6MW风力发电机组主机架与轮毂铸件的研发和生产.docx

A Aug. 2014 Vol. 63 No.8 铸 造 FOUNDRY ·815 · -- -- --应用技术 -- 6MW风力发电机组主机架与轮毂铸件的研发和生产 苟华强 （浙江佳力风能技术有限公司，浙江杭州 311241） 摘要：6MW风力发电机组主机架、轮毂铸件重达50多吨，属于特大型厚壁高韧性球墨铸铁件。分析了6MW主机架、 轮毂生产的技术难点，提出了解决方案，介绍了主机架和轮毂的铸造工艺和生产情况。理化和无损检验等测试表 明，铸件的各项技术指标完全达到相关技术规范的要求。 关键词：高韧性球墨铸铁；厚大断面球墨铸铁件；铸造工艺 中图分类号：TG255 文献标识码：A 文章编号：1001-4977 （2014） 08-0815-04 Development and Production of 6 MW Wind Power Turbine Main Frame and Wheel Hub Castings GOU Hua-qiang (Zhejiang Caly Wind Power Technology Co., Ltd., Hangzhou 311241, Zhejiang, China). Abstract： The 6 MW wind turbine main frame, wheel hub castings weighing more than 50 tons, belong to thick wall and high toughness ductile iron castings. The technical difficulties of 6 MW main frame and wheel hub casting were analyzed, the solution was put forward. The casting process and production of the main frame and wheel hub were presented. The tests such as physicochemical analysis and non-destructive test, etc., show that the qualification of the castings fully meet the requirements of technical specification. Key words：high toughness ductile cast iron; heavy section ductile iron casting; casting technique 近年来，风力发电在我国呈现出跳跃式的发展。 据初步统计，2011年，我国新增风电装机容量接近 1 800万千瓦，总装机容量达到6 500万千瓦，已是世界 上风电设备制造大国和风电装机容量最多的国家，成 为名副其实的风电大国。随着陆地风场的不断开发， 我国又吹响了开发海上风电的进军号，国内多家风电 主机制造骨干企业都开始了海上风电机组的设计和生 产。2011年，我公司承接了一套6MW风力发电机组主 机架、轮毂铸件的生产订单，就是为国内某风电主机 制造骨干企业的海上风电机组的样机而生产的。这是 我国制造的第一台6MW风力发电机组。 6MW主机架和轮毂的立体图分别见图1和图2。主 机架铸件重量58.48 t，铸件轮廓尺寸长5 450 mm，宽 5 400 mm，高4 580 mm，铸件主要壁厚100~120 mm， 最小壁厚90 mm，最大截面厚度320 mm；轮毂铸件重 量 50.87 t，轮廓尺寸长 4 485 mm，宽 3 870 mm，高 4 070 mm，铸件主要壁厚80 mm，最小壁厚66 mm，最 大壁厚330 mm。 6MW主机架、轮毂铸件按照国家标准与欧盟标准 设计、制造。其材料是牌号为QT400-18AL的高韧性球 墨铸铁，除要求有良好的抗拉强度、屈服强度以及较 高的伸长率外，还要求有良好的低温冲击韧性。对铸 件的金相组织也有很高的要求，不但要检查附铸试块 的金相组织，还要检查铸件本体的金相组织，要求球 化率不低于3级，铁素体含量不低于90%，石墨大小 4~6级。除理化检验之外，还要对铸件进行磁粉探伤、 超声波探伤等无损检测，对铸件的内在质量、外观质 量以及壁厚尺寸等均有严格要求。相关验收标准是， 铸件尺寸公差按照ISO8062 CT12；超声波探伤按照: EN12680-3 2级；磁粉探伤按照EN1369 2~3级。 6MW主机架、轮毂重量大，壁厚尺寸厚，形线复 杂，属于特大型球墨铸铁件，生产的技术难度较大。 比 如 ， 主 机 架 的 平 均 壁 厚 约