Requisitos de fabricação para fixadores para energia eólica
Fonte: Fácil de apertar
Em primeiro lugar, as características dos elementos de fixação para energia eólica
A energia eólica e o firmware possuem uma série de recursos técnicos: alta resistência, alto nível de precisão e condições de serviço adversas. Suportará o teste do calor severo e da temperatura extrema com o grupo do anfitrião, e suportará erosão da alta temperatura e da baixa temperatura: poder superior, unidade de até 6MW, grande diferença da velocidade, vibração, corrosão, carga pesada, etc .; além da carga tensionada de pré-carga axial, receberá carga alternada de tração adicional, carga alternada de cisalhamento transversal ou O efeito da carga de flexão combinada é acompanhado por uma carga de impacto, e a carga alternada lateral adicional causa a carga axial axial de carga alternada o caracol para causar fratura por fadiga do parafuso de compactação. Sob a ação do meio ambiental, a carga de tração axial causa fratura retardada do parafuso e fluência do parafuso sob condições de alta temperatura.
Devido à aleatoriedade da fonte de energia, à dureza do ambiente operacional, à particularidade da fabricação e instalação e ao custo dos custos de manutenção, as turbinas eólicas impõem requisitos extremamente altos para a extração de parafusos e precisam proceder de suas características inerentes. Design, processos de fabricação, produção de chão de fábrica e montagem de campo devem tomar as medidas necessárias para garantir a confiabilidade das conexões aparafusadas.
A maioria dos parafusos de alta resistência para energia eólica usa 10,9, e uma pequena quantidade usa 8,8 e 12,9. O aperto de alta resistência da energia eólica é grandemente afetado pelo desempenho das matérias-primas. A qualidade da aparência, estrutura de baixa dobra, tecelagem de profundidade de descarbonetação (tamanho de grão) e experimentos perturbadores têm um impacto significativo na qualidade de fixadores de alta resistência.
Atualmente, o uso de fixadores em turbinas eólicas na China é dividido nas seguintes categorias:
(1) Parafusos de torre: parafusos utilizados em torres de turbinas eólicas, principalmente utilizados para parafusos de aço hexagonais, como GB / T1228 ~ 1231, DIN6914 ~ 6916 e DAST;
(2) Todo o parafuso da máquina, isto é, o parafuso usado no gerador de turbina eólica, utiliza principalmente parafusos de cabeça sextavada, porcas e arruelas como GB / T5782, GB / T5783, GB / T70.1, GB / T6170, GB / T97;
(3) Parafuso da lâmina: o parafuso usado para conectar a lâmina da turbina eólica ao cubo, usado principalmente para personalizar o mapa.
Pinos duplos não padronizados.
Em segundo lugar, os requisitos de material
A maior parte da tecnologia de equipamentos de energia eólica é introduzida na Europa. De acordo com a alta resistência e o mesmo padrão, as peças de alta resistência da energia eólica são mais complicadas, e o aço de médio carbono e o aço de liga de médio carbono com uma entalpia de carbono de 0 Z5 ~ 0,55 são amplamente usava. . Lista de fixadores utilizados pela energia eólica no país e no estrangeiro, consulte a Tabela 1:
Tabela 1 Lista de marcas nacionais e estrangeiras de materiais de alta resistência para energia eólica
Em circunstâncias normais, a porca de energia eólica é 45, 35 aço, alguns produtos são designados 35CrMoA aço; o material da junta é de 45 aço.
Os elementos dos materiais selecionados para parafusos, parafusos, pinos, porcas e arruelas estão diretamente relacionados às propriedades mecânicas do fixador e não devem ser inferiores às propriedades mecânicas do material recomendado. Outros itens e padrões de inspeção são mostrados na Tabela 2:
Em terceiro lugar, requisitos de desempenho
1. Requisitos gerais
GB / T3098.1-2010 "Parafusos de desempenho mecânico, parafusos e prisioneiros de fixadores" têm dados específicos para cada grau de fixadores. A maioria dos parafusos de energia eólica usam força de grau 10,9, grau de dureza é 32 ~ 39HRC, resistência à tração Força ≥1040Mpa, alongamento após ruptura ≥9%, encolhimento após ruptura ≥48%, energia de absorção de impacto de baixa temperatura Akv (-40 ～ 45 ° C ) ≥27J, os fabricantes de fixadores precisam fabricar parafusos, parafusos e materiais de pinos Fabricados em amostras, de acordo com os itens experimentais de FF1 e FF2 "Padrões para parafusos, parafusos ou prisioneiros com capacidade de carga total" especificados em GB / T3098.1- 2010 "Parafusos de desempenho mecânico, parafusos e prisioneiros para fixadores" Os testes de desempenho mecânico e físico, todos atendem aos requisitos especificados em GB / T3098.1-2010.
