球墨铸铁轴承座的铸造工艺设计及优化

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冷铁及冒口设计 将数据导入 12312 软件中进行模拟%+&0(， 模
拟条件设置为铁液瞬间充满型腔， 得到铸件的热 节形状大小及分布， 如图 ' 所示。轴承座左右两 端凸台与内圆交界处热节体积较大， 其冷却时间 为 '4 ,", -， 圆面顶部与加强筋之间的交界处存 冷却时间为 !" 0$, -。 在 $ 处体积较小的热节， 热节会使铸件显微组织粗大， 降低铸件的综
收稿日期： '&-)6!&6!'
修定日期：'&!"6&!6!1
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作者简介： 曹海 （!1(/6） ， 男， 汉族， 就读于大连交通大学， 硕士 生， 主要研究方向为材料加工。
!"!" # ! 现代铸铁

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球墨铸铁轴承座的铸造工艺设计及优化
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江苏 无锡 !!%&'(； '$江苏吉鑫风能科技有限公司，
摘要： 介绍了风电轴承座的铸件结构及技术要求， 利用数值模拟软件 *+,*+ 对 ' 种铸造工艺设计方案的充型过程进 行对比分析。利用 *+,*+ 模拟软件对充型相对平稳的方案进行凝固过程模拟分析， 结果发现铸件局部区域有产生缩 孔、 缩松的倾向。最后通过在该处加设冒口和冷铁， 使缩孔、 缩松问题得以解决。将最后确定的工艺方案用于实际生产， 结果显示， 经超声波检测， 铸件内部致密， 不存在缩孔缺陷， 轴承座检测区域、 金相组织及力学性能完全能满足客户要 求。 关键词： 球墨铸铁； 轴承座； 铸造工艺 *+,*+ 软件； 中图分类号： -,'"" 文献标识码： . 文章编号： （!)!"） #""$%&$'( *!+""/"%&% ： !&$01%1#2$3445$!&&06(0)"$'&!"$&!$&!'
风力发电是一种新型的清洁能源利用方式， 面对当今世界的能源危机， 世界各国已经开始大 力发展风电行业。 轴承座作为风电机组驱动链中 的一个重要组成部件，主要作用是安装固定轴 承， 保证主轴的平稳运转。风电轴承座的工作环 境恶劣， 常年处于6'& ,至6)& ,的百米高空中。 因此铸件性能指标要求较高， 除了常规性能指标 外， 还有低温冲击性能的要求。
（B）
合力学性能， 同时还有可能会导致缩孔、 缩松缺 陷的出现， 因此这些位置有必要放置冷铁来加强 该处的冷却作用。 考虑到主轴承内圆为重要工作 面， 其内圆应设置冷铁， 以保证此处的综合力学 性能，如图 + 所示， 2 处内圈随形冷铁厚度 5, //， 6 处随形冷铁厚度为 ", //。一般认为球墨
! 轴承座铸件结构及技术要求
轴承座的铸件结构如图 ! 所示， 材料牌号为 [-)&&6!"。铸件质量约 /$% G，最小壁厚为 %& 最厚处为 )&& UU， 内圆直径为 ! ")& UU。 UU， 轴承座内圆为重要加工面，表面不允许缩松、 氧 化夹杂等缺陷存在。 同时该轴承座各处壁厚相差 较大， 其交接处容易形成热节从而有可能导致裂 纹、 缩松及缩孔等铸造缺陷的产生。铸件必须经 !&&\的超声波和磁粉探伤，而且其高应力区的 无损检测要符合 ]< !'%(&$0 和 E^< ]< !0%1 标 准中 ' 级的规定要求。