[發明專利]風電主軸的鍛造工藝

有效

• 申請號: 201210046362.5
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102615478A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 戴榮根;蘭軒
• 申請（專利權）人: 杭州榮力鑄鍛有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21K1/06;B21J5/06;B21J1/06;C21D1/18;C21D1/28;C21D1/25;C21D9/28
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術領域

本發明涉及一種風電主軸的加工方法，尤其涉及一種風電主軸的鍛造工藝。

背景技術

鍛造是機械制造中常用的成形方法。通過鍛造能消除金屬的鑄態疏松、焊合孔洞，鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。在鍛造加工中，坯料整體發生明顯的塑性變形，有較大量的塑性流動；在沖壓加工中，坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形，其內部不出現較大距離的塑性流動。鍛壓主要用于加工金屬制件，也可用于加工某些非金屬，如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復合材料的成形等。

風電技術裝備是風電產業的重要組成部分，也是風電產業發展的基礎和保障，而風電主軸作為風力發電機的核心機械部件，直接與風葉相連，構成直徑約80-90米得巨大風輪，巨大風輪承載著自然風并將其能量通過機械齒輪裝置傳遞給發電機轉化為電能。但由于自然環境的制約使得巨大風輪的葉片和風電主軸工況惡化、容易損壞，而風電主軸作為風力發電機的核心機械部件，對風電主軸的設計制造和工藝就提出了更高的要求。

鑄造出來的風電主軸，毛坯形狀尺寸準確，加工量小，成本低，但有鑄造缺陷（氣孔、裂紋、夾雜）；鑄件內部組織流線型較差（如果是切削件，流線型更差）；目前少數劣質風電主軸鑄件采用鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。缺點是此類風電主軸在使用過程中易產生滲漏現象。所以現在大家一般采用鍛造風電主軸，由于經鍛造后可得到連續和均勻的金屬纖維組織。因此此類風電主軸的力學性能較好，常用于受力復雜的環境使用。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供了一種風電主軸的鍛造工藝。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

風電主軸的鍛造工藝，包括步驟：

步驟a、選擇待加工的工件鋼錠原材料；

步驟b、將工件置入爐內加熱，控制爐內溫度為1230℃-1250℃，保溫6小時以上；

步驟c、第一火出坯，從爐內取出工件使用上下平砧好鐓粗漏盤壓鉗口Φ650×600，然后鐓粗至高度H900，鐓粗比為?2.5，再采用上平板、上平臺和上下平砧經過WHF寬砧壓實鍛造法，保證每次壓下量≥120%，拔長至八方#1050，壓階，法蘭端料長度保證到八方#1050×710，軸身段長度保證為八方#1050×990，然后法蘭端料倒棱至Φ1050×710，軸身段再成形至Φ740×2100；其中，H表示高度，Φ650×600表示直徑為650mm，長600mm的圓柱，八方#1050×990表示截面為等八邊形，截面為等八邊形對角長度為1050mm，長為990的棱柱。

步驟d、第二火成型，在模具中將工件法蘭端料鐓粗至高度H370，再將法蘭端料用上砧子平整至高度H275，操作機上安裝專用夾具夾持模具小端滾圓法蘭，這樣反復平整、滾圓，成形法蘭至鍛件尺寸Φ1570×275，在模具中取出鍛坯，然后采用操作機上安裝的專用夾具夾持法蘭端成型軸身到鍛件尺寸Φ800×300，Φ690×660，Φ580×1795，完成鍛造；

步驟e、對工件進行爐內冷卻，然后進行一次重結晶正回火或二次重結晶正回火，經過三次升溫、降溫處理；

步驟f、鋸床，鋸切端部，作第一次毛坯探傷檢測，毛坯打磨，沿軸身打磨出一條寬50mm的整條線，保證打磨的地方光潔度為12.5以上?，然后探傷；

步驟g、粗車加工風電主軸，法蘭和軸身過渡圓角處先車臺階，臺階的尺寸寬度大于探頭直徑20mm，粗車使外表面粗糙度達到12.5，作第二次探傷檢測，沿軸身一周100%探傷，風電主軸法蘭端面100%探傷檢測；

步驟h、調質、機械性能、金相、硬度檢測，作第三次探傷檢測；

步驟i、精車。

作為優選，所述的步驟c的WHF寬砧壓實鍛造法，采用上下平板大下量拔八方，單面壓下量大于?120mm，這樣鋼錠原始鑄造缺陷（夾渣、氣孔等）容易閉合或變小，從而達到規定的標準要求。

1.?????作為優選，所述的步驟e，爐冷-熱處理，一次重結晶正回火或二次重結晶正回火；

工件裝爐的時候保證爐內溫度為380℃-420℃，再升溫到930℃-970℃保溫12小時，升溫過程中，每小時溫度增加量小于等于80℃，然后鼓風吹冷4小時，使爐溫降低到330℃-370℃保溫10小時；