风力发电机叶片的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于风能的能源利用领域，特别是涉及一种风力发电机叶片。
【背景技术】
[0002]风力发电机的叶片目前主要使用玻璃钢、碳纤维材质制成，也有一部分寿命较低的采用钢或铝合金制成，玻璃钢、碳纤维材质的叶片强度较高、重量较轻、寿命较长，但是其成本是非常高的，尤其上述材料的专利权均被日本和美国所控制，购买费用高昂，钢的强度较高，但是重量较重，而铝合金重量较轻，但是强度比较低，因此如果发明一种强度较高韧性较好的铝合金叶片，则既保证了较低的成本，又重量较轻，同时又保证了强度和韧性。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种风力发电机叶片。
[0005]具体通过如下技术手段实现:
风力发电机叶片，
所述风力发电机叶片按质量百分比含量计为:Mg:1.2~3.6%，Si:0.6-1.2%, Cu:0.5-1.3%，V:0.2-0.35%，T1:0.08-0.18%，Cr:0.3-0.8%，Μη:0.02-0.06%，Zr:0.1-0.22%，RE:0.09-0.16%，余量为A1和不可避免的杂质；
所述风力发电机叶片的抗拉强度为480~520MPa，延伸率为23~26%，；
所述风力发电机叶片的微观结构中，Al3Zr相均匀弥散分布，其截面面积百分比含量为6-12%, Al3Zr相平均等效直径为1~1.2um, Al2QCu2Mn3相均匀分布在A13Zr相周围。
[0006]作为优选，所述风力发电机叶片成型后采用如下的热处理步骤:
(1)将成型后的叶片半成品置于退火炉中，加热至505~530°C，保温5~10小时，然后出炉空冷；
(2)将步骤(1)处理之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-120°C，保持该温度15~20min，然后出深冷箱高压喷水恢复到室温，所述喷水的水温为20~30°C ；
(3)将步骤(2)得到的半成品置入回火炉中加热至120~180°C，保温20~30min后，随炉冷却到室温，得到风力发电机叶片成品。
[0007]作为优选，所述风力发电机叶片的硬度为98~110N/mm2。
[0008]
本发明的效果在于:
1，通过对风力发电机叶片的成分进行改进，通过合理添加稀土 RE，使得铝镁合金中晶粒得到大幅度细化，Al3Zr相和Al2(]Cu2Mnjg均匀弥散且晶粒细小，从而使得其强度得到大幅度提升，韧性得到提升，并且通过合理调配各个元素的含量，使得各相之间的配比达到了最为优化的效果。
[0009]2，通过对叶片的热处理制度进行改进，退火+深冷+回火处理，使得其微观结构中各相分布更加均匀弥散，从而使得强度和韧性得到提升。
[0010]3，在深冷处理后温度恢复的时候采用高压喷水的方式进行升温，从而使得表面温度急速上升，使得表面硬度得到大幅度提升。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]实施例1
风力发电机叶片按质量百分比含量计为:Mg:1.6%，Si:0.9%，Cu: 1.1%，V:0.28%，Ti:0.11%，Cr:0.52%，Μη:0.05%，Zr:0.16%，RE:0.12%，余量为 A1 和不可避免的杂质；
所述风力发电机叶片的抗拉强度为506MPa，延伸率为25%，硬度为108N/mm2。；
所述风力发电机叶片的微观结构中，Al3Zr相均匀弥散分布，其截面面积百分比含量为8%，Al3Zr相平均等效直径为1.1 μπι，Al2QCu2Mn；^均勾分布在A13Zr相周围。
[0013]实施例2
实施例1风力发电机叶片成型后采用如下的热处理步骤:
(1)将成型后的叶片半成品置于退火炉中，加热至521°C，保温8小时，然后出炉空冷；
(2)将步骤(1)处理之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-101°C，保持该温度18min，然后出深冷箱高压喷水恢复到室温，所述喷水的水温为28°C ;
(3)将步骤(2)得到的半成品置入回火炉中加热至153°C，保温28min后，随炉冷却到室温，得到风力发电机叶片成品。
【主权项】
1.风力发电机叶片，其特征在于， 所述风力发电机叶片按质量百分比含量计为:Mg:1.2~3.6%，Si:0.6-1.2%, Cu:0.5-1.3%，V:0.2-0.35%，T1:0.08-0.18%，Cr:0.3-0.8%，Μη:0.02-0.06%，Zr:0.1-0.22%，RE:0.09-0.16%，余量为A1和不可避免的杂质； 所述风力发电机叶片的抗拉强度为480~520MPa，延伸率为23~26%，； 所述风力发电机叶片的微观结构中，Al3Zr相均匀弥散分布，其截面面积百分比含量为6-12%, Al3Zr相平均等效直径为1~1.2um, Al2QCu2Mn3相均匀分布在A13Zr相周围。2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片，其特征在于，所述风力发电机叶片成型后采用如下的热处理步骤: (1)将成型后的叶片半成品置于退火炉中，加热至505~530°C，保温5~10小时，然后出炉空冷； (2)将步骤(1)处理之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-120°C，保持该温度15~20min，然后出深冷箱高压喷水恢复到室温，所述喷水的水温为20~30°C ； (3)将步骤(2)得到的半成品置入回火炉中加热至120~180°C，保温20~30min后，随炉冷却到室温，得到风力发电机叶片成品。3.根据权利要求1所述的风力发电机叶片，其特征在于，所述所述风力发电机叶片的硬度为 98~110N/mm2。
【专利摘要】本发明涉及一种风力发电机叶片，通过对发电机叶片的组分、含量以及热处理方式进行改进，使得该风力发电机叶片的表面硬度、强度等性能得到大幅度提升，从而使得风力发电机的整体使用寿命得到大大提升。
【IPC分类】C22F1/047, C22C21/08
【公开号】CN105349850
【申请号】CN201510748474
【发明人】李白
【申请人】李白
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月7日