声明

本文是学习GB-T 34524-2017 风力发电机组 主轴. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了风力发电机组主轴的术语和定义、订单信息、技术要求、检验要求、试验方法、验收及

合格证书、标志、包装和贮存。

本标准适用于水平轴风力发电机组锻造主轴。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 223(所有部分) 钢铁及合金化学分析方法

GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法

GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法

GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法

GB/T 5210 色漆和清漆 拉开法附着力试验

GB/T 6394 金属平均晶粒度测定法

GB/T 6402 钢锻件超声检测方法

GB/T 8923.1 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定
第1部分:未涂覆过的钢材

表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级

GB/T 9286 色漆和清漆 漆膜的划格试验

GB/T 9793 热喷涂 金属和其他无机覆盖层 锌、铝及其合金

GB/T 10561 钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法

GB/T 11374 热喷涂涂层厚度的无损测量方法

GB/T 13288.2 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理后的钢材表面粗糙度特性
第2部分:磨料

喷射清理后钢材表面粗糙度等级的测定方法 比较样块法

GB/T 13452.2 色漆和清漆 漆膜厚度的测定

GB/T 17394(所有部分) 金属材料 里氏硬度试验

JB/T 5000.13 重型机械通用技术条件 第13部分:包装

JB/T 5000.15 重型机械通用技术条件 第15部分:钢锻件无损探伤

ISO12944-4 色漆和清漆 防护漆体系对钢结构的腐蚀防护
第4部分:表面类型和表面处理 (Paints and varnishes—Corrosion protection
of steel structures by protective paint systems—Part 4:

Types of surface and surface preparation)

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

锻造主轴 forging shaft

风力发电机组中利用锻造成型方式,经机加工而成的将风轮扭矩和转速传递给发电系统的轴。

GB/T 34524—2017

3.2

法兰端 flange side

位于风力发电机组主轴前端与轮毂连接的一端。

3.3

小头端 little side

位于风力发电机组主轴后端与齿轮箱(如有)连接的一端。

3.4

实心主轴 solid shaft

任何径向截面其内孔直径与外径比值≤0.3的主轴。

3.5

空心主轴 hollow shaft

任何径向截面其内孔直径与外径比值>0.3的主轴。

3.6

常温型机组 wind turbine generator system for
normal environment

设计生存温度为-20℃~+50℃,运行温度为- 10℃~+40℃的风力发电机组。

3.7

低温型机组 wind turbine generator system for
cold environment

设计生存温度为-40℃~+50℃,运行温度为-30℃~+40℃的风力发电机组。

4 订单信息

下列信息由主轴需方提供:

a) 主轴材料、图纸、技术要求、交货状态、供货数量;

b) 高于"5技术要求"及其他特别要求;

