Fertigungsanforderungen für Befestigungselemente für Windkraft
Quelle: Einfach zu straffen
Erstens, die Eigenschaften von Windenergieanlagen
Windkraft und Firmware haben eine Reihe von technischen Eigenschaften: hohe Festigkeit, hohe Genauigkeit und harte Betriebsbedingungen. Es wird dem Test der starken Hitze und der extremen Temperatur mit der Wirtsgruppe standhalten und Hochtemperatur- und Niedertemperaturerosion widerstehen: hohe Energie, bis 6MW Einheit, große Geschwindigkeitsdifferenz, Erschütterung, Korrosion, schwere Last, usw .; neben der axialen Vorspannzuglast erhält sie zusätzlich Zug - Wechselbelastung, Querschub Wechselbelastung oder Die Wirkung der kombinierten Biegebeanspruchung wird von einer Stoßbelastung begleitet, und die zusätzliche seitliche Wechselbelastung bewirkt die lockere axiale Wechselbelastung von die Schnecke verursacht einen Ermüdungsbruch des Stopfbolzens. Unter der Einwirkung des Umweltmediums verursacht die axiale Zugbelastung einen verzögerten Bruch des Bolzens und ein Kriechen des Bolzens unter Hochtemperaturbedingungen.
Aufgrund der Zufälligkeit der Energiequelle, der Härte der Betriebsumgebung, der Besonderheit von Herstellung und Installation und der Kosten für Wartungskosten stellen Windkraftanlagen extrem hohe Anforderungen an die Verschraubung und müssen von ihren inhärenten Eigenschaften ausgehen. Konstruktion, Fertigung, Fertigung und Montage müssen die notwendigen Schritte unternehmen, um die Zuverlässigkeit der Schraubverbindungen zu gewährleisten.
Die meisten der hochfesten Schrauben für Windkraft verwenden 10,9 und eine kleine Menge 8,8 und 12,9. Die hohe Festigkeit der Windenergie wird stark von der Leistungsfähigkeit der Rohstoffe beeinflusst. Die Qualität des Aussehens, die niedrige Faltenstruktur, die Entkohlungstiefe (Korngröße) und die Stauchversuche haben einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität von hochfesten Verbindungselementen.
Derzeit ist der Einsatz von Verbindungselementen in Windkraftanlagen in China grob in die folgenden Kategorien unterteilt:
(1) Turmschrauben: Schrauben, die an Türmen von Windkraftanlagen verwendet werden und hauptsächlich für sechseckige Stahlbolzen wie GB / T1228-1231, DIN6914-6916 und DAST verwendet werden;
(2) Der gesamte Maschinenbolzen, dh der an der Windkraftanlage verwendete Bolzen, verwendet hauptsächlich Sechskantschrauben, Muttern und Unterlegscheiben wie GB / T5782, GB / T5783, GB / T70.1, GB / T6170, GB / T97;
(3) Klingenschraube: Die Schraube, die verwendet wird, um die Windturbinenschaufel mit der Nabe zu verbinden, hauptsächlich zum Anpassen der Karte.
Nicht-Standard-Doppelstecker.
Zweitens, die Materialanforderungen
Der Großteil der Windkraftanlagen-Technologie wird aus Europa eingeführt. Entsprechend der hohen Festigkeit und dem gleichen Standard sind die hochfesten eng anliegenden Teile der Windkraft komplizierter, und die mittelkohlenstoffhaltigen Stahl- und mittelkohlenstoffhaltigen legierten Stähle mit einer Kohlenstoffenthalpie von 0 Z5 ~ 0,55 sind weit verbreitet benutzt. . Liste der Befestigungen, die von Windenergie im In- und Ausland verwendet werden, siehe Tabelle 1:
Tabelle 1 Liste der in- und ausländischen Marken von hochfesten Schraubenwerkstoffen für die Windenergie
Unter normalen Umständen ist die Windkraftmutter 45, 35 Stahl, einige Produkte werden als 35CrMoA-Stahl bezeichnet; Das Dichtungsmaterial besteht aus 45 Stahl.
