[发明专利]一种行星轮锻件用原材料及行星轮加工方法

说明书

本发明涉及一种行星轮锻件用原材料及行星轮加工方法，原材料包括以下重量份数（%wt）组分：0.15～0.21C，0.20～0.40Si，0.50～0.80Mn，≤0.010P，≤0.005S，1.50～1.80Cr，1.50～1.80Ni，0.20～0.35Mo，0.020～0.040Al，0.020～0.040Nb，≤0.003Ti，≤0.20Cu，≤0.001Ca，≤0.15V，≤0.010Pb，≤0.010Sn，≤0.010Sb，≤0.010Bi，≤0.015As且Pb+Sn+Sb+Bi+As≤0.035，[O]≤15ppm，N:60～120ppm，[H]≤1.5ppm。本发明可通过选择合适组分的原材料进行加工，获得少无枝晶偏析、奥氏体晶粒均匀细小、超声波检测（UT）满足起始记录当量φ0.8mm的探伤要求的行星轮。

技术领域

本发明涉及锻件加工技术领域，涉及一种行星轮锻件用原材料及行星轮加工方法，具体涉及一种风电增速箱行星轮锻件用原材料及风电增速箱行星轮碾环成形的加工方法。

背景技术

由于具有结构紧凑，体积小、传动效率高和传动比大等优点，行星齿轮传动广泛的应用在风力发电机传动系统、航空动力传动系统、车辆传动系统等领域。

行星轮作为行星齿轮传动的重要部件，特别是作为双馈式风力发电机组核心部件的增速箱，其服役条件恶劣，技术要求高，要求使用寿命长。因此，一般选用低碳高合金的Cr-Ni-Mo系渗碳钢进行制作，这种材质的锻件要保证其渗碳淬火后的力学性能满足使用要求，必须对行星轮锻件用材料、锻造成形过程提出严格的技术要求和验收标准，以确保行星成品的质量可以完全满足风力发电机的服役要求。

但是，随着风力发电机组日益大型化的发展，其增速箱用行星轮锻件需要有一整套完整的锻造成形技术、热处理技术和检测验收手段，对其内部质量提供保障。

为此，我们在国内陆上和海上风力发电机组快速发展的今天，提出了一整套可以快速、高效完成风力发电机增速箱行星轮锻件制作的方法，确保国内行星轮锻件可以快速实现完全替代进口的局面。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种行星轮锻件用原材料及行星轮加工方法，可以获得少无枝晶偏析、奥氏体晶粒均匀细小、超声波检测（UT）满足起始记录当量φ0.8mm的探伤要求的行星轮。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种加工风电增速箱行星轮锻件用原材料，包括连铸圆坯或精炼钢锭，其包括以下重量份数（%wt）组分：0.15～0.21C，0.20～0.40Si，0.50～0.80Mn，≤0.010P，≤0.005S，1.50～1.80Cr，1.50～1.80Ni，0.20～0.35Mo，0.020～0.040Al，0.020～0.040Nb，≤0.003Ti，≤0.20Cu，≤0.001Ca，≤0.15V，≤0.010Pb，≤0.010Sn，≤0.010Sb，≤0.010Bi，≤0.015As且Pb+Sn+Sb+Bi+As≤0.035，[O]≤15ppm，N:60～120ppm，[H]≤1.5ppm，其余为Fe和其他残余元素。

一种使用行星轮锻件用原材料的行星轮加工方法，包括以下步骤：

a、使用原材料下料；

b、镦拔变料：包括镦粗和拔长，其中：每次镦粗或拔长时的锻造比，不小于2:1，且不大于2.5:1；镦粗和拔长过程总锻造比，只计算镦粗比或拔长比；镦粗或拔长比不小于6:1；

c、镦粗、冲孔、扩孔：将镦拔后的坯料回炉加热，保温后将料坯镦粗至需求高度，实施冲孔和扩孔；

d、成形：将扩孔后的锻坯回炉加热，保温后经辗环机环轧成形或油压机、电液锤扩孔成形，完成后将行星轮锻件缓冷至少24h；

e、正火+回火处理：具体步骤包括：

e1、将行星轮锻件装入炉温不超过350℃的热处理炉内，保持各件之间间距不小于100mm，以≤120℃/h的速度升温至650℃±10℃，并保温1h～3h；