Requisitos de fabricación para sujetadores para energía eólica
Fuente: Fácil de apretar
Primero, las características de los sujetadores de energía eólica
La energía eólica y el firmware tienen una serie de características técnicas: alta resistencia, nivel de alta precisión y condiciones de servicio severas. Resistirá la prueba de calor severo y temperatura extrema con el grupo anfitrión, y resistirá alta temperatura y erosión a baja temperatura: alta potencia, hasta 6MW unidad, gran diferencia de velocidad, vibración, corrosión, carga pesada, etc .; además de la carga de tracción de precarga axial, recibirá carga alternante de tracción adicional, carga alternante de cizalla transversal o El efecto de la carga de flexión combinada se acompaña de una carga de impacto, y la carga alternante lateral adicional ocasiona la carga alterna axial axial suelta de el caracol para causar la fractura de la fatiga del perno de apisonamiento. Bajo la acción del medio ambiente, la carga de tracción axial causa la fractura retrasada del perno y la fluencia del perno en condiciones de alta temperatura.
Debido a la aleatoriedad de la fuente de energía, la dureza del entorno operativo, la particularidad de la fabricación y la instalación, y el costo de los costos de mantenimiento, las turbinas eólicas imponen requisitos extremadamente altos para el empernado, y deben derivarse de sus características inherentes. El diseño, los procesos de fabricación, la producción en el taller y el montaje en el campo deben tomar las medidas necesarias para garantizar la fiabilidad de las conexiones atornilladas.
La mayoría de los pernos de alta resistencia para la energía eólica usan 10.9, y una pequeña cantidad usa 8.8 y 12.9. La rigidez de la energía eólica de alta resistencia se ve muy afectada por el rendimiento de las materias primas. La calidad del aspecto, la estructura de pliegues bajos, el tejido de profundidad de descarburación (tamaño de grano) y los experimentos de recalcado tienen un impacto significativo en la calidad de los sujetadores de alta resistencia.
En la actualidad, el uso de sujetadores en las turbinas eólicas en China se divide aproximadamente en las siguientes categorías:
(1) Pernos de torre: pernos utilizados en torres de turbinas eólicas, principalmente utilizados para pernos hexagonales de acero como GB / T1228 ~ 1231, DIN6914 ~ 6916 y DAST;
(2) Todo el perno de la máquina, es decir, el perno utilizado en el generador de turbina eólica, utiliza principalmente pernos de cabeza hexagonal, tuercas y arandelas como GB / T5782, GB / T5783, GB / T70.1, GB / T6170, GB / T97;
(3) Tornillo de hoja: el perno utilizado para conectar la pala de la turbina eólica al cubo, utilizado principalmente para personalizar el mapa.
Espárragos dobles no estándar.
En segundo lugar, los requisitos materiales
La mayor parte de la tecnología de equipos de energía eólica se introduce desde Europa. De acuerdo con la alta resistencia y el mismo estándar, las partes de fuerza eólica de alta resistencia son más complicadas, y el acero de carbono medio y el acero de aleación de carbono medio con una entalpía de 0 Z5 ~ 0,55 con contenido de carbono son ampliamente usado. . Lista de sujetadores utilizados por la energía eólica en el hogar y en el extranjero, consulte la Tabla 1:
Tabla 1 Lista de marcas nacionales y extranjeras de materiales de pernos de alta resistencia para la energía eólica
En circunstancias normales, la tuerca de energía eólica es de acero 45, 35, algunos productos están designados de acero 35CrMoA; el material de la junta es de acero 45.
Los elementos de los materiales seleccionados para pernos, tornillos, pernos, tuercas y arandelas están directamente relacionados con las propiedades mecánicas del sujetador y no deben ser menores que las propiedades mecánicas del material recomendado. Otros artículos y estándares de inspección se muestran en la Tabla 2:
En tercer lugar, los requisitos de rendimiento
1. Requisitos generales
GB / T3098.1-2010 "Pernos de rendimiento mecánico, tornillos y pernos de sujetadores" tienen datos específicos para cada grado de sujetadores. La mayoría de los pernos de energía eólica utilizan 10.9 grado de resistencia, grado de dureza es 32 ~ 39HRC, resistencia a la tracción Fuerza ≥1040Mpa, alargamiento después de la rotura ≥9%, contracción después de la rotura ≥48%, energía de absorción de impacto a baja temperatura Akv (-40 ~ 45 ° C ) ≥27J, los fabricantes de sujetadores deben fabricar pernos, tornillos y materiales para montantes Fabricados en especímenes, de acuerdo con los elementos experimentales de FFl y FF2 "Estándares para pernos, tornillos o postes con capacidad de carga completa" especificados en GB / T3098.1- 2010 "Pernos de rendimiento mecánico, tornillos y pernos para sujetadores" Las pruebas de rendimiento físico y mecánico, cumplen todos los requisitos especificados en GB / T3098.1-2010.
