[发明专利]一种风力发电用大型旋转齿轮的制作工艺

说明书

本发明公开了一种风力发电用大型旋转齿轮的制作工艺，包括如下步骤：步骤1）料坯锻造：加热炉升温至不超过250℃，将料坯装入加热炉内，升温至1150℃，保温2‑3h，而后锻压成圆坯，对中冲孔，控制锻压结束终锻温度不低于950℃，之后对圆坯料进行扩孔，完成锻造，环锻结束终锻温度不低于850℃；步骤2）正火：将上述圆坯料加热到Acm以上30~50℃，保温3~4h，而后冷却至常温；步骤3）调质：先将坯料加热至Ac3以上30~50℃4~5h后进行淬火，冷却过程中控制水温在15℃~35℃间进行淬火；而后在550℃~650℃温度条件下进行高温回火，并进行保温处理；高温回火后间隙性冷却至常温。该制作工艺制得的齿轮屈服强度、抗拉强度、延伸率及断面收缩率都有了很大提高。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电用大型旋转齿轮的制作工艺。

背景技术

大型化、高可靠性、长服役周期已经成为当今世界风电装备发展的方向，这给大型风电装备的传动齿轮箱的设计制造技术带来了一系列的挑战。统计结果表明，影响风电齿轮传动系统服役的关键问题是关键机械零部件的失效故障。

要满足风力发电大型旋转齿轮长时间在高温高寒高载荷等复杂环境中使用，对齿轮的材料选用要求极高，锻造后常规热处理工艺难以满足产品最终性能设计要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种风力发电用大型旋转齿轮的制作工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种风力发电用大型旋转齿轮的制作工艺，包括如下步骤：

步骤1)料坯锻造：加热炉升温至不超过250℃，将料坯装入加热炉内，升温至1150℃，保温2-3h，而后锻压成圆坯，对中冲孔，控制锻压结束终锻温度不低于950℃，之后对圆坯料进行扩孔，完成锻造，环锻结束终锻温度不低于850℃；

步骤2)正火：将经步骤1)处理后的圆坯料加热到Acm以上30～50℃，保温3～4h，而后冷却至常温；

步骤3)调质：先将坯料加热至Ac3以上30～50℃，保温4～5h后进行淬火，冷却过程中控制水温在15℃～35℃间进行淬火；而后在550℃～650℃温度条件下进行高温回火，并进行保温处理，保温时间为τ，τ＝αKD，其中，τ为保温时间，α为保温时间系数，K为工件装炉方式修正系数，D为工件有效厚度；高温回火后间隙性冷却至常温，冷却过程中，冷却速度控制在20±10℃/min。

优选地，步骤1)中所用的料坯，其原料按照质量百分比计包括以下组分：C：0.4％-0.45％、Si：0.17％-0.37％、Mn：0.60％-0.90％、S：≤0.025％、P：≤0.025％、Cr：0.9％-1.20％、Ni≤0.30％、Cu：≤0.20％、Mo：0.15％-0.30％，其余为铁。

优选地，步骤3)中，淬火结束到高温回火，其间隔时间不超过2h。

作为一种具体的实施方式，步骤1)采用了数控径轴向碾环机进行扩孔。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的风力发电用大型旋转齿轮的制作工艺，其选取适当的合金化学元素范围作为坯料的原料，可以有效的防止产品在锻造生产时晶粒长大，在热处理时提高生产的淬透性，从而提高产品的力学性能；该锻造工艺可以有效控制锻造生产一致性，而炉温、加热时间及始锻和终锻温度的控制，可使锻件毛坯晶粒度得到有效的控制，为后续的热处理生产提供良好的基础，高温回火后快冷通过450～650℃的脆性发展区时不会引起坯件的脆化。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

一种风力发电用大型旋转齿轮的制作工艺，包括如下步骤：