風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，包括齒輪軸預(yù)熱、滲碳處理、降溫處理、淬火處理、齒輪軸清洗、回火處理，整個(gè)過(guò)程控制加熱溫度、保溫時(shí)間、滲碳濃度、冷卻速度、淬火油溫、爐氣和壓力等工藝參數(shù)。本發(fā)明，不僅解決了熱處理過(guò)程中，滲碳淬火變形量過(guò)大，滲碳深度不一致，應(yīng)力梯度大等問(wèn)題，而且可以得到均勻、細(xì)膩的金相組織，從而得到高強(qiáng)度、高精度的花鍵，提高機(jī)械性能，保證傳動(dòng)質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種熱處理工藝，尤其涉及一種風(fēng)電設(shè)備中風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海上風(fēng)電作為全球風(fēng)電的最新技術(shù)，是未來(lái)最有可能降低風(fēng)電發(fā)電成本的新技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為全球備受關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。對(duì)于大型海上風(fēng)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，風(fēng)電機(jī)組的輕量化和長(zhǎng)壽命成為研究此項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)。風(fēng)電機(jī)組偏航齒輪主軸的重量較重、內(nèi)部組織粗糙、表面滲碳層不均勻、熱處 理變形大、花鍵齒面硬度不夠及齒面修型精度不高等問(wèn)題成為凸顯的技術(shù)瓶頸。
[0003]在常規(guī)的熱處理過(guò)程中，滲碳淬火處理往往使得零部件變形量過(guò)大，滲碳深度不一致，金相組織不均勻、不細(xì)膩，從而引起應(yīng)力梯度，降低了零部件的使用壽命。在對(duì)齒輪主軸花鍵部位進(jìn)行熱處理時(shí)，傳統(tǒng)工藝常采用防滲保護(hù)再加工的方式，避免齒輪主軸花鍵部位在滲碳淬火處理時(shí)變形量過(guò)大，但這種方式會(huì)削弱花鍵的強(qiáng)度，影響了齒輪主軸的傳動(dòng)質(zhì)量，同樣對(duì)零部件的使用壽命造成一定的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]【1】要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能避免齒輪軸花鍵部位的熱處理過(guò)程對(duì)花鍵強(qiáng)度的削弱，影響齒輪軸的傳動(dòng)質(zhì)量等問(wèn)題的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法。
[0006]【2】解決問(wèn)題的技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明提供一種風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，包括以下步驟:
[0008]a、齒輪軸預(yù)熱，將齒輪軸加熱至800°~850°下保溫40min~90min，而后升溫至900。~940。并保溫 80min ~120min ；
[0009]b、滲碳處理，在900°~940°時(shí)進(jìn)行滲碳處理，控制二氧化碳的濃度在0.8%~1.2%之間，持續(xù)滲碳時(shí)間為400min~500min ；
[0010]C、降溫處理，將所述齒輪軸空冷至800°~850°，并保溫60~120min ；
[0011]d、淬火處理，將所述齒輪軸放置于溫度在60°~80°的油中進(jìn)行冷卻，冷卻時(shí)間至少為20min ；
[0012]e、齒輪軸清洗，將所述齒輪軸放置于清洗機(jī)中進(jìn)行浸泡清洗，所述清洗機(jī)的水溫大于或等于80°，持續(xù)清洗時(shí)間至少為lOmin;
[0013]f、回火處理，將所述齒輪軸加熱至150°~200°并保溫150min，然后空冷至室溫。
[0014]進(jìn)一步的，在步驟d中，對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行冷卻時(shí)，對(duì)油進(jìn)行高速攪拌。
[0015]進(jìn)一步的，在步驟d與步驟e之間，對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行清水噴淋清洗，噴淋清洗的水溫大于或等于80°。
[0016]進(jìn)一步的，在步驟e與步驟f之間，對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行清水噴淋清洗，噴淋清洗的水溫大于或等于80°。
[0017]進(jìn)一步的，在步驟b與步驟c之間，將所述齒輪軸在900°~940°下保溫至少150min,以使碳均勻擴(kuò)散。
[0018]進(jìn)一步的，在步驟a中，將齒輪軸加熱至810°下保溫60min，而后升溫至920°并保溫90min。
[0019]進(jìn)一步的，在步驟b中，在920°時(shí)進(jìn)行滲碳處理，控制二氧化碳濃度在1%，持續(xù)滲碳時(shí)間為440min。
[0020]進(jìn)一步的，在步驟c中，將所述齒輪軸空冷至820°，并保溫90min。
[0021]【3】有益效果
[0022]本發(fā)明風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，不僅解決了熱處理過(guò)程中，滲碳淬火變形量過(guò)大，滲碳深度不一致，應(yīng)力梯度大等問(wèn)題，而且可以得到均勻、細(xì)膩的金相組織，從而得到高強(qiáng)度、高精度的花鍵，提高機(jī)械性能，保證傳動(dòng)質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法曲線(xiàn)及數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明實(shí)施例。
