[发明专利]风电叶片螺栓采用楔横轧的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电叶片螺栓，尤其涉及该风电叶片螺栓加工方法。

背景技术

随着这几年风电产业的发展，内部竞争也越来越激烈，与之配套的产品价格必然面临着降价的压力。叶片作为整台风机重要的组成部分，对其连接件叶片螺栓的性能要求也是比较高的，在保证其质量的情况下，只有改变它的制造工艺才会有更大的竞争优势。

现有技术的的叶片螺栓的栓杆部主要工艺是机械切削加工。它的主要步骤包括：断料→热处理→车加工(包括螺栓杆部)→滚螺纹→表面处理。

此方法存在生产效率低、材料利用率低、金属纤维被切断等缺点，但由于不需要大型的专用设备，工艺还是比较简单的。

楔横轧工艺是上世纪六十年代发展起来的一种生产轴类锻件的工艺，它具有高效、节材等诸多优点，近年来在其它领域得到了广泛的应用。

楔横轧的工艺流程为：

加热→轧制→正火→抛丸→校直。

1)加热：采用电感应加热，一般加热至950℃左右。

2)轧制：将加热后的棒材送入两个同向旋转的带有楔性凸起的模具中间，棒材在模具的带动下，作与模具反向的回转运动，同时材料发生径向压缩变形和轴向延伸变形。因其成型工艺是在这里完成的，所以这也是楔横轧生产流程的中心环节。

3)正火：其主要目的一是得到符合切削加工的硬度(一般HB190～220)；二是符合晶粒度等内部组织的要求以及消除零件的内应力等。

4)抛丸：采用抛丸清理，其主要目的一是清除轧制、正火后轧件表面形成的氧化铁皮及其他缺陷(皱纹、毛刺等)，减少在切削加工中刀具的磨损；二是显露轧件表面缺陷，为检查轧件质量提供条件。

5)校直：对于细长螺栓，在加热、轧制、冷却以及正火处理中，免不了有弯曲变形，所以通常需要校直工序，即在小型压力机的工作台上垫上V形铁，靠人工操作将冷下的轧件校正。

如何将楔横轧工艺应用在风电叶片螺栓中是技术人员要考虑的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种风电叶片螺栓采用楔横轧的加工方法，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的：

断料：按照零件毛坯体积加上料头损失和烧损为下料体积进行定尺下料；

楔横轧；

热处理：通过淬火、回火；

车两端螺纹坯径：数控车削叶片螺栓两端，保证螺纹滚丝坯径尺寸；

滚螺纹：通过滚丝机，按要求滚制两端螺纹；

表面处理：采用达克罗处理，处理前需再次经过抛丸处理，为的是使螺栓表面能更好的附着达克罗锌片涂层及去除热处理后产生的氧化皮等。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：节材效果明显，叶片螺栓杆部也可以不用加工了，生产效率得到较大的提高，经济效果显著；对于叶片螺栓机械性能方面丝毫没有影响，其疲劳强度反而大大增强了，针对日复一日、年复一年在旋转的叶片来说，这无疑是一大优势；楔横轧工艺生产的叶片螺栓，金属纤维是连续的，其热处理性能大为改善，使热处理时的成品率得到明显提高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明是通过以下步骤实现的：

断料：按照零件毛坯体积加上料头损失和烧损为下料体积进行定尺下料；

楔横轧；

热处理：通过淬火、回火；

车两端螺纹坯径：数控车削叶片螺栓两端，保证螺纹滚丝坯径尺寸；

滚螺纹：通过滚丝机，按要求滚制两端螺纹；

表面处理：采用达克罗处理，处理前需再次经过抛丸处理，为的是使螺栓表面能更好的附着达克罗锌片涂层及去除热处理后产生的氧化皮等。

风电叶片螺栓楔横轧工艺与切削工艺相比有着明显的优势，其生产效率高，材料浪费少，模具寿命长，经济优势显著；制造加工过程中，采用楔横轧工艺的产品尺寸一致性比较好，且容易控制；从产品的机械性能来看，其金属纤维连续，晶粒细化，产品的晶相组织较好，综合机械性能也有所提高。

在热处理步骤中：风电叶片螺栓属高强度螺栓，必须通过淬火、回火(热处理)工艺来保证螺栓的抗拉、屈服、冲击等各项机械性能指标。