一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝，采用專(zhuān)用工裝，有效避免了調(diào)質(zhì)處理過(guò)程中可能發(fā)生的畸變現(xiàn)象；同時(shí)，在淬火過(guò)程中采用控冷措施，在確保風(fēng)機(jī)主軸調(diào)質(zhì)處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，控制淬火溫度和終冷溫度，從而有效降低風(fēng)機(jī)主軸淬火過(guò)程中的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力，最大程度上減少畸變，保證其強(qiáng)度、塑性和韌性滿足技術(shù)要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸 變調(diào)質(zhì)處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔能源正獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要部 件一風(fēng)機(jī)主軸的調(diào)質(zhì)處理，對(duì)于保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和風(fēng)機(jī)主軸的使用壽命，起著 重要作用。
[0003] 如何解決40CrNiM〇A風(fēng)機(jī)主軸程中出現(xiàn)的彎曲、開(kāi)裂以及生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，是本 發(fā)明的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述存在的缺陷而提供一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì) 處理工藝。本發(fā)明采用專(zhuān)用工裝對(duì)風(fēng)機(jī)主軸進(jìn)行裝爐，使得風(fēng)機(jī)主軸在加熱及淬火過(guò)程中， 始終保持鉛錘放置。同時(shí)，在淬火過(guò)程中采用控冷措施，在確保風(fēng)機(jī)主軸強(qiáng)度、塑性和韌性 的基礎(chǔ)上，降低淬火過(guò)程中的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，確保40CrNiM 〇A風(fēng)機(jī)主軸在淬火時(shí)不發(fā)生 彎曲、開(kāi)裂，調(diào)質(zhì)后的性能滿足其技術(shù)要求和使用要求。
[0005] 本發(fā)明的一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝技術(shù)方案為， A、使用專(zhuān)用工裝對(duì)風(fēng)機(jī)主軸進(jìn)行裝爐;所述的專(zhuān)業(yè)工裝包括底部支撐盤(pán)、中間間隔盤(pán)、 上部吊裝環(huán)，所述底部支撐盤(pán)、中間間隔盤(pán)、上部吊裝環(huán)與立柱串聯(lián)連接，在所述中間間隔 盤(pán)上設(shè)置一組通孔，在所述底部支撐盤(pán)上設(shè)置一組立板;所述一組通孔至少設(shè)置兩個(gè)，其直 徑大于主軸直徑，且均布在中間間隔盤(pán)上;所述一組立板之間要留有間隙，其長(zhǎng)度不能超出 所述底部支撐盤(pán)。
[0006] B、風(fēng)機(jī)主軸鍛后經(jīng)正火回火處理，然后進(jìn)行控冷淬火回火處理，在淬火過(guò)程中采 用淬火液和空冷交替控冷措施。
[0007] 風(fēng)機(jī)主軸鍛后正火回火處理包括以下步驟： ① 首先風(fēng)機(jī)主軸鍛后冷卻至650±10°C時(shí)入爐保溫2小時(shí)，隨后爐冷至300±10°C保溫4 小時(shí)； ② 然后升溫至650 ± 10 °C保溫3小時(shí)，接著升溫至860 ± 10 °C保溫tl小時(shí)，并出爐空冷； tl為保溫時(shí)間，與工件的有效厚度有關(guān)，一般按照每50_保溫1小時(shí)進(jìn)行計(jì)算。
[0008] ③空冷至300 ± 10 °C時(shí)，入爐保溫4小時(shí)，隨后以小于等于80 °C /h的速度升溫至640 ± 10°C，保溫t2小時(shí)，并爐冷至300°C出爐空冷至室溫。
[0009] t2為保溫時(shí)間，與工件的有效厚度有關(guān)，一般按照1.2~1.5倍的tl進(jìn)行計(jì)算。
[0010]控冷淬火回火處理依次包括以下步驟： (1) 首先從<300 °C的情況下以<80 °C/h的升溫速率升溫至650 ± 10 °C保溫1.5小時(shí)； (2) 升溫至850±10°C加熱t(yī)3小時(shí)； t3為保溫時(shí)間，與工件的有效厚度有關(guān)，一般按照每50mm保溫1小時(shí)進(jìn)行計(jì)算。
