[发明专利]一种风机风电回转齿圈环锻件的制造方法

说明书

本发明公开了一种风机风电回转齿圈环锻件的制造方法，方法步骤如下：下料→锻造→预备热处理→粗车→调质热处理→取样检测性能→精车。本发明所述的制造方法提高了锻造用低Ni合金钢中Ni的含量，使得锻造得到的环锻件的内部机械性能大大提高，但是提高钢料中Ni的含量后容易使环锻件在淬火时开裂，从而本发明所述的制造方法采用了特定的调质热处理工序，使得环锻件在淬火时不易开裂，从而能制得满足2.5MW风机风电回转齿圈机械性能要求的环锻件。

技术领域

本发明涉及环锻件制造领域，具体涉及一种风机风电回转齿圈环锻件的制造方法。

背景技术

随着国内风电技术的不断发展，1.5MW级别的风机已经逐渐退出市场，2.5MW级别的风机将成为国内市场的主流机型。2.5MW风机的风电回转齿圈作为风机中的主要零部件，对其承载能力和可靠性提出了更高的要求，主要体现在壁厚中心表面以下12.5mm处的机械性能要求：抗拉强度Rm(Mpa)≥900，屈服强度Re(Mpa)≥720，延伸率A(%)≥15，收缩率Z(%)≥50，Akv/-40℃≥40J。现在需要制造一种尺寸为φ2350～2550mm×φ2050～2250mm×160～190mm的2.5MW风机风电回转齿圈环锻件，对该环锻件进行机加工后就能得到用于2.5MW风机的风电回转齿圈，采用现有的环锻件制造工艺制得的上述尺寸的环锻件无法满足2.5MW风机风电回转齿圈的机械性能要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将提供一种风机风电回转齿圈环锻件的制造方法，采用该制造方法能制得尺寸为φ2350～2550mm×φ2050～2250mm×160～190mm的2.5MW风机风电回转齿圈环锻件，并且能使该环锻件满足2.5MW风机风电回转齿圈的机械性能要求。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种风机风电回转齿圈环锻件的制造方法，方法步骤如下：下料→锻造→预备热处理→粗车→调质热处理→取样检测性能→精车，其特征在于：

（1）下料工序中：下料所用钢料的化学成分质量百分比为：C：0.42～0.45% ；Si：0.2～0.30%；Mn ：0.8～0.90%；P：≤0.015%；S：≤0.010%；Cr：1.05～1.2%；Mo：0.20～0.25%；Ni：0.1～0.2%；Cu：≤0.20%；Al：0.015～0.035%；Ti：≤0.005%；Sn：≤0.010%；Pb：≤0.01%；H：≤1.5ppm；O：≤15ppm，N：≤70ppm，余量为Fe；

（2）调质热处理工序中：对环锻件依次进行淬火和回火，淬火：加热时，环锻件装炉温度≤300℃，升温至650±10℃后保温1.8～2.2h，升温速度≤180℃/h，接着升温至850±10℃后保温5.3～5.7h，升温速度≤180℃/h，接着出炉淬火；淬火前，将门窗关闭，防止有风直接吹在环锻件表面，环锻件从炉中转运至水池入水时间不得超过1.5min，提前开动水池的循环搅拌系统，水池中的清水温度控制在15～40℃之间，并且水池中各部分清水的温差控制在1.5℃以内，水池中心的流速控制在0.8～1.2m/s之间；淬火采用双介质淬火，双介质分别为清水和空气，具体淬火冷却过程为：首先环锻件沉入清水冷却2.9～3.1分钟，然后吊起环锻件空冷75～85秒，接着将环锻件沉入清水中冷却4分05秒～4分15秒，然后吊起环锻件空冷95～105秒，接着将环锻件沉入清水中冷却5分15秒～5分25秒，然后环锻件吊出水池，淬火结束，整个冷却过程，清水的温度不得超过40℃； 回火：淬火后30min以内装炉进行回火，环锻件装炉温度≤300℃，升温至590±10℃后保温8.8～9.2h，升温速度≤150℃/h，保温结束后环锻件出炉空冷，冷却过程避免风直吹环锻件表面。

进一步的，前述的一种风机风电回转齿圈环锻件的制造方法，其中：下料所用钢料中Ni的质量百分比为0.14%。