簡介：介紹了一種新型大型風(fēng)電主軸鍛造工藝动苍，可鍛造風(fēng)電主軸內(nèi)孔屈尼，鍛件更接近主軸終成品尺寸蛤签，減少加工余量蚀攘，更好地保護主軸纖維流線芝雪，提高主軸性能和使用壽命茧跋，大大提高原材料利用率暖眼，減少原材料浪費颤绕，經(jīng)濟性高捕虽。

引言

近年來氓润，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)發(fā)展迅速，各種型號層出不窮薯鳍。隨著行業(yè)的發(fā)展咖气，風(fēng)扇的MW級越來越高，內(nèi)部相關(guān)配件也越來越大挖滤。本文主要研究了風(fēng)扇內(nèi)部主要部件風(fēng)電主軸的鍛造崩溪。風(fēng)電主軸是風(fēng)扇內(nèi)部連接在輪轂和齒輪箱之間的重要部件。有些人會使用鑄件斩松，但大多數(shù)都是鍛件伶唯。隨著風(fēng)電設(shè)備的大型化，主軸的規(guī)格也越來越大惧盹。為了減輕主軸的整體重量乳幸，在保證強度等使用要求的前提下，主軸的內(nèi)孔尺寸越來越大钧椰。一般生產(chǎn)工藝為主軸鍛造后的二次加工粹断，鍛造得到實心主軸，中間內(nèi)孔在后續(xù)工藝中由深孔設(shè)備加工而成刻吵。但隨著主軸內(nèi)孔尺寸的不斷增大恼孩，內(nèi)孔處理的余料越來越大，這部分余料對風(fēng)機軸本身毫無意義苦突。如果內(nèi)孔在鍛造過程中能直接鍛造成型牙硫，生產(chǎn)出空心主軸，那么在原材料上就會節(jié)省很大的成本街剂。而且防徊，隨著市場的發(fā)展，主軸內(nèi)孔越來越大绎弯，鍛造空心主軸必將成為一種趨勢选芦。

本文介紹的空心主軸材料為42crmo，經(jīng)計算饰样，鍛件毛坯重18噸潘所，采用24噸LF+VD鋼錠鍛造，鍛件圖如圖1所示菲瓶。

圖1空心主軸鍛件圖

空心主軸鍛造方法

鋼錠加熱

鋼錠嚴格按照圖2曲線加熱怠褐。圖2曲線主要用于冷鋼錠。對于熱鋼錠您宪，前兩步不能執(zhí)行奈懒，直接加熱至1240±20℃執(zhí)行的階段。熱送鋼錠心溫700～800℃以上宪巨，塑性好磷杏，無論是組織應(yīng)力還是熱應(yīng)力都能很好地釋放，不會造成鋼錠的加熱缺陷捏卓。冷鋼錠應(yīng)區(qū)別對待极祸，特別是大鋼錠必須嚴格按照以下加熱曲線加熱，前兩個低溫臺階是為了避免加熱工程中鋼錠熱應(yīng)力和組織應(yīng)力過大怠晴，其中600±20℃保溫是為了避免加熱溫度過高遥金、心臟和表面溫差過大、熱應(yīng)力過大蒜田，850±20℃臺階保溫是為了避免組織奧氏體化和熱應(yīng)力的雙重疊加對鋼錠的雙重影響稿械，降低鋼錠開裂的風(fēng)險。在850±20℃保溫后冲粤，材料具有足夠的塑性寿宅，可提高加熱速度，節(jié)約時間和能源船遣。

圖2鋼錠加熱曲線

鍛造過程

⑴火：按加熱曲線1240加熱±20℃保溫8小時后即可出爐鍛造卫糙。

鍛造工藝為：壓鉗把→切底部→倒棱→鐓粗到φ1900mm→拔圓至φ1200mm→去掉鉗子。本次火災(zāi)倒棱時样呜，應(yīng)控制壓下量慢荧，使單側(cè)小于50mm，并保證與鋼錠中心線垂直朽慕，防止彎曲松奖。為了保證鍛件的質(zhì)量，不折疊盹挑，采用WHF鍛造法拉長赃慰。切除鉗子后，鍛件的角落要清理干凈假刘，然后才能回爐加熱纪尊，為第二火做好準備。