[0011] (3)將工件快速轉(zhuǎn)移至淬火槽上方，采用淬火液和空冷交替控冷措施冷卻至表面 約260 °C入爐回火； (4)320±10°C 加熱 1.5 小時(shí)； (5 )以< 60 °C /h的升溫速率升溫至540 ± 10 °C保溫t4小時(shí)，一般t4按照1.2~1.5倍的t3 加以確定； (8)空冷至室溫。
[0012] 步驟(3)中的采用淬火液和空冷交替控冷措施具體為，工件快速轉(zhuǎn)移至淬火槽上 方后，預(yù)冷至風(fēng)機(jī)主軸表面約780°C入淬火液冷卻，淬火液冷卻6分鐘，然后進(jìn)行空冷45秒； 淬火液冷卻5分鐘，空冷1分鐘;淬火液冷卻3分鐘，空冷2分50秒;淬火液冷2分，空冷至表面 260 °C入爐回火。
[0013]本發(fā)明的一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝有益效果為:本發(fā)明采用專(zhuān)用 工裝（已申請(qǐng)專(zhuān)利)對(duì)風(fēng)機(jī)主軸進(jìn)行裝爐，采用這種工裝進(jìn)行風(fēng)機(jī)主軸的熱處理，可以確保 主軸在加熱和冷卻過(guò)程中，始終保持豎立狀態(tài)，采用底盤(pán)加間隔盤(pán)的結(jié)構(gòu)，確保風(fēng)機(jī)主軸在 熱處理裝爐時(shí)保持一定間距，使得主軸在淬火回火時(shí)加熱和冷卻更均勻、更充分，從而減少 畸變。在確保加熱和冷卻均勻的同時(shí)，最大程度上降低主軸畸變的可能，從而實(shí)現(xiàn)主軸的少 無(wú)畸變熱處理。同時(shí)，在淬火過(guò)程中采用控冷措施，在確保風(fēng)機(jī)主軸強(qiáng)度、塑性和韌性的基 礎(chǔ)上，降低淬火過(guò)程中的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，確保40CrNiM 〇A風(fēng)機(jī)主軸在淬火時(shí)不發(fā)生彎 曲、開(kāi)裂，調(diào)質(zhì)后的性能滿足其技術(shù)要求和使用要求。
[0014]
【附圖說(shuō)明】： 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中：1_上部吊裝環(huán)，2-中間間隔盤(pán)，3-立柱，4-通孔，5-立板，6-部支撐盤(pán)，7-主軸 ，8-熱處理工裝； 圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例1Φ 155/Φ 117X1455的風(fēng)機(jī)主軸鍛后正火回火工藝曲線； 圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例1 Φ 155/Φ 117 X 1455的風(fēng)機(jī)主軸控冷淬火回火曲線。
[0015]【具體實(shí)施方式】： 為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實(shí)例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明 并不局限于此。
[0016] 實(shí)施例1 本發(fā)明的一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝使用專(zhuān)用工裝對(duì)風(fēng)機(jī)主軸進(jìn)行裝 爐，通過(guò)說(shuō)明書(shū)附圖附圖1可以看出，該專(zhuān)用工裝包括底部支撐盤(pán)6、中間間隔盤(pán)2、上部吊 裝環(huán)1，所述底部支撐盤(pán)6、中間間隔盤(pán)2、上部吊裝環(huán)1與立柱3串聯(lián)連接，在所述中 間間隔盤(pán)2上設(shè)置一組通孔4,在所述底部支撐盤(pán)6上設(shè)置一組立板5。所述一組通孔4至少 設(shè)置兩個(gè)，其直徑大于主軸7直徑，且均布在中間間隔盤(pán)2上。所述一組立板5之間要 留有間隙，其長(zhǎng)度不能超出所述底部支撐盤(pán)6。
[0017] 風(fēng)機(jī)主軸鍛后經(jīng)正火回火處理，然后進(jìn)行控冷淬火回火處理，在淬火過(guò)程中采用 淬火液和空冷交替控冷措施。
[0018] 處理Φ 155/ Φ 117 X 1455的風(fēng)機(jī)主軸，如說(shuō)明書(shū)附圖圖2所示，步驟如下， ①首先風(fēng)機(jī)主軸鍛后冷卻至650±10°C時(shí)入爐保溫2小時(shí)，隨后爐冷至300±10°C保溫4 小時(shí)； ② 然后升溫至650 ± 10 °C保溫3小時(shí)，接著升溫至860 ± 10 °C保溫3.5小時(shí)，并出爐空冷； ③ 空冷至300± 10°C時(shí)，入爐保溫4小時(shí)，隨后以小于等于80°C/h的速度升溫至640± 10 °C，保溫5小時(shí)，并爐冷至300°C出爐空冷至室溫。
[0019] 風(fēng)機(jī)主軸經(jīng)鍛后正火回火處理，消除鍛造應(yīng)力，使鍛坯的組織正?；?，進(jìn)行粗 加工，然后進(jìn)行控冷淬火回火處理，在淬火過(guò)程中采用淬火液和空冷交替控冷措施。
