[发明专利]一种风电齿圈渗氮工艺

说明书

本申请涉及风电齿圈热处理技术领域，尤其是涉及一种风电齿圈渗氮工艺，其包括如下步骤：S1：对检测表面无损伤缺陷的风电齿圈进行清洗并干燥；S2：将干燥后的风电齿圈吊装至渗氮炉内，并封闭渗氮炉；S3：对渗氮炉进行加热升温，升温至特定温度后，保持恒温一段时间；S4：向渗氮炉内通入氮气；S5：对渗氮炉继续加热并阶梯升温，升温至特定温度后，保持恒温一段时间，此过程中向渗氮炉内通入氨气；S6：对渗氮炉继续加热升温，直到渗氮炉达到渗氮所需的温度后，维持渗氮炉内恒温恒压，并持续向渗氮炉内注入氨气；S7：对渗氮炉进行正压降温，降至特定温度后，通过吊具将风电齿圈吊出渗氮炉，完成渗氮。本申请具有提高风电齿圈的合格率的效果。

技术领域

本申请涉及风电齿圈热处理技术领域，尤其是涉及一种风电齿圈渗氮工艺。

背景技术

风力发电是把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电力动能，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。风电齿圈是风能产品零件中比较重要的一环，在风力发电领域，风电齿圈与其它输出齿轮进行啮合传动，从而为风力发电设备提供动力。

风电齿圈在加工成型后需要经过热处理来获得优异的力学、物理和化学性能，满足严苛的使用需求，其热处理工艺通常包括调质、高温去应力和渗氮处理，通过热处理使齿圈芯部获得均匀细小的回火索氏体组织，表面获得高硬度、高耐磨的氮化层，从而使齿圈芯部获得高的强度和很好的塑韧性，具有很好的综合机械性能，表面具有高的硬度和耐磨性。

现有技术中，有关渗氮处理的方法通常为：将风电齿圈放入渗氮炉中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到风电齿圈表面，并扩散渗入风电齿圈表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面硬度性能。

针对上述中的相关技术，发明人认为，由于风能齿圈外径尺寸较大，壁厚相对较薄，且齿圈上每隔一定距离布满过油孔，传统渗氮处理工艺容易使风电齿圈出现端面平行度及内孔圆度均变形较严重的问题，经渗氮处理后的风电齿圈的合格率偏低。

发明内容

为了有效控制风电齿圈的变形量，提高风电齿圈的合格率，本申请提供一种风电齿圈渗氮工艺。

本申请提供的一种风电齿圈渗氮工艺采用如下的技术方案：

一种风电齿圈渗氮工艺，包括如下步骤：S1：对检测表面无损伤缺陷的风电齿圈进行清洗，清洗后再烘干干燥；S2：将干燥后的风电齿圈经吊具吊装至渗氮炉内，并封闭渗氮炉；S3：对渗氮炉进行加热升温，升温至特定温度后，保持恒温一段时间，使风电齿圈在渗氮炉内初步氧化；S4：步骤S3结束后，向渗氮炉内通入氮气，通过氮气吹扫的方式将渗氮炉内空气排出；S5：对渗氮炉继续加热并阶梯升温，当渗氮炉阶梯升温至特定温度后，保持恒温一段时间，此过程中向渗氮炉内通入氨气将渗氮炉内氮气排出；S6：步骤S5结束后，对渗氮炉继续加热升温，直到渗氮炉达到渗氮所需的温度后，维持渗氮炉内恒温恒压，并持续向渗氮炉内注入氨气，使风电齿圈在渗氮炉内深度渗氮；S7：步骤S6结束后，对渗氮炉进行正压降温，降至特定温度后，通过吊具将风电齿圈吊出渗氮炉，完成渗氮。

通过采用上述技术方案，对风电齿圈渗氮处理时，首先对损伤缺陷的风电齿圈进行清洗并干燥，接着将风电齿圈吊装至渗氮炉内，并封闭渗氮炉，然后对渗氮炉进行加热并升温，升温至特定温度后，保持恒温一段时间，使风电齿圈在渗氮炉内初步氧化，接着向渗氮炉内通入氮气，通过氮气吹扫的方式将渗氮炉内空气排出，然后对渗氮炉继续加热并阶梯升温，当渗氮炉阶梯升温至特定温度后，保持恒温一段时间，此过程中向渗氮炉内通入氨气将渗氮炉内氮气排出，接着对渗氮炉继续加热升温，直到渗氮炉达到渗氮所需的温度后，维持渗氮炉内恒温恒压，并持续向渗氮炉内注入氨气，使风电齿圈在渗氮炉内深度渗氮，最后对渗氮炉进行正压降温，降至特定温度后，通过吊具将风电齿圈吊出渗氮炉，完成渗氮；通过上述渗氮工艺，能够有效保证风电齿圈的尺寸精度和圆度，有效控制风电齿圈的变形量，提高风电齿圈的合格率。