⑵第二火：火完成后回爐判哥，1240±20℃保溫4～5小時后出爐鍛造献雅。

鍛造工藝為：頭到φ1900mm→沖孔φ450mm→用芯棒拉長成如圖3所示的形狀。在此次火災(zāi)中，應(yīng)確保垂直于坯料中心線挺身，防止彎曲侯谁；沖孔應(yīng)對中，必要時可制作對中設(shè)備章钾，防止偏心墙贱；芯棒拉長時，按先拉長頭尾贱傀，拉長中間的順序鍛造惨撇，旋轉(zhuǎn)角度為45°～60°壓下率控制在10%之間～15%之間。第二火回爐的加熱保溫時間要求大于等于6小時府寒。由于第三火二次煅燒法蘭過程中鍛件變形大魁衙，對設(shè)備的壓力要求高，需要均勻株搔、充分的保溫加熱纺棺。

圖3芯棒拉長后的鍛件

⑶第三火：第二火完成后回爐，1240±20℃保溫4～5小時后出爐鍛造丰倾。

鍛造工藝為：煅燒法蘭→拔軸身助苫。將坯料豎立，放置在已放置的底筒和胎膜內(nèi)部齿雕，放置后將芯棒插入內(nèi)孔条馍，放置空心盤，然后將法蘭形成赂相，如圖4所示寓鳄。這一步對壓機設(shè)備的壓力和開口行程有很大的要求。對于壓力不足的問題晋挑，可以通過頂盤預(yù)成法蘭跛孕，然后用砧板局部成形來解決。用芯棒拔出軸體的每一步肄寻。法蘭形成后舟鲁，將坯料和芯棒一起取出。如圖5所示串锁，取出芯棒坡沿，即鍛件下線〖毓。火災(zāi)主要是法蘭成型河闰，整體鍛造時間不長，鍛造后終鍛造溫度較高褥紫，基本在900℃以上姜性。鍛造完成后瞪慧，鍛件應(yīng)放置在通風(fēng)位置，加快冷卻速度部念，避免終鍛造溫度過高造成顆粒粗大弃酌，必要時可采用噴霧冷卻。為了保證鍛造后有足夠的再結(jié)晶和組織轉(zhuǎn)化過程印机，需要冷卻到500℃以下。同時门驾，為了避免工件因應(yīng)力過大而開裂射赛，溫度不應(yīng)低于400℃。在此前提下奶是，鍛造后的熱處理過程可以安裝在爐子上楣责。以上溫度均為測溫槍測量的鍛件表面溫度。

圖4法蘭成形示意圖

圖5空心主軸鍛造成形

鍛造后的熱處理宋泊、粗加工和檢測

鍛造后熱處理采用正火和高溫回火工藝玻温，旨在充分消除鍛造過程中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，細化顆粒湃改，提高主軸內(nèi)化學(xué)成分和組織的均勻性级闭，為后續(xù)調(diào)質(zhì)熱處理做好組織準備。同時丧足，鍛造后的熱處理可以降低鍛件的硬度本洁，方便下一道工序的粗加工。粗加工完成后蜗胖，對鍛件進行超聲波檢測搔片，各部位檢測合格，無異常袄雷，符合要求脸缆。

結(jié)論

⑴利用這種空心鍛造方法，減少了風(fēng)電主軸各部位的加工余量跑事，更好地保持了鍛造過程中的纖維流向别粮，提高了主軸的整體性能和使用壽命。

⑵這種空心鍛造方法大大節(jié)省了原材料的利用率蛇耀，避免了對原材料的大量浪費计贰，縮短了后處理時間。

⑶該工藝對設(shè)備要求較高蒂窒，配備1萬噸以上的自由鍛壓機躁倒，同時生產(chǎn)所需的工裝配件較多，適用于批量生產(chǎn)模式洒琢。