Die Elemente der für Bolzen, Schrauben, Bolzen, Muttern und Unterlegscheiben ausgewählten Materialien stehen in direktem Zusammenhang mit den mechanischen Eigenschaften des Befestigungselements und sollten nicht unter den mechanischen Eigenschaften des empfohlenen Materials liegen. Andere Prüfgegenstände und Normen sind in Tabelle 2 aufgeführt:
Drittens, Leistungsanforderungen
1. Allgemeine Anforderungen
GB / T3098.1-2010 "Mechanische Leistungsbolzen, Schrauben und Bolzen von Verbindungselementen" haben spezifische Daten für jede Befestigungsart. Die meisten Windkraftschrauben verwenden 10,9 Grad Festigkeit, Härte ist 32 ~ 39HRC, Zugfestigkeit Festigkeit ≥1040Mpa, Dehnung nach Bruch ≥9%, Schrumpfung nach Bruch ≥48%, Niedrigtemperatur Schlagabsorptionsenergie Akv (-40 ~ 45 ° C ) ≥27J, Hersteller von Befestigungselementen müssen Schrauben, Schrauben und Bolzenmaterialien herstellen, die gemäß den experimentellen Aspekten von FFl und FF2 "Normen für Bolzen, Schrauben oder Bolzen mit voller Tragfähigkeit" gemäß GB / T3098.1- 2010 "Mechanische Leistungsbolzen, Schrauben und Bolzen für Verbindungselemente" Mechanische und physikalische Leistungsprüfungen erfüllen alle die in GB / T3098.1-2010 festgelegten Anforderungen.
Um die Anforderungen der GB / T3101.1-2002B Grade-Produkte zu erfüllen, ist der Geradheitsfehler der Windkraftschraube: ≤0,0025XL + 0,05 (wobei L die Nennlänge der Schraube ist), die in der Regel nach der Hitze gerichtet wird Behandlung, um den Standard zu erreichen.
Die mechanischen Eigenschaften der Mutter müssen allen in GB / T3098.2-2000 festgelegten Normen entsprechen.
2, mechanische Eigenschaften der Schraube
Die hochfesten Schrauben für die Windkraft müssen den Drehmomentbeiwert garantieren. Der durchschnittliche Drehmomentkoeffizient der gleichen Charge von Befestigungselementen beträgt 0,11 bis 0,15, und die Standardabweichung des Drehmomentkoeffizienten sollte ≤ 0,01 sein. Der Drehmomentkoeffizientenversuch wurde durchgeführt, wobei die Vorspannung garantiert 75% der Streckgrenze betrug. Hochfeste Schrauben für Windkraft, da die Oberfläche mit Dacromet beschichtet ist, wird der Drehmomentfaktor durch Anwendung von Mos2 während der Installation garantiert. Wenn MoS2 sowohl auf die Gewindeoberfläche als auch auf die Dichtung aufgebracht wird, liegt der Drehmomentkoeffizient im Allgemeinen im Bereich von 0,08 bis 0,12 und die Standardabweichung des Drehmomentkoeffizienten sollte ≤ 0,01 sein. Wenn der M0S2 nur auf die Gewindeoberfläche aufgebracht wird, erhöht sich der Wert des Drehmomentkoeffizienten geringfügig. Je größer der Durchmesser des Bolzens ist, desto deutlicher ist der Anstieg. Die Prüfmethode wird in Übereinstimmung mit der GB / T50205-2001 "Stahlkonstruktion, Konstruktion, Qualitätsprüfung und Annahmebescheinigung" durchgeführt. Jedes Schraubenverbindungspaar besteht aus 1 Schraube, 1 Mutter und 2 Unterlegscheiben und sollte in der gleichen Charge hergestellt werden.
Die für die Durchgangsbohrungen verwendeten Schrauben werden vom Lieferanten direkt nach der Dacromet (Zink-Chrom-Beschichtung) zum Drehmomentfaktor geliefert; Der Drehmomentfaktor wird vom Lieferanten mit den beigefügten Schrauben geliefert.
