大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法技术

本申请公开了一种大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法，该锻件尺寸为Φ2220mm×Φ1840mm×380mm，其工艺方法包括：(1)、下料；(2)、加热；(3)、压机制坯；(4)、碾环；(5)、调质热处理；(6)、精加工。本发明专利技术工艺方法可以缩短生产周期和提高产品质量，所制造的锻件的性能满足大型风电用叶轮锁紧环的力学要求。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锻造
，特别是涉及一种大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法。
技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。与此同时，风电产业领域的设备也正在趋于大型化和先进化，2011年上海杭州湾建造了世界上最大叶轮的风力发电机。所以，对模具的设计制造、精度、质量、寿命以及交货期的要求越来越高，模具企业之间的竞争也在加剧，因此如何通过工艺的改进革新来缩短生产周期和提高质量是现在风电模具行业内面临的共同问题。在生产大型模具的企业中，运用二合一轧制技术生产大型风电用叶轮锁紧环锻件企业很少。随着风电业突飞猛进的发展，二合一轧制技术的应用发展空间很大，前景广阔。但是目前环锻件的企业技术不是十分成熟。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大型大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法，该锻件尺寸为Φ2220mm×Φ1840mm×380mm，其工艺方法包括：(1)、下料：42CrMo坯料规格：Φ800坯；(2)、加热，结合图1所示：控制进炉温度≤900℃；以≤180℃/h升温至1100±10℃，保温2～4h；以≤180℃/h升温至1250±20℃，保温3～5h；介质水冷；(3)、压机制坯：坯料墩粗至940mm高，用Φ440冲头冲孔，整平至920mm，扩孔至Φ1393mm×Φ850mm×900mm，锻造比4.28；(4)、碾环：碾环至热态尺寸Φ2240mm×Φ1804mm×820mm，辗环技术要求：表面缺陷深度≤8mm；内(外)径圆度≤8mm；端面平面度≤8mm；(5)、粗加工；(6)、调质热处理，结合图2所示：控制装炉温度低于300℃；淬火：以≤180℃/h速度升温至850±10℃，均热1.5h，保温5.5h，水冷；回火：以≤150℃/h速度升温至620±10℃，均热2h，保温8.5h，空冷；去应力退火：以≤180℃/h速度升温至500±10℃，均热1.5h，保温7.5h，炉冷至300℃后空冷；(7)、精加工。优选的，在上述的大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法中，所述42CrMo坯料的化学成分按照质量比例(wt％)包括：C：0.41～0.45；Mn：0.7～0.8；Si：0.2～0.3；P≤0.015；S≤0.01；Cr：1.05～1.2；Al：0.015～0.035；Ni：0.1～0.2；Mo：0.2～0.25；Cu≤0.2；O：≤15ppm；H：≤1.5ppm；余量为Fe。优选的，在上述的大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法中，步骤(1)中，下料要求：切割面平整、无折缝、切割面与方锭中心线垂直。优选的，在上述的大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法中，步骤(2)中，坯料底部垫空，坯料低于火焰喷嘴的250mm，火焰口不得直接面对坯料。优选的，在上述的大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法中，步骤(3)中，冲孔时坯料中心与下冲头中心应对中，要求冲孔偏心≤5mm，锻造温度范围850℃～1150℃。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术工艺方法可以缩短生产周期和提高产品质量，所制造的锻件的性能满足大型叶轮锁紧环的力学要求。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术具体实施例中锻前加热的曲线图；图2所示为本专利技术具体实施例中调质热处理的曲线图。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法，该锻件尺寸为Φ2220mm×Φ1840mm×380mm，其工艺方法包括：一、下料：材料牌号：42CrMo坯料规格：Φ800坯，炉号：E21507061QX，坯料重量：7150kg。下料要求：切割面平整、无折缝、切割面与方锭中心线垂直。42CrMo坯料的化学成分按照质量比例(wt％)包括：C：0.41～0.45；Mn：0.7～0.8；Si：0.2～0.3；P≤0.015；S≤0.01；Cr：1.05～1.2；Al：0.015～0.035；Ni：0.1～0.2；Mo：0.2～0.25；Cu≤0.2；O：≤15ppm；H：≤1.5ppm；余量为Fe。