消除风电球铁件表面缺陷的涂料组合应用

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1、Sep.2010铸造Vol.59No.9FOUNDRY·961·消除风电球铁件表面缺陷的涂料组合应用崔峰，刘玉林（济南圣泉集团股份有限公司，山东济南250204）摘要：介绍了与涂料相关的铸件粘砂和表面球化衰退等铸造缺陷，并通过选择最佳的涂料搭配和使用方法，有效地解决了上述铸件缺陷，取得了良好的效果。关键词：风电铸件；球化衰退；表面缺陷；涂料中图分类号：TG221；TG250.6文献标识码：B文章编号：1001-4977（2010）09-0961-03OptimalCoatingsCombinati

2、ontoSolveSurfaceDefectsofWindmillDuctileIronCastingsCUIFeng,LIUYu-lin（JinanShengquanGroupCo.,Ltd.,Jinan250204,Shandong,China）Abstract：Somesurfacecastingdefects,whichrelatewithfoundrycoatingsuchassandpenetrationanddegradatedspheroidization,wereanalyzed

3、.Throughselectingtheoptimalcoatingscombinationandoperationrules,theabove-mentionedcastingdefectscouldbeeliminated.Keywords：windmillcasting;degradatedspheroidization;surfacedefect;coating喃树脂砂造型工艺简单，便于操作，生产效率高，适1风电铸件的性能要求合于大型铸件的造型和制芯。另外，呋喃树脂砂型强风电铸件包括轮毂、

4、底座、轮轴、齿轮箱体、行度高，可有效抵抗球墨铸铁在凝固过程中因石墨化膨星轮支架等，重量从几百公斤至三十余吨不等。所有胀而产生的对型壁的挤压，从而保证铸件的结构尺寸铸件的材质均为球墨铸铁，但是由于使用部位的不同，和内在质量。牌号也不尽相同。由于工作环境特殊（高空，大部分呋喃树脂粘结剂在提供高强度砂型、快节奏生产时间工作在低温下），维修极其困难，故对铸件质量、的同时，也存在着较高发气量和含N、S等有害元素等力学性能要求极为严格，比一般厚大球铁件要求更高，方面的不足，因此，在选择优质呋喃树脂、优化造型此

5、外还要求铸件耐疲劳强度高，保证20年内安全运行工艺的同时，也应该选择合适的铸造涂料，进一步满不维修。风电铸件一般要求低温冲击性能为-20℃时足铸件的质量要求。V型缺口试样冲击吸收功≥12J（有时还要求-40℃冲对于风电铸件来说，铸造涂料要满足三个最基本击性能），要求表面磁粉探伤和内部超声波探伤或射线条件：①屏蔽砂型中产生的气体向金属液的浸入；②[1-4]探伤等。屏蔽金属液对砂型的渗透；③防止砂型中S元素对铸件中国2008年风电机组新增装机容量400多万kW。表面球化效果的影响。2009年计划新增装

6、机容量1200万kW，按每1MW容量3生产中常出现的问题需球铁铸件15t计算，每年需求量约为20万t左右，成为球铁铸件新的增长点之一。风电铸件特别是轮毂铸件，砂铁比高，一般在5∶1，甚至更高，砂型强度要求也高于一般铸件，通常砂型2风电铸件对涂料的要求抗拉强度要高于0.8MPa，因此，树脂加入量一般不会为满足风电铸件严格的使用要求，使铸件获得合低于1.0%。同时由于呋喃树脂通常采用磺酸固化剂作格的内在质量和外观质量，在造型和熔炼方面，都提为催化剂，磺酸固化剂的加入量一般占树脂的40%左出了高标准的控

7、制要求。右。因此，在金属液的浇注和冷却凝固过程中，砂型造型材料方面，呋喃树脂砂得到普遍的应用。呋（芯）、涂料和金属液三者之间必然产生复杂的物理、收稿日期：2010-03-22收到初稿，2010-06-01收到修订稿。作者简介：崔峰（1977-），男，工程师，主要从事铸造造型材料的技术支持工作。E-mail：cui.feng@shengquan.comSep.2010·962·FOUNDRYVol.59No.9化学反应，与涂料相关的铸件表面缺陷主要体现在以其他因素产生的影响另作讨论。下几个方面。对于

8、风电铸件，选择合适的涂料是获得优质表面质（1）靠近铸件表面的砂型受热燃烧而产生SO2等气量的必要途径。由于铸件大小和浇注温度的不同，涂料体，SO2继续分解形成游离态的S原子具有向金属液迁的选择也有差异。对于大中型、凝固时间长以及容易粘移的趋势，难免会对铸件表面的球化效果产生影响。砂的铸件，一般需要采用高耐火度（比如锆英粉）涂料据多家生产厂现场统计数据显示，铸件表面球化衰退和常用铸铁件涂料两种结合使用的方式；对于小型、不层厚度可达到6~8mm，硫元素含量超标6~10倍，严重容易粘砂的