CN114438305A - PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用 - Google Patents
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Abstract
PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，使用方法如下：工件出炉后送入PAG淬火液中冷却时间控制在9.5‑11min/每100mm，PAG淬火液初始液温控制在15‑40℃，淬火过程中液温控制在15‑50℃。本发明中使用的PAG淬火剂具有特有的逆溶性、浓度可以调节、热稳定性好、长期使用不变质、有效寿命长，无毒、无烟、无火焰、健康环保、综合成本低等优点，同时PAG淬火介质的冷却速度可通过调整溶液浓度、淬火温度及搅拌来实现，氧化降解性和老化速率相对较低、水解稳定性好，具有较高的工艺适应性，本申请通过使用PAG淬火剂并调整浓度以及淬火液流速的方式等工艺参数找到了PAG淬火剂用于20t以上风电主轴调质工艺中的最佳浓度以及淬火冷却工艺，其具备低能耗，环境友好等优势，从而避免了传统淬火工艺导致的环境污染以及高能耗等问题。
Description
技术领域
本发明20t以上风电主轴制备领域，具体地说是PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用。
背景技术
在热处理行业中，淬火介质可分为：水、油、有机聚合物淬火剂。理想的淬火介质是在高温区有较强的冷却能力，低温区有缓和的冷却速度，这样既可以保证工件的性能，又降低了淬火开裂风险，但是很难有一种淬火介质能够达到或接近理想冷却介质的冷却特性。传统的主轴调质冷却采用水淬油冷双液淬火的冷却方式，可满足常规材质淬火要求，但是油冷时会产生较大油烟，既不利于环保，又使得工人的劳动环境差，淬火成本较高。
发明内容
本发明提供PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，使用方法如下：工件出炉后送入PAG淬火液中冷却时间控制在9.5-11min/每100mm，PAG淬火液初始液温控制在15-40℃，淬火过程中液温控制在15-50℃。
如上所述的PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，所述的工件出炉后到送入PAG淬火液中的时间≤4min。
如上所述的PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，所述的PAG液冷却期间通过变频器来控制电机的转速，从而控制PAG淬火液的流速，进而调节PAG淬火液的冷却能力，总冷却时间的前2/5电机转速为600r/min，PAG流速为0.5-0.6m/s，使工件在高温区快冷，总冷却时间的后3/5电机转速200r/min，PAG流速为0.15-0.25m/s，控制工件在低温区慢冷，即可满足淬火效果。
如上所述的PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，所述的PAG淬火液的浓度为5-9％。
本发明的优点是：本发明中使用的PAG淬火剂具有特有的逆溶性、浓度可以调节、热稳定性好、长期使用不变质、有效寿命长，无毒、无烟、无火焰、健康环保、综合成本低等优点，同时PAG淬火介质的冷却速度可通过调整溶液浓度、淬火温度及搅拌来实现，氧化降解性和老化速率相对较低、水解稳定性好，具有较高的工艺适应性，本申请通过使用PAG淬火剂并调整浓度以及淬火液流速的方式等工艺参数找到了PAG淬火剂用于20t以上风电主轴调质工艺中的最佳浓度以及淬火冷却工艺，其具备低能耗，环境友好等优势，从而避免了传统淬火工艺导致的环境污染以及高能耗等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的PAG淬火液冷却特性曲线示意图；
图2是本发明的实施例中主轴调质尺寸及取样的示意图；
图3是本发明的实施例中淬火加热和保温阶段、回火阶段的操作示意图。
图4是本发明实施例中主轴1和主轴2的金相图(图a为主轴1的金相图，图b为主轴2的金相图)。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
选择的PAG淬火液的性能以及浓度如表一所示。
| 名称 | 浓度 | 温度(℃/s) | V/max(℃/s) | V/300(℃/s) |
| PAG | 5％-9％ | 30 | ≥190 | ≤80 |
表一
选择调试的主轴材质为：34CrNiMo6，调质重量：20.1t，其力学性能如下表二所示，调质尺寸及取样如图2所示。
表二
本申请的调试工艺流程为：淬火加热和保温阶段、淬火冷却阶段、回火阶段，其中淬火加热和保温阶段、回火阶段的操作如图3所示。
淬火冷却阶段采用PAG淬火液单液淬火，淬火时，控制要点如下：
1、工件出炉到入PAG淬火液用时≤4分，PAG淬火液冷却100分钟。
2、控制PAG淬火液的温度：入PAG淬火液时，液温控制在15-40℃，淬火整个过程液温控制在15-50℃。
3、转速和流速的控制：PAG冷却期间通过变频器的电流大小来控制电机的转速，从而控制PAG淬火液的流速，进而调节PAG淬火液的冷却能力。因此，前40分钟转速为600r/min，PAG流速为0.5-0.6m/s，使工件在高温区快冷，后60分钟转速200r/min，PAG流速为0.15-0.25m/s，控制工件在低温区慢冷，即可满足淬火效果。