二、加热：控制进炉温度≤900℃；以≤180℃/h升温至1100±10℃，保温2～4h；以≤180℃/h升温至1250±20℃，保温3～5h；介质水冷；需注意的是：装入炉内的坯料保持适当间距，坯料底部垫空，防止加热后出现“阴阳面”。确保坯料上下及四周的充分均匀加热，坯料低于火焰喷嘴的250mm,火焰口不得直接面对坯料。控制升温速度，避免升温过快或保温时间不足，根据实际装炉量，可适当延长保温时间1～2小时。三、压机制坯：坯料墩粗至940mm高，用Φ440冲头冲孔，整平至920mm，扩孔至Φ1393mm×Φ850mm×900mm，锻造比4.28。需注意的是：a、开机前检查油压机上下砧，冲孔冲头冲盘是否紧固完好，上冲与下冲、上冲与冲盘的中心是否对中，镦粗高度的标尺是否标准。b、坯料放置在油压机下砧前，其上、下端面和工装上的氧化物必须清除干净。c、冲孔时坯料中心与下冲头中心应对中，要求冲孔偏心≤5mm。d、锻造温度范围850℃～1150℃。四、碾环：碾环至热态尺寸Φ2240mm×Φ1804mm×820mm。采用辗环机辗环过程中实时观察锻件毛坯的体积变化情况，合理分配径向、轴向的轧制力。一火精密轧制成形，减少机加工工时，提高成品率和生产效率。辗环要求：(1)、辗环前检查辗环机及操作机设备、润滑、液压系统，及操作室仪表等是否完好正常。(2)、安装主轧辊、芯辊，保证主轧辊装配线、死托架与下锥辊在同一水平线上，做好芯辊、主轧辊、抱辊等部位校准，调速等工作，确保设备平衡运转方可开机。(3)、换置模具后，运用校准圈对辗环机测量头尺寸进行校对。(4)、辗环时合理协调轴、径向轧制力，关注与记录锻件变形情况。(5)、辗制过程及时注压力水，清除遗留在工装或锻件上的氧化物及冷却工装模具。(6)、锻造温度范围850℃～1150℃。(7)、辗环技术要求：表面缺陷深度≤8mm；内(外)径圆度≤8mm；端面平面度≤8mm。五、粗加工；六、调质热处理：(1)每个锻件间需用垫块隔开，且垫块上下保持一直线。(2)每炉放置4个热电偶与锻件直接接触，测量锻件的温度，热电偶不能放置在同一平面。调质工艺参表1所示，并结合图2所示：表1热处理方式加热速度保温温度均热时间保温时间冷却方式淬火≤180℃/h850±10℃1.5h5.5h水冷回火≤150℃/h620±10℃2h8.5h空冷去应力退火≤180℃/h500±10℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法，其特征在于，该锻件尺寸为Φ2220mm×Φ1840mm×380mm，其工艺方法包括：(1)、下料：42CrMo坯料规格：Φ800坯；(2)、加热：控制进炉温度≤900℃；以≤180℃/h升温至1100±10℃，保温2～4h；以≤180℃/h升温至1250±20℃，保温3～5h；介质水冷；(3)、压机制坯：坯料墩粗至940mm高，用Φ440冲头冲孔，整平至920mm，扩孔至Φ1393mm×Φ850mm×900mm，锻造比4.28；(4)、碾环：碾环至热态尺寸Φ2240mm×Φ1804mm×820mm，辗环技术要求：表面缺陷深度≤8mm；内(外)径圆度≤8mm；端面平面度≤8mm；(5)、粗加工；(6)、调质热处理：控制装炉温度低于300℃；淬火：以≤180℃/h速度升温至850±10℃，均热1.5h，保温5.5h，水冷；回火：以≤150℃/h速度升温至620±10℃，均热2h，保温8.5h，空冷；去应力退火：以≤180℃/h速度升温至500±10℃，均热1.5h，保温7.5h，炉冷至300℃后空冷；(7)、精加工。

【技术特征摘要】
1.一种大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法，其特征在于，该锻件尺寸为Φ2220mm×Φ1840mm×380mm，其工艺方法包括：(1)、下料：42CrMo坯料规格：Φ800坯；(2)、加热：控制进炉温度≤900℃；以≤180℃/h升温至1100±10℃，保温2～4h；以≤180℃/h升温至1250±20℃，保温3～5h；介质水冷；(3)、压机制坯：坯料墩粗至940mm高，用Φ440冲头冲孔，整平至920mm，扩孔至Φ1393mm×Φ850mm×900mm，锻造比4.28；(4)、碾环：碾环至热态尺寸Φ2240mm×Φ1804mm×820mm，辗环技术要求：表面缺陷深度≤8mm；内(外)径圆度≤8mm；端面平面度≤8mm；(5)、粗加工；(6)、调质热处理：控制装炉温度低于300℃；淬火：以≤180℃/h速度升温至850±10℃，均热1.5h，保温5.5h，水冷；回火：以≤150℃/h速度升温至620±10℃，均热2h，保温8.5h，空冷；去应力退火：以≤180℃/h速度升温至500±10℃，均热1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐锋，吴剑，朱乾皓，史欠欠，陈磊，张斌，
申请(专利权)人：张家港中环海陆特锻股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32