[0025]參閱圖1，本發(fā)明提供一種風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，包括以下步驟:
[0026]a、齒輪軸預(yù)熱，將齒輪軸加熱至800°~850°下保溫40min~90min，而后升溫至900°~940°并保溫80min~120min ;優(yōu)選的，將齒輪軸加熱至810°下保溫60min，而后升溫至920°并保溫90min ；
[0027]b、滲碳處理，在900°~940°時(shí)進(jìn)行滲碳處理，控制二氧化碳的濃度在0.8%~
1.2%之間，持續(xù)滲碳時(shí)間為400min~500min ;優(yōu)選的，在920°時(shí)進(jìn)行滲碳處理，控制二氧化碳濃度在1%，且持續(xù)滲碳時(shí)間為440min ；
[0028]c、降溫處理，將所述齒輪軸空冷至800°~850°，并保溫60~120min ;優(yōu)選的，將所述齒輪軸空冷至820°，并保溫90min，而后進(jìn)行空冷；
[0029]d、淬火處理，將所述齒輪軸放置于溫度在60°~80°的油中進(jìn)行冷卻，冷卻時(shí)間至少為20min,優(yōu)選的為30min ;且在冷卻時(shí)，對(duì)油進(jìn)行高速攪拌；
[0030]e、齒輪軸清洗，將所述齒輪軸放置于清洗機(jī)中進(jìn)行浸泡清洗，所述清洗機(jī)的水溫大于或等于80° ,持續(xù)清洗時(shí)間至少為lOmin ;優(yōu)選的為15min ；
[0031]f、回火處理，將所述齒輪軸加熱至150°~200°并保溫150min，然后空冷至室溫。
[0032]本實(shí)施例中,在步驟d與步驟e之間，對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行清水噴淋清洗lOmin,噴淋清洗的水溫大于或等于80° `;同時(shí)在在步驟e與步驟f之間，也對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行清水噴淋清洗lOmin，噴淋清洗的水溫大于或等于80° ;為了使碳能均勻擴(kuò)散，在在步驟b與步驟C之間，將所述齒輪軸在900°~940°下保溫至少150min，優(yōu)選的在920°下保溫160min。
[0033]本發(fā)明風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，不僅解決了熱處理過(guò)程中，滲碳淬火變形量過(guò)大，滲碳深度不一致，應(yīng)力梯度大等問(wèn)題，而且可以得到均勻、細(xì)膩的金相組織，從而得到高強(qiáng)度、高精度 的花鍵，提高機(jī)械性能，保證傳動(dòng)質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于，包括以下步驟:a、齒輪軸預(yù)熱，將齒輪軸加熱至800°~850°下保溫40min~90min，而后升溫至900。~940。并保溫 80min ~120min ；b、滲碳處理，在900°~940°時(shí)進(jìn)行滲碳處理，控制二氧化碳的濃度在0.8%~1.2%之間，持續(xù)滲碳時(shí)間為400min~500min ；c、降溫處理，將所述齒輪軸空冷至800°~850°，并保溫60~120min； d、淬火處理，將所述齒輪軸放置于溫度在60°~80°的油中進(jìn)行冷卻，冷卻時(shí)間至少為 20min ；e、齒輪軸清洗，將所述齒輪軸放置于清洗機(jī)中進(jìn)行浸泡清洗，所述清洗機(jī)的水溫大于或等于80° ,持續(xù)清洗時(shí)間至少為lOmin ;f、回火處理，將所述齒輪軸加熱至150°~200°并保溫150min，然后空冷至室溫。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于:在步驟d中，對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行冷卻時(shí)，對(duì)油進(jìn)行高速攪拌。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于:在步驟d與步驟e之間，對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行清水噴淋清洗，噴淋清洗的水溫大于或等于80°。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于:在步驟e與步驟f之間，對(duì)所述齒輪軸進(jìn)行清水噴淋清洗，噴淋清洗的水溫大于或等于80°。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于:在步驟b與步驟c之間，將所述齒輪軸在900°~940°下保溫至少150min，以使碳均勻擴(kuò)散。
6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于:在步驟a中，將齒輪軸加熱至810°下保溫60min，而后升溫至920°并保溫90min。
7.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于:在步驟b中，在920°時(shí)進(jìn)行滲碳處理，控制二氧化碳濃度在1%,持續(xù)滲碳時(shí)間為440min。
8.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電設(shè)備齒輪主軸的熱處理微變形控制方法，其特征在于:在步驟c中，將所述齒輪軸緩空冷至820°，并保溫90min。
【文檔編號(hào)】C21D9/28GK103726006SQ201310657177
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】王成偉, 張樹(shù)河, 李世澤, 王盛松, 齊永健, 杜康 申請(qǐng)人:大連潔能重工機(jī)械有限公司