A fim cumprir as exigências dos produtos da categoria GB / T3101.1-2002B, o erro da retidão do parafuso de alimentação do vento é: ≤0.0025XL + 0.05 (onde L é o comprimento nominal do parafuso), que é geralmente endireitado após o calor tratamento para alcançar o padrão.
As propriedades mecânicas da porca devem estar em conformidade com todos os padrões especificados em GB / T3098.2-2000.
2, propriedades mecânicas do parafuso
Os parafusos de alta resistência para energia eólica devem garantir o coeficiente de torque. O coeficiente de torque médio do mesmo lote de fixadores é de 0,11 a 0,15 e o desvio padrão do coeficiente de torque deve ser ≤0,01. O experimento do coeficiente de torque foi realizado com a pré-carga garantida como sendo 75% da força de rendimento. Parafusos de alta resistência para energia eólica, porque a superfície é revestida com Dacromet, o fator de torque é garantido pela aplicação de Mos2 durante a instalação. Se o MoS2 for aplicado à superfície da rosca e à junta, o coeficiente de torque está geralmente na faixa de 0,08 a 0,12, e o desvio padrão do coeficiente de torque deve ser ≤0,01. Se o M0S2 for aplicado somente na superfície da rosca, o valor do coeficiente de torque aumentará ligeiramente. Quanto maior o diâmetro do parafuso, mais óbvio é o aumento. O método do teste é realizado de acordo com GB / T50205-2001 "inspeção da qualidade da construção da engenharia da estrutura de aço e especificação da aceitação". Cada par de conexão do parafuso consiste em 1 parafuso, 1 porca e 2 arruelas e deve ser fabricado no mesmo lote.
Os parafusos utilizados para as conexões através do furo são fornecidos pelo fornecedor diretamente ao fator de torque após o Dacromet (revestimento de zinco-cromo); o fator de torque é fornecido pelo fornecedor com os parafusos conectados.
O coeficiente de torque do par de conexão de parafuso de alta resistência está diretamente relacionado à força de aperto do parafuso de alta resistência durante a instalação da turbina eólica. O valor médio do coeficiente de torque e a imprecisão do desvio padrão levarão diretamente ao aperto excessivo ou sub-aperto da força auxiliar de aparafusamento. , tem um impacto na qualidade da instalação.
Na norma GB / T1231-2006, o método experimental e a aceitação do coeficiente de torque de conexão de parafuso sextavado de alta resistência para estruturas de aço são estritamente regulados. O padrão GB / T50205-2001 "Estrutura de Engenharia de Aço para Inspeção de Qualidade de Construção e Especificação de Aceitação" também explica e estipula a aceitação de pares de conexão de parafuso sextavado de alta resistência para estruturas de aço. No entanto, com a expansão da faixa de aplicação da conexão de parafuso de cabeça sextavada grande de alta resistência, especialmente com o aumento da capacidade da máquina de montagem de turbina eólica, a importância do coeficiente de torque de acoplamento do parafuso é aumentada gradualmente.
Quarto, tamanho e requisitos de tolerância
As tolerâncias dimensionais e as tolerâncias geométricas dos elementos de fixação devem estar estritamente de acordo com os requisitos das dimensões correspondentes e das tolerâncias geométricas dos graus; retidão e excentricidade total devem ser realizadas de acordo com GB / T3103.1-2002B, e as restantes tolerâncias não preenchidas devem estar de acordo com a implementação do nível GB / T3103.1- 2002, GB / T3103.3-2000Cc. As dimensões básicas da rosca do parafuso e da porca estão de acordo com as provisões da rosca comum grossa GB-T196-2003. A faixa de tolerância da rosca do parafuso é 6g antes do chapeamento de acordo com GB / T197-2003; o nível de 6h após o plaqueamento é realizado de acordo com GB / T5267.2-2002. A tolerância de rosca da porca é 6G antes do chapeamento e é realizada de acordo com GB / T197-2003; o 6H após o plating é realizado de acordo com GB / T5267.2-2002. A extremidade rosqueada do parafuso é especificada em GB / T5779.1 e GB / T5779.2.