[0020] 控冷淬火回火處理依次包括以下步驟： (1) 首先從<300 °C的情況下以<80 °C/h的升溫速率升溫至650 ± 10 °C保溫1.5小時(shí)； (2) 升溫至850±10°(：加熱3.5小時(shí)； (3) 將工件快速轉(zhuǎn)移至淬火槽上方，預(yù)冷至風(fēng)機(jī)主軸表面約780°C入淬火液冷卻，淬火 液冷卻6分鐘，然后進(jìn)行空冷45秒;淬火液冷卻5分鐘，空冷1分鐘；淬火液冷卻3分鐘，空冷2 分50秒;淬火液冷2分，空冷至表面260 °C入爐回火。（4) 320 ± 10 °C加熱1.5小時(shí)； (5)以<60 °C/h的升溫速率升溫至540 ± 10 °C保溫5小時(shí)； (8)空冷至室溫。
[0021] 通過(guò)對(duì)控冷淬火回火的風(fēng)機(jī)主軸進(jìn)行本體加長(zhǎng)取樣，Φ 155/Φ 117X1455的風(fēng)機(jī) 主軸本體力學(xué)性能試樣性能如表1所示。
[0022]表1 Φ 155/Φ 117X1455的風(fēng)機(jī)主軸本體加長(zhǎng)取樣力學(xué)性能分析結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝，其特征在于， A. 采用專(zhuān)用工裝對(duì)風(fēng)機(jī)主軸進(jìn)行裝爐;所述的專(zhuān)業(yè)工裝包括底部支撐盤(pán)、中間間隔盤(pán)、 上部吊裝環(huán)，所述底部支撐盤(pán)、中間間隔盤(pán)、上部吊裝環(huán)與立柱串聯(lián)連接，在所述中間間隔 盤(pán)上設(shè)置一組通孔，在所述底部支撐盤(pán)上設(shè)置一組立板； B. 風(fēng)機(jī)主軸鍛后經(jīng)正火回火處理，然后進(jìn)行控冷淬火回火處理，在淬火過(guò)程中采用淬 火液和空冷交替控冷措施。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝，其特征在于，所述 一組通孔至少設(shè)置兩個(gè)，其直徑大于主軸直徑，且均布在中間間隔盤(pán)上;所述一組立板之間 要留有間隙，其長(zhǎng)度不能超出所述底部支撐盤(pán)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝，其特征在于，風(fēng)機(jī) 主軸鍛后正火回火處理包括以下步驟： ① 首先風(fēng)機(jī)主軸鍛后冷卻至650± HTC時(shí)入爐保溫2小時(shí)，隨后爐冷至300± HTC保溫4 小時(shí)； ② 然后升溫至650 ± 10 °C保溫3小時(shí)，接著升溫至860 ± 10 °C保溫tl小時(shí)，并出爐空冷； tl為保溫時(shí)間，與工件的有效厚度有關(guān)，一般按照每50_保溫1小時(shí)進(jìn)行計(jì)算； ③ 空冷至300 ±10 °C時(shí)，入爐保溫4小時(shí)，隨后以小于等于80 °C/h的速度升溫至640 ±10 °C，保溫t2小時(shí)，并爐冷至300°C出爐空冷至室溫； t2為保溫時(shí)間，與工件的有效厚度有關(guān)，一般按照1.2~1.5倍的tl進(jìn)行計(jì)算。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝，其特征在于，控冷 淬火回火處理依次包括以下步驟： (1) 首先從彡300 °C的情況下以彡80 °C/h的升溫速率升溫至650 ± 10 °C保溫1.5小時(shí)； (2) 升溫至850±10°(：加熱七3小時(shí)； t3為保溫時(shí)間，與工件的有效厚度有關(guān)，一般按照每50_保溫1小時(shí)進(jìn)行計(jì)算； (3) 將工件快速轉(zhuǎn)移至淬火槽上方，采用淬火液和空冷交替控冷措施冷卻至表面約260 °C入爐回火； (4) 320±10°C 加熱 1.5 小時(shí)； (5 )以彡60 °C /h的升溫速率升溫至540 ± 10 °C保溫t4小時(shí)，一般t4按照1.2~1.5倍的13 加以確定； (6)空冷至室溫。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種千瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸無(wú)畸變調(diào)質(zhì)處理工藝，其特征在于，步驟 (3 )中的采用淬火液和空冷交替控冷措施具體為，工件快速轉(zhuǎn)移至淬火槽上方后，預(yù)冷至風(fēng) 機(jī)主軸表面約780°C入淬火液冷卻，淬火液冷卻6分鐘，然后進(jìn)行空冷45秒;淬火液冷卻5分 鐘，空冷1分鐘;淬火液冷卻3分鐘，空冷2分50秒;淬火液冷2分，空冷至表面260°C入爐回火。
【文檔編號(hào)】C21D1/28GK105886737SQ201610279979
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】趙麗美, 任秀鳳, 尚賀軍, 王聰, 銀偉
【申請(qǐng)人】山東伊萊特重工股份有限公司