Der Drehmomentkoeffizient des hochfesten Schraubenverbindungspaars steht in direktem Zusammenhang mit der Anzugskraft des hochfesten Bolzens während der Installation der Windkraftanlage. Der Mittelwert des Drehmomentkoeffizienten und die Ungenauigkeit der Standardabweichung führen direkt zu einem zu starken oder zu geringen Anziehen der Schraubenhilfskraft. , hat Auswirkungen auf die Qualität der Installation.
In der Norm GB / T1231-2006 sind die experimentelle Methode und die Akzeptanz des hochfesten Verbindungsdrehmomentkoeffizienten für große Sechskantschrauben für Stahlkonstruktionen streng geregelt. Auch die Norm GB / T50205-2001 "Stahltragwerk Bauqualitätsprüf- und Abnahmevorschriften" erklärt und fordert die Abnahme von hochfesten Sechskantbolzen-Verbindungspaaren für Stahlkonstruktionen. Mit der Erweiterung des Anwendungsbereichs der hochfesten großen Sechskantkopfschraubenverbindung, insbesondere mit der Erhöhung der Kapazität der Windturbinenmontagemaschine, wird jedoch die Wichtigkeit des Schraubenkopplungsmomentenkoeffizienten allmählich erhöht.
Viertens, Größe und Toleranzanforderungen
Die Maßtoleranzen und geometrischen Toleranzen von Befestigungselementen müssen genau den Anforderungen der entsprechenden Abmessungen und geometrischen Toleranzen der Güten entsprechen; Geradheit und volle Rundlaufabweichung müssen in Übereinstimmung mit GB / T3103.1-2002B ausgeführt werden, und die restlichen nicht abgefüllten Toleranzen müssen in Übereinstimmung mit GB / T3103.1 - 2002, GB / T3103.3-2000Cc Level Implementierung sein. Die Grundabmessungen des Bolzens und des Muttergewindes entsprechen den Bestimmungen des GB / T196-2003 Grobzahn-Innengewindes. Das Toleranzband für den Schraubengang beträgt 6 g vor dem Galvanisieren gemäß GB / T197-2003; Die 6h-Ebene nach dem Galvanisieren wird gemäß GB / T5267.2-2002 durchgeführt. Die Gewindetoleranz der Mutter beträgt 6G vor dem Galvanisieren und wird gemäß GB / T197-2003 durchgeführt; die 6H nach dem Galvanisieren erfolgt gemäß GB / T5267.2-2002. Das Gewindeende des Bolzens ist in GB / T5779.1 und GB / T5779.2 spezifiziert.
Der maximale Parameterwert Ra der Oberflächenrauheit der Gewindeseite sollte nicht weniger als 3,2 μm betragen. Gewinde müssen nach der Wärmebehandlung gerollt werden, und Bearbeitung ist nicht erlaubt. Die Länge des Fadens muss entsprechend den Anforderungen des Käufers bearbeitet werden.
V. Qualitätsanforderungen
Die Schraubenverbindungen müssen zum Korrosionsschutz oberflächenbehandelt sein. Die Dichtheit von Dacromets Korrosionsschutz entspricht den technischen Bedingungen der Zink-Chrom-Beschichtung GB / T5267.2-2002 oder GB / T18684-2002; mindestens 720 Stunden Salzsprühtest. Die Korrosionsschutzbehandlung muss sicherstellen, dass die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Befestigungselements nicht beeinträchtigt werden.
Die metallographische Mikrostrukturuntersuchung wurde gemäß GB / T13298-1991 durchgeführt, Abschreckungsmartensit etwa 90%, Temperieren von Sorbit 90% Gewebeerkennung; gemäß GB / T3098.1-2010 Entkohlungstest, tief-falten Gewebe nach GB / T1979-2001 lose, Segregation Defekte ≤ 1,5 ~ 2 für die Prüfung, Stichprobenahme nach der Chargennummer von jeder Partie von 3 Stück.
