料具有石墨粉、石英粉和锆英粉为好，其重量份数比为石墨 粉石英粉锆英粉=5 7 1 2 5，喷涂厚度为0. 2 0. 6_。所述的专用固体涂料具有以下重量组分配比效果最佳270目的石墨粉石英 粉锆英粉=6:1:3，喷涂厚度为0. 3 0. 6mm。所述的风电轮毂球铁铸件的球铁牌号为EN-GJS-350-22U-LT (相当于 IS0350-22L)。所述的一种风电轮毂球铁铸件的铸造方法，其特征在于风电轮毂球铁铸件的造型 设有有底注式成型陶瓷浇口及泡沫过滤器、少冷铁或无冷铁、无冒口。本发明的积极效果是有效解决了长期以来现有技术中一直存在的且一直未能解 决的问题，解决了现有技术铸件表面渗硫带来疲劳强度低、表面微裂纹缺陷得问题，可获得 达到技术要求合格的致密性较高的风电铸件，提高了铸件表面质量和尺寸精度，并可有效 效提高工艺出品率、降低成本、改善劳动条件、节能降耗，有利于环保和提高经济效率。具体 可达到如下效果1、彻底就解决了风电铸件树脂砂造型表皮渗硫带来的微裂纹及球化率偏 低带来的疲劳强度低的缺憾。2、由于V法工艺冷却速度慢的特性，给石墨化膨胀带来充足 条件，内部缺陷比传统树脂砂造型提高一个级别，充分保证铸件的致密性。无冷铁无冒口提 高工艺出品率及工作效率.3、由于V法不添加任何粘结剂，大大改善车间环境，并有效降低成本。不添加粘结剂及少使用防渗硫涂料与固体涂料结合，综合成本比传统树脂砂造型综 合成本减低10-15%，顺应国家提倡绿色铸造节能降耗的发展方向。4、采用固体涂料，大大 降低液体涂料的发气量，减少了发气源。5、由于它不使用粘结剂，落砂简便，使造型材料的 耗量降到最低限度，减少了废砂，改善了劳动条件，提高了铸件表面质量和尺寸精度，降低 了铸件的生产能耗。以下结合一实施例及其附图作详述说明，但是不得用于限制本发明。
图1为本发明一个实施例的工艺流程图。图2为其下箱模板结构及其工艺图。图3为其上箱模板结构及其工艺图。图4为铸件的立体结构示意图。图中1_陶瓷过滤器、2-陶瓷直浇口、3-浇口盆、4-直浇道、5-出气片、6-抽气嘴。
具体实施例方式实施例用V法造型。真空密封造型(即V法造型)与传统砂型铸造方法有很大的不同， 是一种物理造型法，它将真空技术与砂型铸造结合，用不加水份和粘结剂的原砂造型，靠塑 料薄膜将砂型的型腔面和背面密封起来，借助真空泵抽气产生负压，造成砂型内、外压差使 型砂紧固成型，经下芯、合箱、浇注，待铸件凝固，解除负压或停止抽气，型砂便随之溃散而 获得铸件。V法造型的工艺过程有制造带有抽气箱和抽气孔模板；将烘烤呈塑性状态的 塑料薄膜覆盖在型板上、真空泵抽气使薄膜密贴在型板上成型；将带有过滤抽气管的砂箱 放在已覆好塑料薄膜的模板上；向砂箱内充填充有粘结剂与附加物的干石英砂，借微震使 砂紧实，刮平，放上密封薄膜、打开阀门抽去型砂内空气，使铸型内外存在压力差(约300 400mmHg)。由于压力差的作用使铸型成型并具有较高的硬度，湿型硬度计读数可达95左 右；解除模板内的真空，然后进行拔模，铸型要继续抽真空；下芯、合箱、浇注；待金属凝固 后，停止对铸型抽气，型内压力，接近大气压时，铸型就自行溃散。参见图1 图4，本发明实施例将采用传统的真空密封造型(V法造型)用于风 电轮毂球铁铸件的造型和铸造，采用树脂砂芯，且铸型型腔用专用固体涂料涂覆，该专用固 体涂料主要由石墨粉、石英粉和锆英粉组成，其重量份数比为石墨粉石英粉锆英粉= 5 7 1 2 5，喷涂厚度为0. 2 0. 6mm。较佳为270目的石墨粉石英粉锆英粉= 6:1: 3，喷涂厚度为0.3 0.5mm。也可仅为石墨粉或锆英粉或石墨粉加锆英粉(配比见 附表)，喷涂厚度为0. 2 0. 6mm。