CN102729017A - 一种机车齿轮锻件的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机车齿轮锻件的生产方法，该生产方法通过焊接前以及焊接后各进行一次淬火处理，从而除了能够解决焊接变形、焊缝开裂等问题、保证了齿轮齿面的硬度以外，还能消除焊接产生的应力。
Description
技术领域
本发明风力发电机技术领域，特别是涉及一种用于风力发电机车齿轮锻件的生产方法。
背景技术
当今社会，随着全球能源短缺和环境污染等问题日益严峻，寻找可再生能源已成为世界各国面临的重大课题。而自然界风能与其它能源相比，不仅蕴藏量大，分布广泛，永不枯竭，而且还具有上马快、建设周期短、比水电站建设的基础投入少、灵活性强，并能有效遏制温室效应和沙尘暴灾害，绿色环保等特点。但是由于目前制造风电设备的技术不够成熟，导致风力发电设备昂贵，风力发电成本较高，风电电价高于煤电电价，从而制约了风电的快速发展。
风力发电机组中的齿轮是一个重要的机械部件，作为传递动力的部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。由于风电机组通常都安装在高山、荒野、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。
风力发电机齿轮，在保证大功率传动需要的同时，为适应某些特殊场合的运用还必须考虑其轻量化的需要，同时齿轮的轮齿要能耐磨、抗冲击，需使用较好的合金材料，为节约成本，风力发电机齿轮一般都不是整体式结构，往往将齿圈、轮辐、轮毂各自单独加工，然后采用焊接将其连接成整体。为了保证齿圈轮齿在大功率传动时有足够的强度，齿圈材料一般均采用低碳、合金元素较多的合金结构钢并经渗碳淬火处理。现有技术中都是在焊接前对齿圈进行渗碳淬火处理，焊接后仅进行精加工以完成齿轮的制造。但是由于焊接前会对齿圈进行预热并且在焊接过程中会产生大量的热量，当齿面温度超过渗碳淬火齿轮的低温回火温度时，齿轮齿面硬度会降低从而影响其性能。而且，为了消除焊接应力，在焊后需要对焊接组件进行热时效处理，如果温度过低就达不到去应力的效果，而温度过高则又会降低齿面的硬度，从而影响其性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种焊接结构渗碳淬火齿轮的生产方法，通过焊接前以及焊接后各进行一次淬火处理，从而除了能够解决焊接变形、焊缝开裂等问题、保证了齿轮齿面的硬度以外，还能消除焊接产生的应力。
本发明提出的风力发电机齿轮锻件的生产方法，包括如下步骤：
第一步，采用渗碳钢制作齿圈、轮毂、辐板的锻件毛坯，所述渗碳钢可以采用20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6或17Cr2Ni2MoA；在某些对硬度要求更高的场合，渗碳钢材料可以采用42CrMoA或34Cr2Ni2MoA。
第二步，加工齿圈：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，加工齿圈的内外圆和两端面，其中齿圈的长度留余量14mm，齿圈的直径留余量12mm；此后在齿圈外圆周两侧边上倒角；接着在齿圈上进行齿形粗加工，并为下一步的精加工留下加工余量12mm；对粗加工完毕的齿圈进行超声波探伤检查；将经超声波探伤检查合格后的齿圈通过采用渗碳剂来进行渗碳淬火处理，其中渗碳淬火温度为830℃至850℃，淬火后采用油冷的方式进行冷却；最后对齿圈进行低温回火处理，回火温度为220℃至240℃；
第三步，加工轮毂：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工轮毂的内外圆和两端面，粗加工内外圆时，直径留12mm的余量，两端面留10mm的余量，然后在粗加工后的轮毂的外圆两侧倒角，接着对轮毂进行渗碳淬火处理，淬火温度为830℃至850℃，淬火后对其进行油冷并随后低温回火处理，回火温度为220℃至240℃；
第四步，加工辐板：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工该毛坯材料以制成辐板，粗加工时留15mm余量；
第五步，将所述第三和第四步制成的齿圈、轮毂和辐板焊接成齿轮，焊接前先对齿圈、轮毂和辐板进行预热，焊接后采用超声波对焊缝进行探伤检查；
第六步，第五步探伤检查合格后的齿轮进行退火处理，退火温度为550℃，时间为25小时，然后对齿圈进行滚齿处理；
第七步，精加工，对齿圈齿形、轮毂以及焊缝进行精加工处理；
第八步，渗碳淬火处理，将完成精加工的齿轮放到渗碳炉中，并通过采用渗碳剂来进行渗碳淬火，渗碳淬火温度920℃，渗碳层深度为5mm，完成渗碳淬火后油冷，然后低温回火处理，回火温度为200℃至220℃
第九步，成品探伤检查，对完成渗碳处理的齿轮采用超声波探伤检查。
