一种大型风电主轴的锻造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及的是一种大型风电主轴锻造工艺。其特征在于：包括如下步骤：1)第一火：把坯料钢锭加热至860～900℃，倒棱，保温时间6小时；2)第二火对1)步获得的坯材进行再次加热到1250～1260℃，镦粗、号印、拨长，3)第三火对2)步获得的坯材进行再次加热，加热至1230~1250℃，保温3小时以上；4）进行终锻成型；5）进行锻后热处理。本发明的大型风电主轴锻造方法，大幅提高了锻件质量、生产效率，降低了生产成本。
【专利说明】
一种大型风电主轴的锻造工艺
技术领域
[0001]本发明属于锻造技术领域，尤其涉及一种风力发电机主轴的锻造工艺。
【背景技术】
[0002]随着风力发电的迅猛发展，利用风能发电作为新能源开发已成为全球未来能源发展战略的重要组成部分而受到了各国的高度重视和大力支持。风电主轴是风电设备的承重件，需要在较强的风能、零下四十摄氏度等环境温度下，满足承载负荷等特定使用要求。当前所使用的主轴锻造及热处理工艺简单粗矿，造成产品质量不稳定，匀质性差，尚难满足较强的风能、较大温度差异下，安全、稳定地承受负载等特定使用要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的为了解决上述技术问题，提供一种大型风电主轴的锻造工艺，其特征在于:包括如下步骤:
I)第一火:把坯料钢锭加热至860?9000C，倒棱，保温时间6小时;2)第二火对I)步获得的坯材进行再次加热到1250?1260°C，将钢锭取出，使用上下平砧对钢锭冒口端压钳口，然后将钳口放入镦粗漏盘孔内，采用压机上平板强力镦粗，接着采用大平面十字强压镦粗锻造法，对锻坯径向直接采用上下大平面强压镦粗至风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将坯料镦粗拨长至直径为风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用上、下平砧，对锻坯号印，分法兰端料和轴身端料长，对分法兰端料进行滚圆，轴身端料采用圆弧齿状上凸下凹型砧，拨长至主轴杆部制坯尺寸；3)第三火对2)步获得的坯材进行再次加热，加热至1230?1250°C，保温3小时以上;4)进行终锻成型:采用压机直接对法兰端料强压镦粗，再采用上平砧对法兰端料旋转锻压至锻件尺寸高度，平整后采用上平砧、下平台锻造法对法兰外径进行滚圆、平整，再采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将轴身锻至锻件尺寸；5)进行锻后热处理:先空冷至500°C，进炉缓慢升温到880°C保温5h，随炉降温至IJ660 0C后再升到860 C，保温3h后随炉冷却至500 °C出炉;所述圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧和下型砧，上型砧为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，且相邻圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，下型砧为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，相邻的圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，所述圆弧凸面与V型锥面之间也由圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α可在135°?155°范围之内变化。
[0004]与现有技术相比，本发明的优点是:采用了圆弧齿状上凸下凹型砧，镦粗次数少，锻造比小，其锻坯心部和次表层金属同时获得较大变形量，等效应变的分布更加均匀，有利于扩大锻坯内部孔洞的锻合范围，锻件质量好、成品率高，提高了生产效率低，降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0005]实施例一
一种大型风电主轴的锻造工艺，其特征在于:包括如下步骤:
I)第一火:把坯料钢锭加热至8600C，倒棱，保温时间6小时;2)第二火对I)步获得的坯材进行再次加热到1250°C，将钢锭取出，使用上下平砧对钢锭冒口端压钳口，然后将钳口放入镦粗漏盘孔内，采用压机上平板强力镦粗，接着采用大平面十字强压镦粗锻造法，对锻坯径向直接采用上下大平面强压镦粗至风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将坯料镦粗拨长至直径为风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用上、下平砧，对锻坯号印，分法兰端料和轴身端料长，对分法兰端料进行滚圆，轴身端料采用圆弧齿状上凸下凹型砧，拨长至主轴杆部制坯尺寸；3)第三火对2)步获得的坯材进行再次加热，加热至1230°C，保温3小时以上；4)进行终锻成型:采用压机直接对法兰端料强压镦粗，再采用上平砧对法兰端料旋转锻压至锻件尺寸高度，平整后采用上平砧、下平台锻造法对法兰外径进行滚圆、平整，再采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将轴身锻至锻件尺寸；5)进行锻后热处理:先空冷至500°C，进炉缓慢升温到880°C保温5h，随炉降温到660°C后再升到860C，保温3h后随炉冷却至500°C出炉;所述圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧和下型砧，上型砧为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，且相邻圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，下型砧为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，相邻的圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，所述圆弧凸面与V型锥面之间也由圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α为135°。
[0006]实施例二
一种大型风电主轴的锻造工艺，其特征在于:包括如下步骤:
