低温型FD80-2000-风力发电轮毂铸造工艺研制及无损检测分析

【摘要】：风力发电是新能源中技术最成熟的、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式，目前其发电成本已接近常规发电方式。轮毂是风力发电机组中一个最为重要的大型铸件，它主要连接风机叶片和动力轴。由于风力发电机组运行环境十分恶劣，因此对铸件质量要求特别高。铸件要求进行超声波探伤和磁粉探伤检测，不允许存在超过标准规定的缩孔、缩松、气孔、夹渣物以及表面裂纹等铸造缺陷。 超声波探伤和磁粉探伤检测都属于工业无损探伤四大常规检测方法，现在我国对无损检测的基础理论研究比较重视，已经取得了较大的进展，无损检测在产品的设计、研制、使用部门已被卓有成效的运用。无损检测在铸件检测方面也广泛应用，但由于铸铁件一般组织不如锻件致密，产品结构复杂，表面相对比较粗糙，缺陷的种类和形状复杂。铸铁件的这种特点造成超声波的可穿透性差，杂波干扰多，缺陷的定量评定非常困难；表面磁痕显示复杂，伪显示较多，对磁粉检测判定增加了很大难度。 本课题介绍了低温型FD80-2000-风力发电机组轮毂铸件的技术要求，分析了其铸造生产的工艺难点，通过采取中频炉熔炼、合理的铁水化学成分、强化球化处理和孕育处理以及精心设计铸件的浇注系统和冷却、补缩系统等技术措施，使用Pro/E进行三维建模和使用MAGMA软件进行工艺凝固模拟，以选择最优的铸造工艺方案，满足了各项技术要求，实现了该类铸件的大批量生产。通过对轮毂超声波探伤和磁粉探伤检测方案的确认及实际应用，确认了厚大类球墨铸铁件超声波探伤和磁粉探伤无损检测工艺方法和质量判定标准的可行性。