优选地，上文中的渗碳淬火处理采用气体渗碳法。
其中，渗碳剂为煤油、乙醇、异丙醇、醋酸乙酯或乙醚，优选为异丙醇。
具体实施方式
为了更加清楚地说明本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述。
实施例1
本发明提出的风力发电机齿轮锻件的生产方法，包括如下步骤：
第一步，采用渗碳钢制作齿圈、轮毂、辐板的锻件毛坯，所述渗碳钢为20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6或17Cr2Ni2MoA任意之一；
第二步，加工齿圈：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，加工齿圈的内外圆和两端面，其中齿圈的长度留余量14mm，齿圈的直径留余量12mm；此后在齿圈外圆周两侧边上倒角；接着在齿圈上进行齿形粗加工，并为下一步的精加工留下加工余量12mm；对粗加工完毕的齿圈进行超声波探伤检查；将经超声波探伤检查合格后的齿圈采用气体渗碳法进行渗碳淬火处理，渗碳剂为异丙醇，其中淬火温度为840℃，淬火后采用油冷的方式进行冷却；最后对齿圈进行低温回火处理，回火温度为230℃；
第三步，加工轮毂：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工轮毂的内外圆和两端面，粗加工内外圆时，直径留12mm的余量，两端面留10mm的余量，然后在粗加工后的轮毂的外圆两侧倒角，接着对轮毂进行渗碳淬火处理，淬火温度为840℃，淬火后对其进行油冷并随后低温回火处理，回火温度为230℃；
第四步，加工辐板：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工该毛坯材料以制成辐板，粗加工时留15mm余量；
第五步，将所述第三和第四步制成的齿圈、轮毂和辐板焊接成齿轮，焊接前先对齿圈、轮毂和辐板进行预热，焊接后采用超声波对焊缝进行探伤检查；
第六步，第五步探伤检查合格后的齿轮进行退火处理，退火温度为550℃，时间为25小时，然后对齿圈进行滚齿处理；
第七步，精加工，对齿圈齿形、轮毂以及焊缝进行精加工处理；
第八步，渗碳淬火处理，将完成精加工的齿轮放到渗碳炉中，并采用气体渗碳法来进行渗碳淬火，渗碳剂为异丙醇，渗碳淬火温度920℃，渗碳层深度为5mm，完成渗碳淬火后油冷，然后低温回火处理，回火温度为200℃至220℃
第九步，成品探伤检查，对完成渗碳处理的齿轮采用超声波探伤检查。
实施例2：
本发明提出的风力发电机齿轮锻件的生产方法，包括如下步骤：
第一步，采用渗碳钢制作齿圈、轮毂、辐板的锻件毛坯，所述渗碳钢为42CrMoA或34Cr2Ni2MoA。
第二步，加工齿圈：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，加工齿圈的内外圆和两端面，其中齿圈的长度留余量14mm，齿圈的直径留余量12mm；此后在齿圈外圆周两侧边上倒角；接着在齿圈上进行齿形粗加工，并为下一步的精加工留下加工余量12mm；对粗加工完毕的齿圈进行超声波探伤检查；将经超声波探伤检查合格后的齿圈采用气体渗碳法进行渗碳淬火处理，渗碳剂为异丙醇，其中淬火温度为850℃，淬火后采用油冷的方式进行冷却；最后对齿圈进行低温回火处理，回火温度为240℃；
第三步，加工轮毂：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工轮毂的内外圆和两端面，粗加工内外圆时，直径留12mm的余量，两端面留10mm的余量，然后在粗加工后的轮毂的外圆两侧倒角，接着对轮毂进行渗碳淬火处理，淬火温度为850℃，淬火后对其进行油冷并随后低温回火处理，回火温度为240℃；
第四步，加工辐板：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工该毛坯材料以制成辐板，粗加工时留15mm余量；
第五步，将所述第三和第四步制成的齿圈、轮毂和辐板焊接成齿轮，焊接前先对齿圈、轮毂和辐板进行预热，焊接后采用超声波对焊缝进行探伤检查；
第六步，第五步探伤检查合格后的齿轮进行退火处理，退火温度为550℃，时间为25小时，然后对齿圈进行滚齿处理；
第七步，精加工，对齿圈齿形、轮毂以及焊缝进行精加工处理；
第八步，渗碳淬火处理，将完成精加工的齿轮放到渗碳炉中，并采用气体渗碳法来进行渗碳淬火，渗碳剂为异丙醇，渗碳淬火温度920℃，渗碳层深度为5mm，完成渗碳淬火后油冷，然后低温回火处理，回火温度为200℃至220℃
第九步，成品探伤检查，对完成渗碳处理的齿轮采用超声波探伤检查。
采用本发明的生产方法制造的齿轮，由于在焊接前和焊接后各采取了淬火处理，因此，在焊接过程中所导致的硬度降低的缺陷不仅可以避免，而且由于采用两次淬火处理，因此渗碳深度比只进行一次淬火处理的现有技术更深，也就是说齿轮表面的渗碳层更厚，这也可以进一步增加其硬度。