两根主轴按照上述工艺进行调质工艺，其完成后主轴力学性能如表三所示，用拉伸端头加工成Φ20×20mm的金相试样，进行组织检验，两根主轴的金相图如图4所示。
表三
由表三和图4可知，经过本申请改进后的淬火冷却方式的调质工艺操作后的两根主轴性能均达标，而且金相组织为回火S+少量B(S为索氏体，B为贝氏体)，均符合标准，且相较于传统淬火工艺，具有低能耗，环境保护等特性，便于广泛推广和应用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，其特征在于：使用方法如下：工件出炉后送入PAG淬火液中冷却时间控制在9.5-11min/每100mm，PAG淬火液初始液温控制在15-40℃，淬火过程中液温控制在15-50℃。
2.根据权利要求1所述的PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，其特征在于：所述的工件出炉后到送入PAG淬火液中的时间≤4min。
3.根据权利要求1所述的PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，其特征在于：所述的PAG液冷却期间通过变频器来控制电机的转速，从而控制PAG淬火液的流速，进而调节PAG淬火液的冷却能力，总冷却时间的前2/5电机转速为600r/min，PAG流速为0.5-0.6m/s，使工件在高温区快冷，总冷却时间的后3/5电机转速200r/min，PAG流速为0.15-0.25m/s，控制工件在低温区慢冷，即可满足淬火效果。
4.根据权利要求1所述的PAG淬火液在20t以上风电主轴调质工艺中的应用，其特征在于：所述的PAG淬火液的浓度为5-9％。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116179805A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-30 | 振宏重工(江苏)股份有限公司 | 一种超大功率风电机组轻量化高性能空心主轴热处理方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6099666A (en) * | 1998-07-27 | 2000-08-08 | Powell; Joseph A. | Variable cooling rate quench method and apparatus |
| CN102676754A (zh) * | 2011-11-29 | 2012-09-19 | 青特集团有限公司 | 一种含碳量偏高的中碳钢调质处理工艺 |
| CN103589831A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-19 | 大连赛瑞金属制品有限公司 | 悬式绝缘子超低温钢脚的生产工艺中的淬火介质配制方法 |
| CN112359174A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-12 | 通裕重工股份有限公司 | 一种锻件热处理方法 |
| CN112391511A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-02-23 | 湖北神力汽车零部件股份有限公司 | 一种汽车半轴的热处理调质方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6099666A (en) * | 1998-07-27 | 2000-08-08 | Powell; Joseph A. | Variable cooling rate quench method and apparatus |
| CN102676754A (zh) * | 2011-11-29 | 2012-09-19 | 青特集团有限公司 | 一种含碳量偏高的中碳钢调质处理工艺 |
| CN103589831A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-02-19 | 大连赛瑞金属制品有限公司 | 悬式绝缘子超低温钢脚的生产工艺中的淬火介质配制方法 |
| CN112391511A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-02-23 | 湖北神力汽车零部件股份有限公司 | 一种汽车半轴的热处理调质方法 |
| CN112359174A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-12 | 通裕重工股份有限公司 | 一种锻件热处理方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116179805A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-30 | 振宏重工(江苏)股份有限公司 | 一种超大功率风电机组轻量化高性能空心主轴热处理方法 |
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