簡介：介紹了一種新型大型風(fēng)電主軸鍛造工藝，可鍛造風(fēng)電主軸內(nèi)孔审亿，鍛件更接近主軸終成品尺寸棕兼，減少加工余量叁席，更好地保護(hù)主軸纖維流線议街，提高主軸性能和使用壽命贩耐，大大提高原材料利用率蜈沛，減少原材料浪費(fèi)蛉幸，經(jīng)濟(jì)性高。

引言

近年來孤页，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展迅速尔苦，各種型號層出不窮。隨著行業(yè)的發(fā)展散庶，風(fēng)扇的MW級越來越高蕉堰，內(nèi)部相關(guān)配件也越來越大。本文主要研究了風(fēng)扇內(nèi)部主要部件風(fēng)電主軸的鍛造悲龟。風(fēng)電主軸是風(fēng)扇內(nèi)部連接在輪轂和齒輪箱之間的重要部件屋讶。有些人會使用鑄件，但大多數(shù)都是鍛件须教。隨著風(fēng)電設(shè)備的大型化皿渗，主軸的規(guī)格也越來越大。為了減輕主軸的整體重量轻腺，在保證強(qiáng)度等使用要求的前提下乐疆，主軸的內(nèi)孔尺寸越來越大。一般生產(chǎn)工藝為主軸鍛造后的二次加工贬养，鍛造得到實(shí)心主軸挤土，中間內(nèi)孔在后續(xù)工藝中由深孔設(shè)備加工而成。但隨著主軸內(nèi)孔尺寸的不斷增大郎博，內(nèi)孔處理的余料越來越大巧杰，這部分余料對風(fēng)機(jī)軸本身毫無意義。如果內(nèi)孔在鍛造過程中能直接鍛造成型抱壶，生產(chǎn)出空心主軸谈嚣，那么在原材料上就會節(jié)省很大的成本。而且院颜，隨著市場的發(fā)展琅沟，主軸內(nèi)孔越來越大，鍛造空心主軸必將成為一種趨勢驳墓。

本文介紹的空心主軸材料為42crmo区基，經(jīng)計(jì)算，鍛件毛坯重18噸逮赋，采用24噸LF+VD鋼錠鍛造京嗽，鍛件圖如圖1所示。

圖1空心主軸鍛件圖

空心主軸鍛造方法

鋼錠加熱

鋼錠嚴(yán)格按照圖2曲線加熱卓奄。圖2曲線主要用于冷鋼錠墨叛。對于熱鋼錠，前兩步不能執(zhí)行模蜡，直接加熱至1240±20℃執(zhí)行的階段漠趁。熱送鋼錠心溫700～800℃以上扁凛，塑性好，無論是組織應(yīng)力還是熱應(yīng)力都能很好地釋放闯传，不會造成鋼錠的加熱缺陷谨朝。冷鋼錠應(yīng)區(qū)別對待，特別是大鋼錠必須嚴(yán)格按照以下加熱曲線加熱甥绿，前兩個低溫臺階是為了避免加熱工程中鋼錠熱應(yīng)力和組織應(yīng)力過大字币，其中600±20℃保溫是為了避免加熱溫度過高、心臟和表面溫差過大共缕、熱應(yīng)力過大洗出，850±20℃臺階保溫是為了避免組織奧氏體化和熱應(yīng)力的雙重疊加對鋼錠的雙重影響，降低鋼錠開裂的風(fēng)險(xiǎn)图谷。在850±20℃保溫后翩活，材料具有足夠的塑性，可提高加熱速度便贵，節(jié)約時間和能源倒恭。

圖2鋼錠加熱曲線

鍛造過程

⑴火：按加熱曲線1240加熱±20℃保溫8小時后即可出爐鍛造。

鍛造工藝為：壓鉗把→切底部→倒棱→鐓粗到φ1900mm→拔圓至φ1200mm→去掉鉗子遂辐。本次火災(zāi)倒棱時棠岭，應(yīng)控制壓下量，使單側(cè)小于50mm骤扰，并保證與鋼錠中心線垂直僧逞，防止彎曲。為了保證鍛件的質(zhì)量图汪，不折疊，采用WHF鍛造法拉長驳芙。切除鉗子后讳汇，鍛件的角落要清理干凈，然后才能回爐加熱掰闯，為第二火做好準(zhǔn)備枪第。