虽然已经描述了本发明的一些具体实施例，但是其并非用于限定本发明，本发明的保护范围由所附的权利要求来限定，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求保护范围的情况下，可以对本发明做出各种修改。
Claims (3)
1.一种机车齿轮锻件的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，采用渗碳钢制作齿圈、轮毂、辐板的锻件毛坯，所述渗碳钢可以采用20CrMnTi、20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6或17Cr2Ni2MoA；在某些对硬度要求更高的场合，渗碳钢材料可以采用42CrMoA或34Cr2Ni2MoA。
第二步，加工齿圈：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，加工齿圈的内外圆和两端面，其中齿圈的长度留余量14mm，齿圈的直径留余量12mm；此后在齿圈外圆周两侧边上倒角；接着在齿圈上进行齿形粗加工，并为下一步的精加工留下加工余量12mm；对粗加工完毕的齿圈进行超声波探伤检查；将经超声波探伤检查合格后的齿圈通过采用渗碳剂来进行渗碳淬火处理，其中渗碳淬火温度为830℃至850℃，淬火后采用油冷的方式进行冷却；最后对齿圈进行低温回火处理，回火温度为220℃至240℃；
第三步，加工轮毂：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工轮毂的内外圆和两端面，粗加工内外圆时，直径留12mm的余量，两端面留10mm的余量，然后在粗加工后的轮毂的外圆两侧倒角，接着对轮毂进行渗碳淬火处理，淬火温度为830℃至850℃，淬火后对其进行油冷并随后低温回火处理，回火温度为220℃至240℃；
第四步，加工辐板：将渗碳钢锻件毛坯材料正火处理后，粗加工该毛坯材料以制成辐板，粗加工时留15mm余量；
第五步，将所述第三和第四步制成的齿圈、轮毂和辐板焊接成齿轮，焊接前先对齿圈、轮毂和辐板进行预热，焊接后采用超声波对焊缝进行探伤检查；
第六步，第五步探伤检查合格后的齿轮进行退火处理，退火温度为550℃，时间为25小时，然后对齿圈进行滚齿处理；
第七步，精加工，对齿圈齿形、轮毂以及焊缝进行精加工处理；
第八步，渗碳淬火处理，将完成精加工的齿轮放到渗碳炉中，并通过采用渗碳剂来进行渗碳淬火处理，渗碳淬火处理温度920℃，渗碳层深度为5mm，完成渗碳淬火后油冷，然后低温回火处理，回火温度为200℃至220℃
第九步，成品探伤检查，对完成渗碳处理的齿轮采用超声波探伤检查。
2.如权利要求1所述的机车齿轮锻件的生产方法，其特征在于：所述渗碳淬火处理采用气体渗碳法。
3.如权利要求1所述的机车齿轮锻件的生产方法，其特征在于：所述渗碳剂为煤油、乙醇、异丙醇、醋酸乙酯或乙醚，优选为异丙醇。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103692174A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-04-02 | 邵阳市湘宝汽车配件有限公司 | 电梯齿轮毛坯的制作方法 |
| CN104439992A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 柳州科尔特锻造机械有限公司 | 一种主动锥齿轮加工方法 |
| CN104805256A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-29 | 柳州科尔特锻造机械有限公司 | 一种低载荷齿轮的热处理工艺 |
| CN110757112A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-02-07 | 湖北富洋机械制造股份有限公司 | 一种大型焊接齿轮的加工工艺 |
| CN110804690A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-18 | 伊莱特能源装备股份有限公司 | 一种提高42CrMo锻件超声波检测合格率的制作工艺 |
| CN112032193A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-04 | 江苏万达特种轴承有限公司 | 一种精密级三圈复合轴承及其制造方法 |