c) 需方若有见证点要求需在合同中注明。

5 技术要求

5.1 制造工艺

5.1.1 冶炼和浇注

锻件用钢锭宜采用电炉冶炼、钢包精炼。如经需方同意也可采用保证质量的其他方法冶炼。

钢锭应在金属铸型中铸成,应采用尽可能大的横截面积和有效的冒口。

在铸锭前或铸锭时,钢水应经过真空处理,真空系统的极限压强应低于133 Pa。

5.1.2 锻造

锻件应采用钢锭直接锻造成型,锻件需进行连续纤维锻。

锻件应缓慢而均匀地加热。锻件应在有足够吨位的锻压设备上锻造成型,确保锻透和组织均匀,锻

件的轴线应与钢锭的中心大致重合。

钢锭两端应有足够的切除量,确保锻件无缩孔和严重的偏析。

除非订货合同中另有规定,钢锭质量较好端(水口端)应为法兰端。

锻造比应≥4。

GB/T 34524—2017

5.1.3 热处理

5.1.3.1
热处理应在适当结构的炉内进行,该炉应状态良好,并设有能控制和记录温度的有效装置。炉
子的大小应使整个锻件能均匀地加热至所需的温度。

5.1.3.2
锻件在锻后需进行正火加回火或退火工艺处理,以改善组织和机械加工性能。

5.1.3.3
粗加工后锻件需进行调质热处理以满足保证力学性能要求,调质回火温度不宜低于580℃。

5.1.4 机械加工

机加工后,交货的主轴应符合需方订货图样和技术要求规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求。

5.1.5 补焊

制造过程不允许采用任何形式的焊接或刷镀等添加材料的方式保证尺寸。

5.2 化学成分

5.2.1 钢的化学成分(熔炼分析)的质量分数应符合表1的规定。

1 化学成分的质量分数 %

材料牌号

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

Ni

42CrMo4或

42CrMo4+Ni

0.38~0.45

0.40

0.60~0.90

0.025

0.025

0.90~1.20

0.15~0.30

适量加

≤0.8

34CrNiMo6

0.3~0.38

0.40

0.50~0.80

0.025

0.025

1.30~1.70

0.15~0.30

1.30~1.70

当42CrMo4不能满足力学性能要求时,允许适量增加镍含量≤0.8%。

常温型机组材料宜选用42CrMo4或42CrMo4+Ni、低温型机组材料宜选用34CrNiMo6,或能保证性能的其他牌

号材料 。

5.2.2 成品锻件气体含量[H]≤1.2×10-⁶ ,[O]≤30×10-⁶
,[N]≤70×10-⁶。

5.2.3 As、Sn、Sb、Pb及 Bi 含量≤0.01%,Cu 含量≤0.25%。

5.3 力学性能

主轴的力学性能应符合表2的规定。

2 主轴锻件的力学性能

材料牌号

热处理

状态

截面直

径尺寸

mm

力学性能(纵向)

抗拉强度Rm

MPa

屈服强度

R,2

MPa

伸长率A

%

断面收缩率Z

%

冲击功

Ak

J

硬度

HBW

42CrMo4或

42CrMo4+Ni

Q+T

≤400

710~900

530

15

45

35(-20℃)

250~

300

401~550

680~870

500

15

43

30(-20℃)

551~650

660~850

480

16

42

27(-20℃)

651~750

630~820

450

16

40

25(-20℃)

230~280

GB/T 34524—2017

表2(续)

材料牌号

热处理

状态

截面直

径尺寸

mm

力学性能(纵向)

抗拉强度Rm

MPa

屈服强度

R₀.2

MPa

伸长率A。

%

断面收缩率Z

%

冲击功

A

J

硬度

HBW

34CrNiMo6

Q+T

≤400

850~1020

650

14

54

42(-40 ℃)

250~300

400~550

830~1000

630

14

54

40(-40℃)

550~650

800~980

600

15

52

38(-40 ℃)

235~280

650~750

780~960

580

15

50

35(-40 ℃)

