風(fēng)機(jī)軸鍛件技術(shù)條件詳解

風(fēng)機(jī)軸作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心傳動(dòng)部件，其技術(shù)條件直接關(guān)系到機(jī)組20年以上的使用壽命。以下是風(fēng)機(jī)軸鍛件的關(guān)鍵技術(shù)條件規(guī)范：

一、材料技術(shù)要求

化學(xué)成分（以34CrNiMo6為例）

C:0.30-0.38% Si:0.10-0.40% Mn:0.50-0.80%

Cr:1.30-1.70% Ni:1.30-1.70% Mo:0.15-0.30%

P≤0.015% S≤0.005% [H]≤1.0ppm

冶煉要求

必須采用電爐+LF精煉+VD真空脫氣工藝

氧含量[O]≤15ppm，夾雜物評(píng)級(jí)A/B/C/D類均≤1.5級(jí)

二、鍛件鍛造工藝規(guī)范

關(guān)鍵工藝參數(shù)

工序溫度控制變形量要求特殊控制要點(diǎn)

加熱 1180±20℃ - 階梯式升溫 

鐓粗 1150-1100℃ 壓縮比≥60% 中心壓實(shí) 

拔長(zhǎng) 1050-950℃ 鍛造比≥5 多向鍛造 

終鍛 ≥850℃ - 紅外測(cè)溫監(jiān)控 

組織要求

晶粒度：ASTM 6-8級(jí)（關(guān)鍵截面）

流線：連續(xù)度≥95%，與軸線夾角≤15°

三、熱處理技術(shù)條件

調(diào)質(zhì)處理

淬火：850-880℃保溫后水淬（芯部冷卻速率≥5℃/s）

回火：620±10℃保溫12h（真空爐處理）

性能指標(biāo)

抗拉強(qiáng)度：850-1000MPa

屈服強(qiáng)度：≥700MPa

延伸率：≥16%

-40℃沖擊功：≥40J（V型缺口）

四、尺寸與形位公差

加工余量

直徑范圍(mm)粗加工余量(mm)精加工余量(mm)

≤500 12±2 2±0.5 

500-1000 15±3 3±0.5 

>1000 20±5 5±1.0 

關(guān)鍵公差

軸承位圓柱度：≤0.01mm

法蘭端面跳動(dòng)：≤0.03mm/m

軸身直線度：≤1mm/8m

五、無(wú)損檢測(cè)要求

超聲波檢測(cè)

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：EN 10228-3 Class 2

驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：

單個(gè)缺陷≤Φ2mm

密集缺陷面積≤20mm2

底波損失≤6dB

表面檢測(cè)

磁粉檢測(cè)：按ISO 4986標(biāo)準(zhǔn)

滲透檢測(cè)：按ISO 3452標(biāo)準(zhǔn)（不銹鋼材質(zhì)）

六、表面處理

防腐涂層

陸上風(fēng)機(jī)：熱噴鋅（80-120μm）+封閉漆

海上風(fēng)機(jī)：HVOF噴涂WC-10Co-4Cr（200-300μm）

強(qiáng)化處理

噴丸強(qiáng)度：0.35-0.45mmA

表面壓應(yīng)力：≥-600MPa

七、特殊試驗(yàn)

全尺寸疲勞試驗(yàn)

試驗(yàn)載荷：1.5倍額定扭矩

循環(huán)次數(shù)：≥10?次（R=-1）

斷裂韌性測(cè)試

CTOD試驗(yàn)：δ≥0.15mm（-40℃）

八、文件與認(rèn)證

必備文件

材料質(zhì)保書（含熔煉分析）

熱處理工藝曲線記錄

全尺寸檢測(cè)報(bào)告

無(wú)損檢測(cè)報(bào)告

認(rèn)證要求

陸上風(fēng)機(jī)：GL2010認(rèn)證

海上風(fēng)機(jī)：DNVGL-ST-0376認(rèn)證

九、特殊工況補(bǔ)充要求

低溫環(huán)境

-40℃夏比沖擊：側(cè)膨脹值≥0.38mm

斷裂韌性：KIC≥80MPa·m1/2

腐蝕環(huán)境

鹽霧試驗(yàn)：≥3000小時(shí)（ISO 9227）

氫致開裂試驗(yàn)：通過(guò)NACE TM0284

注：本技術(shù)條件需結(jié)合IEC 61400-6和GB/T 19072等標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對(duì)于8MW以上風(fēng)機(jī)主軸鍛件，需額外進(jìn)行有限元分析驗(yàn)證應(yīng)力分布（安全系數(shù)≥1.8）。關(guān)鍵截面應(yīng)進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試（X射線衍射法），表面應(yīng)力梯度≤15%/mm。