[發(fā)明專利]一種大型風電機組用軸承環(huán)件鍛造碾環(huán)加工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210002672.7
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102554114A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 牛余剛;陳吉元;景財年;陳玉興
• 申請（專利權(quán)）人: 山東伊萊特重工有限公司
• 主分類號: B21K21/02
• 分類號: B21K21/02;B21J1/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 秦雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大型風電機組加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大型風電機組用軸承環(huán)件鍛造碾環(huán)加工方法。

背景技術(shù)

風力發(fā)電由于在可再生能源領(lǐng)域中技術(shù)相對成熟、成本低廉，并且有效減少了二氧化碳的排放，因此，在全球得到了迅速的發(fā)展，風電設備出現(xiàn)了供不應求的現(xiàn)象，風電軸承外環(huán)是風電設備中的關(guān)鍵組成部件之一，大型風電機組用軸承外環(huán)一般借助于碾擴機使坯料產(chǎn)生壁厚變小、直徑擴大、截面輪廓成型的塑性加工過程，碾擴成型具有以下優(yōu)點：1）變形方式是三維方向非均勻變形的一種連續(xù)漸變；2）材料利用率高，制坯沖孔連皮小，無飛邊材料的損耗，不存在自由鍛與馬架擴孔的多棱形和火焰切割的粗糙層；3）工件內(nèi)部質(zhì)量好，其機械強度、耐磨性和工件壽命明顯高于其它工藝方法生產(chǎn)工件；4）生產(chǎn)率高，碾擴周期一般為10秒，最小生產(chǎn)周期達到3.6秒；5）生產(chǎn)成本低。碾擴成型完畢后，采用正火加回火的熱處理工藝完成熱處理，達到改善材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能之目的。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中碾擴成型加工每次只能加工一個環(huán)件并且要經(jīng)過四個火次，熱處理為正火加回火，這種加工工藝仍然存在工藝復雜、冷脆性高、對抗惡劣環(huán)境能力差等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種由三個火次完成環(huán)件的鍛坯制作?，并且一次碾環(huán)能夠得到兩個軸承環(huán)件的鍛造碾環(huán)加工方法，采用該方法加工完成的大型風電機組用軸承環(huán)件強度高、淬透性好、韌性強、高溫時有較高的蠕變強度和持久強度，采用的技術(shù)方案是：一種大型風電機組用軸承環(huán)件鍛造碾環(huán)加工方法，其特征在于：該加工方法包括以下步驟：

1）下料：將鋼錠按照兩個大型風電機組用軸承環(huán)件所需厚度下料，制成坯料；

2）第一火次加熱：由加熱爐將坯料加熱到1220℃，保持150分鐘，出爐（裝料機）；

3）鍛造制坯：將加熱后的坯料上壓力機，用上平砧和旋轉(zhuǎn)鐓粗臺對坯料進行滾圓、鐓粗，然后用沖子和漏盤進行沖孔；

4)第二火次加熱：由加熱爐將所述沖孔后的坯料加熱到1220℃，保持90分鐘，由裝料機出爐；

5）擴孔和整形：將步驟4）加工完成后的坯料上壓力機，用馬杠和馬架進行擴孔，然后用上平砧和旋轉(zhuǎn)鐓粗臺對坯料進行整形；

6）第三火次加熱：將步驟5）加工完成后的坯料加熱到1220℃，保持40分鐘，出爐；

7）擴徑碾環(huán)：將步驟6）加工完成后的坯料上碾環(huán)機，使用復合模具，進行碾環(huán)操作后空冷，得到兩件相連軸承環(huán)件毛坯；

8）將步驟7）所述兩件相連軸承環(huán)件毛坯進行切割后得到單個毛坯；

9）熱處理：將步驟8）所述單個毛坯進行熱處理，步驟是正火、淬火和回火。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述正火加工步驟是：將所述單個毛坯在加熱爐內(nèi)加熱到640-660℃，保持一個小時，然后，按照120℃/h的加熱速度加熱到895-905℃，保持4小時后，出爐快速冷卻。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述淬火加工步驟是：將所述單個毛坯按照每小時溫升小于等于100℃的速度加熱，加熱到640-660℃后保溫1小時，繼續(xù)按照每小時溫升小于等于120℃的速度加熱到850-870℃，保溫3小時后出爐，聚合物冷卻。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述回火加工步驟是：按照每小時溫升小于等于100℃的速度將所述單個毛坯加熱到590-610℃后，保溫4小時出爐冷卻，并用風扇吹風。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述下料的計算方法是：首先計算出兩件大型風電機組用軸承環(huán)件的重量，然后以該重量的2倍為基礎，再加上2.5%的耗量，即是所述坯料的重量。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：經(jīng)過所述步驟5）加工后的坯料偏心≤15mm,圓角R≤24mm。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述大型風電機組用軸承環(huán)件材料是42CrMo4。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述熱護理由井式電爐完成加熱。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述復合模具包括成型輥、驅(qū)動輥和導向輥，所述成型輥上具有朝向所述驅(qū)動輥方向的凸起。

本發(fā)明的有益效果在于：1）本發(fā)明公開了一種用于大型風電機組用軸承環(huán)件鍛造碾環(huán)加工方法，該方法涉及軸承環(huán)件材料的選擇、下料、鍛造、碾制、分割、熱處理等重要加工步驟，采用該種方法完成軸承環(huán)件的加工，不但能提高生產(chǎn)效率，降低成本，同時保證了環(huán)件良好的綜合性能。

2）該種方法加工完成的軸承環(huán)件具有強度高、淬透性好、韌性強，淬火時變形小，高溫條件下有較強的蠕變強度和持久強度，適合于在惡劣環(huán)境下使用的大型風電機組用。