O valor máximo do parâmetro Ra da rugosidade da superfície do lado da rosca não deve ser menor que 3,2 um. Os fios devem ser enrolados após o tratamento térmico, e a usinagem não é permitida. O comprimento do fio deve ser processado de acordo com os requisitos do comprador.
V. Requisitos de qualidade
As juntas aparafusadas devem ser tratadas na superfície para proteção contra corrosão. A estanqueidade do anticorrosivo da Dacromet está de acordo com as condições técnicas de revestimento de zinco-cromo GB / T5267.2-2002 ou GB / T18684-2002; pelo menos 720 horas de teste de névoa salina. O tratamento anticorrosivo deve assegurar que as propriedades mecânicas e físicas do fixador não sejam comprometidas.
O exame de microestrutura metálica foi realizado de acordo com GB / T13298-1991, com resfriamento de martensita de aproximadamente 90%, com detecção de tecido de sorbita 90%; de acordo com GB / T3098.1-2010 teste de descarbonização, tecido de baixa dobra de acordo com GB / T1979 -2001 Solta, defeitos de segregação ≤ 1,5 ~ 2 para teste, amostragem aleatória de acordo com o número do lote de cada lote de 3 peças.
O ensaio de fissuras na superfície deve ser realizado em conformidade com o ponto 9.1.b da GB / T4730.4-2005 “Os elementos de fixação e as partes dos veios não podem apresentar defeitos laterais”; O teste de inspeção ultrassônica deve ser realizado em todos os padrões de inspeção e aceitação do JB / T4730.3-2005. Requisitos de Classe I para Teste Ultrassônico e Classificação de Qualidade de Blanks de Parafuso.
O produto deve ter um certificado de qualidade e um certificado de conformidade completos. Para cada especificação de M27 e acima, cada lote deve ter um relatório de teste de desempenho mecânico de parafuso de alta resistência emitido pela organização de teste de terceiros. Os itens de teste devem estar de acordo com GB / T3098.1. -2010 implementação.
Sexto, processo de fabricação de prendedores de energia eólica
Além do processo de encadernação a frio, o processo de fabricação de fixadores de alta resistência eólica inclui forjamento a quente, extrusão a frio e corte. O processo de produção de parafusos de forjamento a quente é: material de estiragem a frio, formação de forjamento a quente, modelagem hexagonal, têmpera e têmpera, processamento de roscas e tratamento de superfície. Os parafusos de alta resistência para energia eólica precisam ser esferoidizados por dois tratamentos térmicos, fogo e têmpera, até um nível de força de 10,9.
Para parafusos de alta resistência da classe 10.9 e acima, a uniformidade da estrutura temperada é particularmente importante. A fim de garantir a austenitização dos parafusos de alta resistência durante a têmpera, a estrutura de têmpera é uniforme e não há ferrite não dissolvida e estrutura não martensítica. A análise metalográfica da estrutura extinta deve ser totalmente considerada. O tratamento térmico por parafusos e parafusos de alta resistência externa atribui grande importância à austenitização suficiente para garantir a uniformidade de sua estrutura para obter a melhor combinação de tenacidade e garantir a segurança dos parafusos em serviço. Os fabricantes domésticos de parafusos de alta resistência não prestaram atenção suficiente a isso, e o problema comum é o desnível da estrutura de têmpera de parafusos. Essa desigualdade não pode ser eliminada no processo de revenimento subsequente; embora a resistência e a dureza do parafuso possam atingir o desempenho de 10,9 graus, devido à baixa uniformidade da estrutura, o parafuso contém uma região com uma grande quantidade de ferrita. Fácil causar efeitos adiantados. Portanto, o controle do processo de produção deve ser fortalecido no tratamento térmico precoce e no processo de têmpera e revenimento.
Nos últimos anos, a tecnologia de filme de conversão no tratamento de superfície se desenvolveu rapidamente. Em fixadores de alta resistência, os parafusos usam mais tratamentos de superfície, como fosfato (fosfatização) ou oxidação (escurecimento), porcas e arruelas. O processo de saponificação de fósforo é geralmente usado. Os fixadores de alta resistência para energia eólica garantem uma vida útil de 10 anos para reduzir o risco de fragilização por hidrogênio durante a decapagem e o revestimento. O shot peening + revestimento de contato SARS é usado para proteger os fixadores externos. A função tem as funções de blindagem mecânica, auto-passivação e proteção anticorrosão de superfície de ânodo sacrificial. A camada de revestimento deve ser maior que 8-12 microns, e o teste de resistência a spray de sal pode atingir mais de 1000h.