Para cumplir con los requisitos de los productos de grado GB / T3101.1-2002B, el error de rectitud del perno de energía eólica es: ≤0.0025XL + 0.05 (donde L es la longitud nominal del perno), que generalmente se endereza después del calor tratamiento para alcanzar el estándar.
Las propiedades mecánicas de la tuerca deben cumplir con todos los estándares especificados en GB / T3098.2-2000.
2, propiedades mecánicas del perno
Los pernos de alta resistencia para la energía eólica deben garantizar el coeficiente de torque. El coeficiente de par promedio del mismo lote de sujetadores es 0.11 ~ 0.15, y la desviación estándar del coeficiente de torque debe ser ≤0.01. El experimento del coeficiente de torsión se realizó con la precarga garantizada de ser el 75% del límite elástico. Pernos de alta resistencia para la energía eólica, debido a que la superficie está recubierta con Dacromet, el factor de torque se garantiza aplicando Mos2 durante la instalación. Si MoS2 se aplica tanto a la superficie de la rosca como a la junta, el coeficiente de torque generalmente está en el rango de 0.08 a 0.12, y la desviación estándar del coeficiente de torque debe ser ≤0.01. Si el M0S2 solo se aplica a la superficie de la rosca, el valor del coeficiente de torque aumentará ligeramente. Cuanto mayor sea el diámetro del perno, más obvio es el aumento. El método de prueba se lleva a cabo de acuerdo con GB / T50205-2001 "Especificación de aceptación e inspección de calidad de construcción de ingeniería de estructura de acero". Cada par de conexión de tornillo consta de 1 perno, 1 tuerca y 2 arandelas y debe fabricarse en el mismo lote.
Los pernos utilizados para las conexiones de orificio pasante son suministrados por el proveedor directamente al factor de par después del Dacromet (recubrimiento de zinc-cromo); el factor de par es suministrado por el proveedor con los pernos unidos.
El coeficiente de par del par de conexión de pernos de alta resistencia está directamente relacionado con la fuerza de apriete del perno de alta resistencia durante la instalación de la turbina eólica. El valor medio del coeficiente de torque y la inexactitud de la desviación estándar conducirán directamente a un ajuste excesivo o insuficiente de la fuerza auxiliar de atornillado. , tiene un impacto en la calidad de la instalación.
En el estándar GB / T1231-2006, el método experimental y la aceptación del coeficiente de par de conexión del perno hexagonal de alta resistencia para las estructuras de acero están estrictamente regulados. El estándar GB / T50205-2001 "Especificación de aceptación e inspección de la calidad de la ingeniería de la estructura de acero" también explica y estipula la aceptación de pares de conexión de perno hexagonal de alta resistencia para las estructuras de acero. Sin embargo, con la expansión del rango de aplicación de la conexión de perno de cabeza hexagonal grande de alta resistencia, especialmente con el aumento de la capacidad de la máquina de ensamblaje de turbina eólica, la importancia del coeficiente de par de acoplamiento de perno aumenta gradualmente.
En cuarto lugar, los requisitos de tamaño y tolerancia
Las tolerancias dimensionales y las tolerancias geométricas de los sujetadores deben cumplir estrictamente con los requisitos de las dimensiones correspondientes y las tolerancias geométricas de los grados; la rectitud y el descentramiento completo se llevarán a cabo de acuerdo con GB / T3103.1-2002B, y las tolerancias restantes no cubiertas deberán estar de acuerdo con la implementación del nivel GB / T3103.1- 2002, GB / T3103.3-2000Cc. Las dimensiones básicas del perno y la tuerca están de acuerdo con las disposiciones del hilo común GB / T196-2003 de dientes gruesos. La banda de tolerancia de la rosca del perno es de 6 g antes del chapado de acuerdo con GB / T197-2003; el nivel de 6h después del chapado se lleva a cabo de acuerdo con GB / T5267.2-2002. La tolerancia del hilo de la tuerca es de 6G antes del chapado y se lleva a cabo de acuerdo con GB / T197-2003; el 6H después del chapado se lleva a cabo de acuerdo con GB / T5267.2-2002. El extremo roscado del perno se especifica en GB / T5779.1 y GB / T5779.2.