| WO2021120390A1 (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 南京金鑫传动设备有限公司 | 一种大型齿轮焊接渗碳淬火方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103600212B (zh) * | 2013-11-13 | 2015-11-25 | 南京金鑫传动设备有限公司 | 一种焊接齿轮的加工方法 |
| CN104057250A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-24 | 安徽省宁国顺昌机械有限公司 | 一种确保回转支撑内外圈装配互换性的加工工艺 |
| CN108944577A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-07 | 四川龙腾铁路器材有限公司 | 提高抗疲劳性能的隧道腕臂底座的制作方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06114640A (ja) * | 1992-10-06 | 1994-04-26 | Osaka Giken Kk | 鍛造歯車の生産ライン |
| CN2476679Y (zh) * | 2001-04-06 | 2002-02-13 | 洛阳中重齿轮箱有限责任公司 | 大型焊接结构渗碳淬火齿轮 |
| JP4605700B2 (ja) * | 2004-07-28 | 2011-01-05 | 武蔵精密工業株式会社 | 歯車の歯面における歯すじの修正方法 |
| CN101186007B (zh) * | 2007-11-26 | 2010-07-14 | 陈忠明 | 一种用于挖掘机大齿圈的大尺寸齿轮的生产方法 |
| CN100584517C (zh) * | 2008-11-20 | 2010-01-27 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 焊接结构渗碳淬火齿轮的加工工艺 |
| CN101898297B (zh) * | 2010-04-15 | 2011-09-07 | 南通振华重型装备制造有限公司 | 大型焊接式渗碳淬火齿轮的制造方法 |
| CN102091921A (zh) * | 2011-01-07 | 2011-06-15 | 常州市万航工矿设备有限公司 | 一种内燃机车车轴齿轮箱的伞形齿轮的制造方法 |
| CN102248377A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-11-23 | 重庆市蓝黛实业有限公司 | 汽车变速器齿轮热处理后的焊接工艺 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103692174A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-04-02 | 邵阳市湘宝汽车配件有限公司 | 电梯齿轮毛坯的制作方法 |
| CN104439992A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 柳州科尔特锻造机械有限公司 | 一种主动锥齿轮加工方法 |
| CN104805256A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-29 | 柳州科尔特锻造机械有限公司 | 一种低载荷齿轮的热处理工艺 |
| CN110804690A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-18 | 伊莱特能源装备股份有限公司 | 一种提高42CrMo锻件超声波检测合格率的制作工艺 |
| CN110757112A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-02-07 | 湖北富洋机械制造股份有限公司 | 一种大型焊接齿轮的加工工艺 |
| WO2021120390A1 (zh) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 南京金鑫传动设备有限公司 | 一种大型齿轮焊接渗碳淬火方法 |
| CN112032193A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-04 | 江苏万达特种轴承有限公司 | 一种精密级三圈复合轴承及其制造方法 |
| CN112032193B (zh) * | 2020-09-29 | 2024-03-08 | 江苏万达特种轴承股份有限公司 | 一种精密级三圈复合轴承及其制造方法 |
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