[发明专利]一种42CrMo风电主轴的热处理工艺

说明书

技术领域    

本发明涉及风电设备制造技术领域，具体涉及一种42CrMo风电主轴的热处理工艺。

背景技术   

近年来,随着重工行业的不断发展，对锻件性能的要求越来越高，部分大型锻件的取样位置由表皮逐步发展到距外圆R/3处取样，甚至更深的位置取样。风电主轴是风力发电设备中的一个重要组成部分，主要材质是42CrMo和34CrNiMo6，热处理使用调质工艺。国外某公司材质42CrMo 的MW级风电主轴，取样位置处直径大于500㎜，试样距任何热处理表面不小于80mm处。该材质淬透性有限，性能较难达到要求。

发明内容   

本发明要解决的技术问题是提供一种42CrMo风电主轴的热处理工艺，提高风电主轴的综合力学性能。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种42CrMo风电主轴的热处理工艺，具体步骤为，

将温度在400℃以下的风电主轴以60℃/h以下的速度加热至650℃～660℃，保温5h，然后以80℃/h以下的速度加热至温度T，保温14h以上，水冷80min至风电主轴温度300℃以下，加热至300℃～330℃，保温5h，然后以60℃/h以下的速度加热至620℃～640℃，保温22h以上，然后以30℃/h以下的速度空冷至300℃以下，T=860℃～880℃。

上述42CrMo风电主轴的热处理工艺， T=860℃。

上述42CrMo风电主轴的热处理工艺，T=870℃。

上述42CrMo风电主轴的热处理工艺，T=880℃。

本发明将淬火温度提高至860-880℃，使工件充分奥氏体化，增加其淬硬层深，水冷时间延长至80min以提高风电主轴的冷却速度，得到下贝氏体或马氏体组织，提高了主轴的综合力学性能。

附图说明   

下面结合附图对本发明进一步详细的说明：

图1为风电主轴的取样示意图。

图2为现有热处理工艺图。

图3为本发明热处理工艺图。

具体实施方式

如图3所示，一种42CrMo风电主轴的热处理工艺，具体步骤为，

将温度在400℃以下的风电主轴以60℃/h以下的速度加热至650℃～660℃，保温5h，然后以80℃/h以下的速度加热至温度T，保温14h以上，水冷80min至风电主轴温度300℃以下，加热至300℃～330℃，保温5h，然后以60℃/h以下的速度加热至620℃～640℃，保温22h以上，然后以30℃/h以下的速度空冷至300℃以下，T=860℃～880℃，具体地，T=860℃、870℃或880℃。

图2示出了42CrMo风电主轴的现有热处理工艺。

由于淬火温度低、水冷时间较短等原因，按现有工艺无法满足力学性能要求。本发明提高淬火温度，使奥氏体化更加充分，增加其淬硬层深，增加淬火水冷时间，工件取样位置冷却速度加快，得到下贝氏体或马氏体组织，大大提高了主轴的综合力学性能。

图1为风电主轴的取样示意图，1.5MW风电主轴试料区直径大于500mm，2MW风电主轴及3MW风电主轴试料区直径大于600mm，图1中给出的风电主轴试料区直径660mm。

表1  主轴技术要求