风电轮毂球铁铸件的球铁牌号为EN-GJS-350-22U-LT (相 当于IS0350-22L)(耐低温性较好)；也可用其他球铁牌号替代。风电轮毂球铁铸件的造 型设有成型陶瓷浇口及陶瓷泡沫过滤器、出气冒口、无冒口，根据壁厚等具体情况采取少冷 铁。铸件可为系列铸件。本例铸件重量为10000kg 15000kg，壁厚为50 170mm。V法专用沙箱，随型布置抽气软管，吸膜后喷洒固体涂料(270目的石墨粉60%石 英粉10%锆英粉30%)喷洒厚度0.3/0. 5mm，安放成型陶瓷交口及出气冒口，而后雨淋加 沙，三维震实，保持负压> 0. 05Mpa,，下芯合箱，紧固，保持负压0. 05Mpa,浇注。
本实施例通过传统的V法工艺配合树脂砂芯经对传统工艺改进，1. 5-2KW风电(本 文均指风力发电机)轮毂(轮廓尺寸3. 2MX3M)，V法型腔，树脂砂芯，固体涂料配合成型陶 瓷浇口及过滤技术，实时调整真空度压力，经超声波检测内部重要部位无缺陷非重要部位1 级，完全超出国家标准(重要部位2级非重要要部位3级)，获得完全达到技术要求的合格 风电铸件，并彻底解决球铁件表面渗硫带来的疲劳强度低，表面微裂纹缺憾。改变作业环 境，有效降低成本。附专用固体涂料配比表(单位kg)
权利要求
1.一种风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，其特征在于将采用传统的真空密封造 型用于风电轮毂球铁铸件的造型和铸造，采用树脂砂芯，且铸型型腔用专用固体涂料涂覆， 该专用固体涂料主要由石墨粉和/或锆英粉组成，喷涂厚度为0. 2 0. 6mm。
2.根据权利要求1所述的风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，其特征在于所述的 专用固体涂料由具有墨粉、石英粉和锆英粉，其重量份数比为，石墨粉石英粉锆英粉= 5 7 1 2 5，喷涂厚度为0. 2 0. 6mm。
3.根据权利要求2所述的风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，其特征在于所述的 专用固体涂料具有以下重量份数配比270目的石墨粉石英粉锆英粉=6 1 3，喷 涂厚度为0. 3 0. 5mm。
4.根据权利要求1所述的风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，其特征在于所述的 风电轮毂球铁铸件的球铁牌号为EN-GJS-350-22/18U-LT。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，其特征在 于风电轮毂球铁铸件的造型设有底注式成型陶瓷浇口及陶瓷过滤器、出气冒口、少冷铁或 无冷铁、无冒口。
全文摘要
本发明提供了风力发电机球铁轮毂真空密封铸造方法，涉及黑色金属铸造技术领域。将采用传统的真空密封造型(V法造型)用于风电轮毂球铁铸件的造型和铸造，采用树脂砂芯，且铸型型腔用专用固体涂料涂覆，该专用固体涂料主要由石墨粉、石英粉和锆英粉组成，其重量份数比为石墨粉∶石英粉∶锆英粉＝5～7∶1∶2～5，喷涂厚度为0.2～0.6mm。无冒口少冷铁。解决现有技术中铸件表面渗硫带来的疲劳强度低、表面微裂纹缺陷等问题，可获得达到要求的致密性较高的风电铸件，提高了铸件的表面质量和尺寸精度，并可有效提高工艺出品率、节能峰耗、降低成本、改善劳动条件，有利于环保和提高经济效率。
文档编号B22C3/02GK102000763SQ20101052400
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者陈占营 申请人:定州东方铸造有限公司