[发明专利]一种风力发电用主轴的锻造方法

权利要求书

1.一种风力发电用主轴的锻造方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤01：选择采用依次进行过电炉冶炼、炉外精炼及真空除气冶炼的钢锭作为原材料，热切钢锭锭尾；

步骤02：将钢锭装炉加热到始锻温度1250±10°C，保温7～10小时出炉锻造；

步骤03：第一火两镦两拔后做出预成坯，即T形坯料；将加热炉内钢锭取出，使用上下平砧对钢锭冒口端压钳把，然后将钳把放入镦粗漏盘孔内，再将平面镦粗板放置在钢锭锭尾，采用油压机强力镦粗，此时钢锭镦粗系数为2.0～2.5，镦粗至一定高度后取出锻坯，操作机夹持钳把，然后在上下宽平砧上强压拔长至方形坯料，将坯料直角处倒棱并圆滑过渡，再次重复上述工序，进行第二次强力镦粗，镦粗后操纵机加持钳把，对坯料做滚圆拔长处理，然后采用上平砧、下三角刻刀对锻坯刻痕，分法兰端料长和轴身端料长，轴身端料继续在上下宽平砧上锻造，按每一道次压下量20%-25%锻造，沿同一方向拔长至一定高度后，翻转90度，再用同样的方法锻造另一面，按照四方—八方—十六方—圆的变形工序拔长，制出预成坯，其中轴身端料的直径应该小于上模口内径20～30mm，油压机剁切钳把，此时锻坯的整体锻造比已增加至3.5～5.0，能够完全锻合钢锭中心缺陷，完成破碎铸态组织，锻合内部孔隙性缺陷，提高风电主轴轴的锻造质量。

2.将坯料装加热炉继续加热至1250°C±10°C，保温3小时以上；

步骤04：第二火终锻成型；把制好的T形坯料，用行车吊入上模口，再将上模口和T形坯料一起装卡在中间支撑中，在坯料顶部放置平面镦粗板，采用油压机最大锻造压力对法兰端料强压镦粗至合适的高度；然后采用上平砧对法兰端料旋转碾压至锻件所需尺寸高度，平整；取出锻坯，操作机夹持风电轴小端，采用上下宽平砧，对法兰端外径进行滚圆，平整；然后操作机夹持法兰端，采用上下平砧，将轴身锻造至锻件所需尺寸即可；

步骤05：风冷，对锻件采用锻后风冷+两次正火+回火热处理；

步骤06：出退火炉后锻件全身100%黑皮超探，超探合格后进行粗加工，粗加见光后对锻件进行100%无损探伤检测；

步骤07：调质。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电用主轴的锻造方法，其特征在于：所述步骤02的钢锭加热方法主要是热钢锭加热，具体加热工艺过程为：对于钢铁厂热送的表面温度大于550°C的钢锭认定为热钢锭，对热钢锭的加热方法是装加热炉后直接按加热炉的最大功率升温至1250±10°C，保温7～10小时，出炉锻造。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电用主轴的锻造方法，其特征在于：所述的步骤03中的上下宽平砧强压锻造法，进行大平面强压镦粗锻造时，锻件的高径比小于1，以使锻件心部的σr和σθ由拉应力转化为压应力。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电用主轴的锻造方法，其特征在于：所述步骤04中的上模口和中间支撑都是空心的且两者轴线重合，上模口装卡在中间支撑上面，所述上模口的倒角R值大于风电主轴法兰端的倒角R值。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电用主轴的锻造方法，其特征在于：所述步骤05中的两次正火温度及正火后冷却方式具体如下：锻后将锻件冷却至400～450°C，进炉在550～600℃待料后保温9小时，再加热升温至930±10°C，升温速度小于80℃/小时，均温后保温9小时，然后出炉，用直径为1200mm的轴流式风机均匀强制吹冷，使锻件外表面温度均匀冷却至500～550°C，再进炉保温，保温时间9小时，然后加热升温至830±10°C，升温过程中，升温速度小于80°C/小时，保温9小时，出炉雾冷至500～550℃开始风冷至350～400℃，保温9h后以升温速度小于80°C/小时升温至650±10°C，继续保温37h，开始以升温速度小于30°C/小时降温至300℃以下，锻件可出炉冷却。