[发明专利]一种风电主轴锻造方法

权利要求书

1.一种风电主轴锻造方法，其特征在于有以下步骤：

步骤a，采用电炉冶炼+炉外精炼+真空除气冶炼的钢锭作为原材料；

步骤b，将钢锭进炉加热到始锻温度1240±10°C，保温10小时以上；

步骤c，第一火出坯预锻制坯：

将炉内钢锭取出，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，此时钢锭镦粗锻造比为2.2±0.2,取出锻坯，操作机夹持钳口，然后采用上压机平面，下平台，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，锻坯旋转90°，继续用上下大平面强压镦粗锻压至风电主轴法兰端料的直径制坯尺寸，此时锻坯的整体锻造比已增加至4.5～5，然后继续用上平面、下平台，宽砧强力压下锻造法，将坯料锻压至八方，直径尺寸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，分法兰端料长和轴身端料长,对法兰端料进行滚圆，轴身端料出脚拔长至主轴杆部制坯尺寸，该杆部直径尺寸需小于圆形旋转工作台上模圈内径20～30mm，热切切口,进炉加热至1220°C±10°C，保温3小时以上；

步骤d，第二火终锻成型：

把预锻成T型的锻件，用行车吊入空心旋转工作台,采用压机最大锻造压力用压机上平台直接对法兰端料强压镦粗；然后采用上平砧对法兰端料旋转锻压至锻件尺寸高度，平整；取出锻坯，操作机夹持风电轴小端，采用上平砧，下平台锻造方法对法兰端外径进行滚圆，平整；然后操作机夹持法兰端，采用上下平砧，将轴身锻制到锻件尺寸；完成锻造；

步骤e，空冷，对工件进行一次热装炉重结晶正回火热处理；

步骤f，进行粗加工，锻件见光后对锻件进行100%无损探伤检测；

步骤g，调质，机械性能，金相，硬度检测，无损探伤，精车，包装。

2.根据权利要求1所诉的风电主轴锻造方法，其特征在于：所述的步骤b的钢锭加热方法分为热钢锭加工工艺和冷钢锭加热工艺，具体过程为：

1）热钢锭加热工艺：对于钢铁厂热送的表面温度大于400°C的钢锭认定为热钢锭，其加热工艺为：经700°C～750°C炉温下保温3小时以上，再按加热炉最大功率升温至始锻温度，保温；

2）冷钢锭加热工艺：对于表面温度小于400°C的钢锭认定为冷钢锭，其加热工艺为：先装入到最高装炉炉温低于400°C的热炉，在装炉温度下保温4小时以上，然后加热到850±10°C，每小时温度增加量小于60°C，再保温6小时以上，再按加热炉最大功率升温至始锻温度，保温；

根据权利要求1所诉的风电主轴锻造方法，其特征在于：所述的步骤c中的大平面十字强压镦粗锻造法，此时锻件的高径比（H/D)小于1，以使锻件心部的σr和σθ由拉应力转化为压应力，使锻件心部处于三向压应力状态。

3.根据权利要求1所诉的风电主轴锻造方法，其特征在于：所述步骤d中的空心旋转工作台，旋转台的中心是空心的，所述旋转台由下部为空心旋转台底座，上部由内外径相同的垫圈和顶部的模圈组成，该模圈的倒角R值需大于风电主轴法兰端的倒角R值。

4.根据权利要求1所诉的高效节能型风电机主轴锻造方法，其特征在于：所述步骤e中一次热装炉重结晶正回火的具体过程为：将工件炉外冷却至550°C±20°C，进炉保温3-4小时，再加热升温至930±10°C，每小时温度增加量小于80℃/小时，保温12小时，然后出炉，用鼓风机均匀强制吹冷，使锻件外表面温度均匀冷却至300±20°C，再进炉保温，保温时间不少于6小时，然后加热升温至650±10°C，升温过程中，每小时温度增加量小于80°C/小时，保温15小时，再随炉冷却，控制锻件每小时温降小于等于40°C，待锻件降到400°C左右，继续控制锻件降温速度小于20°C/小时，当锻件炉冷至150°C以下，锻件可出炉冷却。