I)第一火:把坯料钢锭加热至8800C，倒棱，保温时间6小时;2)第二火对I)步获得的坯材进行再次加热到1255°C，将钢锭取出，使用上下平砧对钢锭冒口端压钳口，然后将钳口放入镦粗漏盘孔内，采用压机上平板强力镦粗，接着采用大平面十字强压镦粗锻造法，对锻坯径向直接采用上下大平面强压镦粗至风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将坯料镦粗拨长至直径为风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用上、下平砧，对锻坯号印，分法兰端料和轴身端料长，对分法兰端料进行滚圆，轴身端料采用圆弧齿状上凸下凹型砧，拨长至主轴杆部制坯尺寸；3)第三火对2)步获得的坯材进行再次加热，加热至1240°C，保温3小时以上；4)进行终锻成型:采用压机直接对法兰端料强压镦粗，再采用上平砧对法兰端料旋转锻压至锻件尺寸高度，平整后采用上平砧、下平台锻造法对法兰外径进行滚圆、平整，再采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将轴身锻至锻件尺寸；5)进行锻后热处理:先空冷至500°C，进炉缓慢升温到880°C保温5h，随炉降温到660°C后再升到860C，保温3h后随炉冷却至500°C出炉;所述圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧和下型砧，上型砧为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，且相邻圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，下型砧为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，相邻的圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，所述圆弧凸面与V型锥面之间也由圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α为145°。
[0007]实施例三
一种大型风电主轴的锻造工艺，其特征在于:包括如下步骤:
I)第一火:把坯料钢锭加热至9000C，倒棱，保温时间6小时;2)第二火对I)步获得的坯材进行再次加热到1260°C，将钢锭取出，使用上下平砧对钢锭冒口端压钳口，然后将钳口放入镦粗漏盘孔内，采用压机上平板强力镦粗，接着采用大平面十字强压镦粗锻造法，对锻坯径向直接采用上下大平面强压镦粗至风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将坯料镦粗拨长至直径为风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用上、下平砧，对锻坯号印，分法兰端料和轴身端料长，对分法兰端料进行滚圆，轴身端料采用圆弧齿状上凸下凹型砧，拨长至主轴杆部制坯尺寸；3)第三火对2)步获得的坯材进行再次加热，加热至1250°C，保温3小时以上；4)进行终锻成型:采用压机直接对法兰端料强压镦粗，再采用上平砧对法兰端料旋转锻压至锻件尺寸高度，平整后采用上平砧、下平台锻造法对法兰外径进行滚圆、平整，再采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将轴身锻至锻件尺寸；5)进行锻后热处理:先空冷至500°C，进炉缓慢升温到880°C保温5h，随炉降温到660°C后再升到860C，保温3h后随炉冷却至500°C出炉;所述圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧和下型砧，上型砧为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，且相邻圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，下型砧为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，相邻的圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，所述圆弧凸面与V型锥面之间也由圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α为155°。
【主权项】
1.一种大型风电主轴的锻造工艺，其特征在于:包括如下步骤: I)第一火:把坯料钢锭加热至860?9000C，倒棱，保温时间6小时;2)第二火对I)步获得的坯材进行再次加热到1250?1260°C，将钢锭取出，使用上下平砧对钢锭冒口端压钳口，然后将钳口放入镦粗漏盘孔内，采用压机上平板强力镦粗，接着采用大平面十字强压镦粗锻造法，对锻坯径向直接采用上下大平面强压镦粗至风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将坯料镦粗拨长至直径为风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，然后采用上、下平砧，对锻坯号印，分法兰端料和轴身端料长，对分法兰端料进行滚圆，轴身端料采用圆弧齿状上凸下凹型砧，拨长至主轴杆部制坯尺寸；3)第三火对2)步获得的坯材进行再次加热，加热至1230?1250°C，保温3小时以上;4)进行终锻成型:采用压机直接对法兰端料强压镦粗，再采用上平砧对法兰端料旋转锻压至锻件尺寸高度，平整后采用上平砧、下平台锻造法对法兰外径进行滚圆、平整，再采用圆弧齿状上凸下凹型砧，将轴身锻至锻件尺寸；5)进行锻后热处理:先空冷至500°C，进炉缓慢升温到880°C保温5h，随炉降温至IJ660 0C后再升到860 C，保温3h后随炉冷却至500 °C出炉;所述圆弧齿状上凸下凹型砧，包括上型砧和下型砧，上型砧为两侧锥面凸起到中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，且相邻圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，下型砧为V型锥面凹陷至中间设置成凸出的两个以上相等半径的圆弧凸面，相邻的圆弧凸面之间由圆弧曲面光滑过度，所述圆弧凸面与V型锥面之间也由圆弧曲面光滑过度，所述两侧锥面夹角和V型锥面夹角相等都为α，α可在135°?155°范围之内变化。
【文档编号】B21K1/06GK106040953SQ201610706851
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月24日
【发明人】葛艳明, 彭振, 黄 俊
【申请人】江苏金源高端装备股份有限公司