El valor máximo del parámetro Ra de la rugosidad superficial del lado de la rosca no debe ser inferior a 3,2 um. Los hilos deben enrollarse después del tratamiento térmico y no se permite el mecanizado. La longitud del hilo debe procesarse de acuerdo con los requisitos del comprador.
V. Requisitos de calidad
Las juntas atornilladas deben tratarse superficialmente para protección contra la corrosión. La estanqueidad de la anticorrosión de Dacromet está de acuerdo con las condiciones técnicas de revestimiento de zinc-cromo GB / T5267.2-2002 o GB / T18684-2002; al menos 720 horas de prueba de niebla salina. El tratamiento anticorrosivo debe asegurar que las propiedades mecánicas y físicas del sujetador no se vean comprometidas.
El examen de la microestructura metalográfica se llevó a cabo de acuerdo con GB / T13298-1991, martensita de enfriamiento alrededor de 90%, templado de sorbita, 90% de detección de tejido; según la prueba de descarbonización GB / T3098.1-2010, tejido de baja densidad según GB / T1979 -2001, defectos de segregación suelta ≤ 1,5 ~ 2 para la prueba, muestreo aleatorio de acuerdo con el número de lote de cada lote de 3 piezas.
La prueba de grietas en la superficie debe llevarse a cabo de acuerdo con 9.1.b de GB / T4730.4-2005 "No se permite que los elementos de fijación y el eje muestren defectos laterales"; la prueba de inspección ultrasónica se realizará en todas las normas de inspección y aceptación en JB / T4730.3-2005. Requisitos de clase I para pruebas ultrasónicas y clasificación de calidad de tornillos en blanco.
El producto debe tener un certificado de calidad completo y un certificado de conformidad. Para cada especificación de M27 y superior, cada lote debe tener un informe de prueba de rendimiento mecánico de pernos de alta resistencia emitido por la organización de prueba de terceros. Los elementos de prueba deben estar de acuerdo con GB / T3098.1. -2010 implementación.
Sexto, proceso de fabricación de sujetadores de energía eólica
Además del proceso de partida en frío, el proceso de fabricación de sujetadores de alta resistencia de energía eólica incluye forjado en caliente, extrusión en frío y corte. El proceso de producción de los pernos de forjado en caliente es: material de estirado en frío, forjado en caliente, conformación hexagonal, templado y templado, procesamiento de hilo y tratamiento de superficie. Los pernos de alta resistencia para la energía eólica necesitan ser esferoidizados por dos tratamientos de calor, fuego y enfriamiento, a un nivel de fuerza de 10.9.
Para pernos de alta resistencia de la clase 10.9 y superior, la uniformidad de la estructura templada es particularmente importante. Con el fin de asegurar la austenización de los pernos de alta resistencia durante el enfriamiento rápido, la estructura de enfriamiento rápido es uniforme, y no hay ferrita no disuelta ni estructura no martensítica. El análisis metalográfico de la estructura apagada debe considerarse completamente. El tratamiento térmico exterior de pernos y pernos de alta resistencia otorga gran importancia a la austenización suficiente para garantizar la uniformidad de su estructura para obtener la mejor combinación de dureza y garantizar la seguridad de los pernos en servicio. Los fabricantes nacionales de pernos de alta resistencia no han prestado suficiente atención a esto, y el problema común es la irregularidad de la estructura de enfriamiento de pernos. Esta irregularidad no puede eliminarse en el siguiente proceso de templado; aunque la resistencia y la dureza del perno pueden alcanzar el rendimiento de 10.9 grados, debido a la pobre uniformidad de la estructura, el perno contiene una región con una gran cantidad de ferrita. Fácil de causar efectos tempranos. Por lo tanto, el control del proceso de producción debe fortalecerse en los procesos tempranos de tratamiento térmico y templado y templado.
En los últimos años, la tecnología de película de conversión en el tratamiento de superficies se ha desarrollado rápidamente. En sujetadores de alta resistencia, los pernos usan más tratamientos de superficie como fosfato (fosfatación) u oxidación (ennegrecimiento), tuercas, arandelas. El proceso de saponificación de fósforo generalmente se usa. Los sujetadores de alta resistencia para la energía eólica garantizan una vida útil de 10 años para reducir el riesgo de fragilización por hidrógeno durante el decapado y el enchapado. El recubrimiento de shot peening + contacto de SARS se usa para proteger sujetadores al aire libre. La función tiene las funciones de blindaje mecánico, auto-pasivación y anticorrosión superficial de protección electroquímica de ánodo sacrificatorio. La capa de recubrimiento debe ser mayor de 8-12 micras, y la prueba de resistencia al rocío de sal puede alcanzar más de 1000 h.