当要求锻件作力学性能测定时,其硬度值只作为参考,不作为验收依据。

5.4 防腐

5.4.1 清洗

根据ISO12944-4 推荐清洗方式对表面进行清洗,彻底清除油、脂、脏物及 NDT
残留物。

5.4.2 表面处理

5.4.2.1 喷漆表面经喷砂处理后清洁度应达到 GB/T
8923.1 中 Sa 2% 等级,喷砂后粗糙度应达到

GB/T 13288.2 中等(G) 级别。

5.4.2.2 热喷金属表面经喷砂处理后清洁度应达到 GB/T
8923.1 中 Sa3 等级,喷砂后粗糙度应达到

GB/T 13288.2 粗糙(G) 级别。

5.4.3 涂装

5.4.3.1 根据需方或供需双方确定的涂装要求执行。

5.4.3.2 当需要进行热喷涂时,应按GB/T9793 执行。

6 检验要求和试验方法

6.1 化学成分分析

6.1.1 熔炼分析

每炉钢水可于浇注时取样测定钢水的化学成分,分析结果符合表1的要求。

6.1.2 成品分析

必要时进行成品分析,其分析结果应符合表1及表3规定的要求。成品分析试样取自主轴本体或

延长部位,也可取自力学性能分析试样。

GB/T 34524—2017

3 成品化学成分允许偏差

元素

分析中最大容许含量

质量分数/%

容许偏差

质量分数/%

C

≤0.55

±0.02

Si

≤0.40

+0.03

Mn

≤1.00

±0.04

>1.00 ≤1.70

±0.05

P

≤0.025

+0.005

S

≤0.040

+0.005b

Cr

≤2.00

±0.05

>2.00 ≤2.20

±0.10

Mo

≤0.30

±0.03

>0.30 ≤0.60

±0.04

Ni

≤2.00

±0.05

>2.00 ≤4.30

±0.07

V

≤0.25

±0.02

B

≤0.0050

±0.0003

土表示在一个件中,偏差的发生可能超过表1规定范围的上限值或者低于其规定范围的下限值,但两个值并不

同时存在。

b根据成品分析,对于有特定硫含量范围(0.02%~0.04%)的钢,容许偏差为±0.005%。

6.1.3 化学成分的检验

化学成分的检验按 GB/T 223或能保证分析质量的其他方法的规定。

6.2 力学性能

6.2.1 取样位置、方向与数量

6.2.1.1
主轴的拉伸、冲击试样应采取自锻件的延长部位。

6.2.1.2
每根主轴在调质后进行取样,实心主轴取样部位应在距表面三分之一半径处(见图1)。空心
主轴取样应在二分之一壁厚处(见图2)。

6.2.1.3
主轴拉伸、冲击试样方向应取纵向(轴向),冲击试样位置离端头不小于30 mm。

6.2.1.4 每组试样的数量为一个拉伸、三个冲击。

style="width:4.21339in;height:4.02666in" />

GB/T 34524—2017

style="width:9.86653in;height:4.2867in" />

图 1 实心主轴取样图

style="width:4.70678in;height:4.8532in" />

2 空心主轴取样图

6.2.1.5 测试结果应满足表2及表4中偏差要求。

4 抗拉强度的最大允许偏差

抗拉强度Rm

MPa

抗拉强度的最大允许偏差

MPa

<600

70

600~900

100

大于900

120

如果一个锻件作两组或两组以上的拉伸试验,其抗拉强度的最大允许差值应符合本表要求。

6.2.2 试验方法

6.2.2.1 拉伸试验

拉伸试验应按 GB/T 228.1 的规定。

GB/T 34524—2017

6.2.2.2 缺口冲击试验

冲击试验按 GB/T 229 的规定。

6.3 硬度检验

6.3.1
硬度检验用便携式布氏或便携式里氏硬度计在工件表面上进行,布氏硬度检测按
GB/T 231.1、

里氏硬度检测按GB/T 17394 的规定。

6.3.2
至少在180°两条母线上,检测锻件的两端(法兰端、小头端)和中间三处硬度。

6.3.3 同一锻件表面硬度差不应超过30 HBW, 同一批锻件的硬度相对差不应超过50
HBW。

6.4 金相检验

6.4.1 调质后晶粒度按照GB/T6394
进行材料平均晶粒度检验,检验结果应≥5级。

6.4.2 非金属夹杂物按照 GB/T 10561,A 法评定,检验结果 A、B、C、D、Ds
均≤1.5 级。五项之和

≤4级。

6.4.3 金相试样取样位置在小头端纵向R/3 处。

6.5 无损检测

6.5.1 一般要求

锻件应无白点、裂纹、折叠、缩孔、严重的偏析和严重的非金属夹杂物聚集等影响使用性能和表面质

量的缺陷

6.5.2 超声波探伤

经锻造、热处理后,按照GB/T6402
进行超声波探伤筛查。经粗加工、调质后,按照GB/T 6402 进
行100%超声探伤检查,距表面≤50 mm 范围内按质量等级4级验收,距表面>50 mm
范围内按质量

等级3级验收。为保证所有位置被检测到,必要时应使用斜探头进行检测。

6.5.3 磁粉探伤

精加工完毕后根据JB/T 5000.15对主轴进行100%磁粉探伤检查,按JB/T 5000.15
质量等级1级

验收。

6.6 复试和重新热处理

6.6.1
当拉伸试验中某一试验结果不合格时,可在主轴上与原试样相邻部位取两个试样进行复试,两
个试样的复试结果应全部满足规定要求。

6.6.2
当主轴做三个冲击时,允许其中一个试样单值低于规定值,但不得低于规定值的70%,三个试样
单值的算术平均值不得低于规定值。当达不到上述要求时,在同一产品相邻部位再取三个冲击试样进
行复试,但复试试样单值应全部符合规定值。

6.6.3
力学性能检测中如发现因白点和裂纹导致不合格,产品不得复试,予以报废。

6.6.4
当主轴力学性能不合格时,可进行重新热处理。重新淬火次数不超过两次,正、回火次数不限。

6.7 防腐涂层检验

6.7.1 干膜厚度

6.7.1.1 油漆干膜厚度按照 GB/T13452.2 执 行 。

GB/T 34524—2017

6.7.1.2 热喷金属干膜厚度按照GB/T 11374 执行。

6.7.2 附着力

6.7.2.1 按照GB/T 9286 进行划格试验,至少应满足
GB/T 9286 中2级要求。

6.7.2.2 按 照GB/T 5210
进行拉开法附着力检验,要求≥5 MPa。

7 验收及合格证书

7.1
当主轴的化学成分、力学性能、无损检测、防腐、外观、尺寸与公差等符合订货合同要求时应予
验收。

7.2
需方有权选择锻件的某些试验项目进行验收,在验收或以后的加工中,发现锻件不符合本标准和
订货合同中规定的补充技术要求时,需方应及时通知供方,双方协商解决。

7.3 供方应向需方提供合格证书,合格证书应包括以下内容:

a) 合同号;

b) 锻件图号;

c) 标准号和材料牌号;

d) 冶炼方法、熔炼炉号、锻件标识号;

e) 熔炼分析结果;

f) 力学性能检测报告;

g) 无损探伤检测报告;

h) 交货锻件的实际尺寸和重量;

i) 防腐检验报告;

j) 金相检验报告;

k) 热处理工艺报告与曲线;

1) 其他检验和需方需要补充检验的结果。

8 标志、包装和贮存

8.1
供方应在每个主轴醒目位置打印合同号、型号、熔炼炉号、序列号和供方标识等标记。

8.2 供方应对每根主轴的外表面进行适当防护,具体包装应符合JB/T 5000.13
的规定,如需方另有要 求,需按订货协议或合同规定的要求执行。

8.3 成品应贮存在通风、干燥的厂房内。

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