⑵第二火：火完成后回爐，1240±20℃保溫4～5小時后出爐鍛造的钞。

鍛造工藝為：頭到φ1900mm→沖孔φ450mm→用芯棒拉長成如圖3所示的形狀兜蠕。在此次火災(zāi)中，應(yīng)確保垂直于坯料中心線抛寝，防止彎曲熊杨；沖孔應(yīng)對中，必要時可制作對中設(shè)備盗舰，防止偏心晶府；芯棒拉長時，按先拉長頭尾，拉長中間的順序鍛造川陆，旋轉(zhuǎn)角度為45°～60°壓下率控制在10%之間～15%之間剂习。第二火回爐的加熱保溫時間要求大于等于6小時。由于第三火二次煅燒法蘭過程中鍛件變形大较沪，對設(shè)備的壓力要求高鳞绕，需要均勻、充分的保溫加熱尸曼。

圖3芯棒拉長后的鍛件

⑶第三火：第二火完成后回爐们何，1240±20℃保溫4～5小時后出爐鍛造。

鍛造工藝為：煅燒法蘭→拔軸身协包。將坯料豎立帅珍，放置在已放置的底筒和胎膜內(nèi)部，放置后將芯棒插入內(nèi)孔幔憋，放置空心盤司报，然后將法蘭形成，如圖4所示全乙。這一步對壓機(jī)設(shè)備的壓力和開口行程有很大的要求偎洋。對于壓力不足的問題，可以通過頂盤預(yù)成法蘭侄伟，然后用砧板局部成形來解決睁奶。用芯棒拔出軸體的每一步。法蘭形成后撇委，將坯料和芯棒一起取出爵蝠。如圖5所示，取出芯棒汪仰，即鍛件下線揩墓。火災(zāi)主要是法蘭成型典挑，整體鍛造時間不長酥宴，鍛造后終鍛造溫度較高，基本在900℃以上您觉。鍛造完成后拙寡，鍛件應(yīng)放置在通風(fēng)位置，加快冷卻速度琳水，避免終鍛造溫度過高造成顆粒粗大肆糕，必要時可采用噴霧冷卻。為了保證鍛造后有足夠的再結(jié)晶和組織轉(zhuǎn)化過程炫刷，需要冷卻到500℃以下擎宝。同時郁妈，為了避免工件因應(yīng)力過大而開裂，溫度不應(yīng)低于400℃绍申。在此前提下噩咪，鍛造后的熱處理過程可以安裝在爐子上。以上溫度均為測溫槍測量的鍛件表面溫度极阅。

圖4法蘭成形示意圖

圖5空心主軸鍛造成形

鍛造后的熱處理胃碾、粗加工和檢測

鍛造后熱處理采用正火和高溫回火工藝，旨在充分消除鍛造過程中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力蛹鼎，細(xì)化顆粒样京，提高主軸內(nèi)化學(xué)成分和組織的均勻性，為后續(xù)調(diào)質(zhì)熱處理做好組織準(zhǔn)備列充。同時品痕，鍛造后的熱處理可以降低鍛件的硬度，方便下一道工序的粗加工频咨。粗加工完成后府贰，對鍛件進(jìn)行超聲波檢測，各部位檢測合格埃账，無異常窑岖，符合要求。

結(jié)論

⑴利用這種空心鍛造方法唱棍，減少了風(fēng)電主軸各部位的加工余量匹惊，更好地保持了鍛造過程中的纖維流向，提高了主軸的整體性能和使用壽命估喷。

⑵這種空心鍛造方法大大節(jié)省了原材料的利用率凛忿，避免了對原材料的大量浪費(fèi)，縮短了后處理時間竞川。

⑶該工藝對設(shè)備要求較高侄非，配備1萬噸以上的自由鍛壓機(jī)，同時生產(chǎn)所需的工裝配件較多流译，適用于批量生產(chǎn)模式。