本发明涉及
技术领域：
，特别是涉及一种低温环境用风电法兰制作方法。
背景技术：
：风力发电作为一种清洁能源，具有日益广泛的应用前景。在全球风力发电方兴未艾的今天，特殊环境下使用的风力发电机，对风电法兰的性能，也提出了更加严格的要求。现有的风电法兰用q345e（或s355nl）材料，由于其良好的焊接性能、较高的强度、良好的塑性和低温冲击韧性，在国内外获得了广泛的应用。然而，这种材料的低温冲击性能，一般只能满足-50℃冲击性能的要求，对于更低环境温度下的风力发电系统，其风电法兰所要求的更高的低温冲击要求，则无法满足。如何进一步优化q345e的化学成分，优化其锻造成型工艺和热处理工艺，解决电法兰-60℃冲击性能的难题是本发明需要解决的技术问题。技术实现要素：本发明就是针对更低环境温度下，风电法兰更高的低温冲击性能要求，而提供的一种低温环境用风电法兰制作方法。本发明的一种低温环境用风电法兰制作方法，技术方案为，包括以下步骤：（1）原材料：低温环境用风电法兰用钢，采用电炉冶炼+真空脱气+炉外精炼的方式进行冶炼，浇铸成坯，其熔炼分析化学成分：c0.08-0.16，si0.15-0.30，mn1.00-1.60，p≤0.020，s≤0.015，v≤0.12，nb≤0.05，ni≤0.50，cr≤0.20，cu≤0.25，als≥0.015，mo≤0.10，ti≤0.010，nb+v+ti≤0.15，熔炼分析的化学成分满足碳当量cev≤0.41，cev=c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(ni+cu)/15；（2）锻造：低温环境用风电法兰的锻造，采用自由锻+辗环的方式进行；（3）热处理：低温环境用风电法兰的热处理采用正火或正火+回火。（4）机加工：低温环境用风电法兰的机加工，包括无损检测前的粗车、无损检测后的精车和钻孔三道工序。所述的低温环境为温度为-60℃～-20℃的环境。步骤（1）中，冶炼过程控制钢中气体含量：h2≤2ppm，o≤20ppm，n≤100ppm。步骤（2）中，，法兰的外径从2000mm至16000mm，法兰的高度最高可以到3000mm，采用辗环的方式来成型，保证锻造比不小于4:1。步骤（3）热处理中，正火的奥氏体化温度为900-930℃，保温时间依据热处理时法兰的厚度，按照1.2-1.5min/mm进行计算。保温结束之后，将法兰放入风场中进行风冷+喷雾冷却，待法兰表面温度降至500±20℃，停止喷雾，降至300±20℃，停止吹风；需要回火处理的法兰，回炉加热至580-630℃，保温时间依据法兰的厚度，按照1.2-1.5min/mm进行计算；保温结束后，空冷至室温。所述的一种低温环境用风电法兰制作方法，制作出的风电法兰，热处理后其力学性能：纵向拉伸性能满足gb/t1591和jb/t11218中q345e、en10025中s355n/s355nl、astma709中a709gr50等各规格锻件的要求，低温冲击性能满足-60℃kv≥50j（平均值）。本发明的有益效果为：通过优化现有q345e材料的化学成分，优化锻造成型工艺和热处理工艺，成功破解了风电法兰-60℃低温冲击性能的难题。具体实施方式：为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。实施例１成品尺寸为φ6000φ5318×227（170）（单位：mm）的风电法兰，采用优化后的q345e材料（化学成分：0.14c，0.34si，1.31mn，0.013p，0.003s，0.044v，0.037nb，0.087ni，0.079cr，0.055cu，0.017al，0.045mo，0.0034ti，0.0005b，h2（氢）1.5ppm，o（氧）15ppm，0.0074n）。其主要工艺流程为：（1）原材料下料：采用满足以上技术要求的料坯，通过锯切下料，下料重量满足该法兰的制作要求；（2）锻造：法兰的成型，采用自由锻+辗环的方式进行。加热的料坯经镦拔变料之后，冲孔、扩孔至一定尺寸，保证开坯尺寸满足锻造比、辗环和回炉加热的的要求。二次加热的锻坯，经辗环机径-轴向轧制，保证其成型尺寸满足法兰的毛坯尺寸要求，然后空冷至室温；（3）热处理：法兰的热处理，采用高效、节能的环形电炉进行加热，热处理方式采用正火或正火+回火的方式进行，正火的奥氏体化温度为910℃，保温时间依据热处理时法兰的厚度，按照1.3min/mm进行计算。保温结束之后，将法兰放入风场中进行风冷+喷雾冷却，待法兰表面温度降至500℃，停止喷雾，降至300℃，停止吹风。需要回火处理的法兰，回炉加热至600℃，保温时间依据法兰的厚度，按照1.2min/mm进行计算。保温结束后，空冷至室温。（4）机加工：法兰经热处理之后，采用数控立式车床，进行无损检测之前的粗车、无损检测之后的精车至成品尺寸，采用数控钻床，进行法兰螺栓孔的加工，得到产品。实施例2成品尺寸为φ6000φ5318×227（170）（单位：mm）的风电法兰，采用优化后的q345e材料（化学成分：0.15c，0.31si，1.39mn，0.005p，0.001s，0.039v，0.036nb，0.065ni，0.072cr，0.042cu，0.015al，0.015mo，0.0019ti，h2（氢）1.5ppm，o（氧）18ppm，0.0049n）。其主要工艺流程为：（1）原材料下料：采用满足以上技术要求的料坯，通过锯切下料，下料重量满足该法兰的制作要求；（2）锻造：法兰的成型，采用自由锻+辗环的方式进行。加热的料坯经镦拔变料之后，冲孔、扩孔至一定尺寸，保证开坯尺寸满足锻造比、辗环和回炉加热的的要求。二次加热的锻坯，经辗环机径-轴向轧制，保证其成型尺寸满足法兰的毛坯尺寸要求，然后空冷至室温；（3）热处理：法兰的热处理，采用高效、节能的环形电炉进行加热，热处理方式采用正火或正火+回火的方式进行，正火的奥氏体化温度为910℃，保温时间依据热处理时法兰的厚度，按照1.2min/mm进行计算。保温结束之后，将法兰放入风场中进行风冷+喷雾冷却，待法兰表面温度降至505℃，停止喷雾，降至310℃，停止吹风。需要回火处理的法兰，回炉加热至600℃，保温时间依据法兰的厚度，按照1.5min/mm进行计算。保温结束后，空冷至室温。（4）机加工：法兰经热处理之后，采用数控立式车床，进行无损检测之前的粗车、无损检测之后的精车至成品尺寸，采用数控钻床，进行法兰螺栓孔的加工，得到产品。采用上述工艺制作的风电法兰，经本体取样，其力学性能检测结果如表1所示：表1试样rel（mpa）rm（mpa）a（%）z（%）-60℃，kv（j）实施例132948536.580.0133.6,168.3,175.9实施例232347436.081.0142.6,163.8,166.0当前第1页12