Der Oberflächenrissprüfungstest muss gemäß 9.1.b der GB / T4730.4-2005 durchgeführt werden. "Die Befestigungselemente und Wellenteile dürfen keine seitlichen Defekte aufweisen"; Der Ultraschallprüfungstest muss in allen Prüf- und Abnahmestandards in JB / T4730.3-2005 durchgeführt werden. Anforderungen der Klasse I für die Ultraschallprüfung und Qualitätsbewertung von Schraubenrohlingen.
Das Produkt muss über ein abgeschlossenes Qualitätszertifikat und ein Konformitätszertifikat verfügen. Für jede Spezifikation von M27 und höher muss jede Charge über einen hochfesten mechanischen Prüfbericht für die mechanische Leistung verfügen, der von der unabhängigen Prüfstelle ausgestellt wurde. Die Prüfgegenstände müssen in Übereinstimmung mit GB / T3098.1 sein. -2010 Implementierung.
Sechstens, Wind Power Befestigungsverfahren
Zusätzlich zum Kaltstauchprozess umfasst der Herstellungsprozess für hochfeste Befestigungsmittel für Windkraftanlagen Warmschmieden, Kaltfließpressen und Schneiden. Der Produktionsprozess von Warmschmiedebolzen ist: kaltes Ziehmaterial, Warmschmieden, hexagonale Formgebung, Abschrecken und Anlassen, Bearbeitungsgewinde und Oberflächenbehandlung. Hochfeste Schrauben für Windkraft müssen durch zwei Wärmebehandlungen, Feuer und Abschrecken, auf ein Festigkeitsniveau von 10,9 sphäroidisiert werden.
Für hochfeste Schrauben der Klasse 10.9 und höher ist die Gleichmäßigkeit der abgeschreckten Struktur besonders wichtig. Um die Austenitisierung der hochfesten Schrauben während des Abschreckens sicherzustellen, ist die Abschreckstruktur gleichförmig und es gibt keine ungelöste Ferrit- und nicht-martensitische Struktur. Die metallographische Analyse der abgeschreckten Struktur sollte vollständig berücksichtigt werden. Ausländische hochfeste Bolzen- und Bolzenwärmebehandlung legt großen Wert auf ausreichende Austenitisierung, um die Einheitlichkeit ihrer Struktur sicherzustellen, um die beste Kombination von Zähigkeit zu erhalten und die Sicherheit von Bolzen im Betrieb zu gewährleisten. Inländische hochfeste Bolzenhersteller haben dem nicht genug Aufmerksamkeit geschenkt, und das allgemeine Problem ist die Unebenheit der Bolzenabschreckstruktur. Diese Unebenheit kann im nachfolgenden Temperprozess nicht beseitigt werden; obwohl die Festigkeit und Härte des Bolzens die Leistung von 10,9 erreichen kann, enthält der Bolzen aufgrund der geringen Gleichförmigkeit der Struktur einen Bereich mit einer großen Menge an Ferrit. Einfach, frühe Effekte zu verursachen. Daher sollte die Kontrolle des Produktionsprozesses in den frühen Wärmebehandlungs- und Vergütungsverfahren verstärkt werden.
In den letzten Jahren hat sich die Konversionsfilmtechnologie in der Oberflächenbehandlung schnell entwickelt. Bei hochfesten Schrauben verwenden die Schrauben mehr Oberflächenbehandlungen wie Phosphat (Phosphatierung) oder Oxidation (Schwärzung), Muttern, Scheiben. Im Allgemeinen wird ein Phosphor-Verseifungsverfahren verwendet. Hochfeste Verbindungselemente für Windkraft garantieren eine Lebensdauer von 10 Jahren, um das Risiko der Wasserstoffversprödung beim Beizen und Plattieren zu reduzieren. Die Shot Peening + SARS-Kontaktbeschichtung wird zum Schutz von Außenverschlüssen verwendet. Die Funktion hat die Funktionen der mechanischen Abschirmung, Selbstpassivierung und Oberflächenkorrosion des elektrochemischen Schutzes der Opferanode. Die Überzugsschicht sollte größer als 8-12 Mikron sein und der Salzsprühbeständigkeitstest kann mehr als 1000 Stunden erreichen.