高强度风电叶片螺栓的制造、检验和使用规范课件

1、高强度风电叶片螺栓的制造、检验和使用规范叶片螺栓的重要性 叶片螺栓是承载叶片与机头的关键零部件，叶片螺栓的品质将直接影响到整个风力发电机组的安全性和可靠性，产品质量容不得半点疏忽，否则一颗螺栓的质量问题可能会造成不可预估的质量事故。现按以下三方面进行交流汇报： 一、叶片螺栓的制造工艺流程 二、叶片螺栓及相关产品的检验 三、叶片螺栓的安装和使用一、叶片螺栓的制造工艺流程材料选用1加工2 化学成分材料牌号碳（C）硅（Si）锰（Mn）铬（Cr）钼（Mo）42CrMoA0.380.450.170.370.50.80.91.20.150.25B70.370.490.150.350.651.10.71.2

2、0.150.25叶片螺栓、T型螺母、螺纹套管材料选用42CrMoA、B7，客户有特殊要求时选用40CrNiMo；六角螺母、垫圈材料选用45#、42CrMo、B7、35CrMo不等。42CrMoA和B7的主要区别如下：从上表可以看出B7(美国牌号)的Mn含量高于42CrMoA，Mn含量越高淬透性越好，可提高热处理后冲击韧性，所以B7可以代替42CrMoA达到同样等级性能要求。上述材料公司根据客户设计要求，选用国内知名优钢企业，如大冶钢厂、上海宝钢、江苏兴澄特钢等，选择定点采购，钢材经过检验合格后才能入库。原材料下料（自动圆锯机）主要加工工序和相关设备一栏两端平头倒角，打标记根据工艺要求，选择数控

3、专用自动机床进行两端平头倒角。打标记：标记是生产批次号，这相当于一个人的身份证，对该批次产品的材质工艺和生产流程都能很好的跟踪，也便于对以后的质量问题进行有效的追溯。100吨-160吨冲床160吨-600吨压力机热墩成型内六角这是一个关键工序，成型加热温度直接影响到螺栓的质量。加热时一般控制在900度左右，在成型部位全奥氏体化后，在低800度之前快速转移到模具中进行挤压成型。如温度过低，达不到成型温度，成型后的内六角内外部都可能存在裂纹的风险，通过热处理后会加大裂纹的扩散，在日后安装使用时，带内六角一端的螺纹将无法达到它本身应该有的强度，稍施加力就可能脱落下来。所以该工序必须严格监控，稍有疏忽

4、就会给生产企业和用户都带来隐患。热墩成型时的温控设置热处理生产线 热处理生产线控制室 碳势控制柜美国易普森多用炉热处理高强度螺栓，关键在热处理，通过热处理调质，改变钢材原有的组织结构来提高强度。强度过高，会增加螺栓的脆性，抗疲劳性也会大幅降低。强度过低，又达不到螺栓本身设计的承载要求。在钢性和韧性之间达到一个合理的中间值，一般叶片螺栓普遍采用10.9级。CNC数控加工中心 选用CNC数控加工，是由于螺栓的设计要求精度较高，尤其是螺纹的坯径尺寸精度要求高，公差控制在2-3丝之间，精密数控加工方可保证加工技术要求，可以保证后续螺纹的滚压精度，且能提高生产效益；另外，叶片螺栓是采用经过热处理后进行金

5、加工的工艺，从而确保了叶片螺栓的两端螺纹和整根螺栓的同心度。 因此我们公司在制造叶片螺栓、T型螺母和螺纹套管时都采用CNC数控加工。滚丝采用热处理后滚牙螺栓螺纹，提高螺栓的抗疲劳强度，消除表面缺陷和螺纹脱碳、螺纹滑牙和脱扣等风险。磁粉探伤CY-CDG-2000 多种磁化半自动荧光磁探机 磁粉探伤是将叶片螺栓通电磁化，并施以磁悬液，利用其缺陷部位的漏磁场吸附磁粉的特性，根据磁痕来判断叶片螺栓表面缺陷及近表面缺陷的探伤方法。磁粉探伤因缺陷显示比较直观,成本低,检验速度快,检验准确度高，已被广泛采用。 磁粉探伤需要持证上岗，目前我们公司级持证人员有6个，级持证人员有4个，级持证人员有1个。喷砂机 叶

6、片螺栓的表面清理包括去油、喷砂，此工序直接影响到后面涂层的品质，所以必须脱脂干净后才能进行喷砂，除去表面氧化层。 清理完绝对禁止不带手套接触，因手上带有的油脂、汗液等物质，将会造成二次污染。周转桶要专车专用，不得用油桶或其他有污染的桶，否则会造成二次污染。 对不同的工件选用不同钢丸粒度、抛丸时间来满足其工序要求。表面清理-去油、喷砂 达克罗涂覆 表面处理 无铬达克罗涂覆常用涂覆方法达克罗涂覆达克罗又称为锌铬涂层，是由锌粉、铝粉、铬酸、水、溶剂等原料配制而成的一种水性涂料。达克罗涂层具有极佳的耐蚀性、优良的涂装性能、稳定的耐候性及耐化学品性、无氢脆。工艺流程：涂覆 - 烘烤 - 冷却1、涂覆：浸

7、涂、刷涂、喷涂均可2、烘烤：前区预热100-150，后区固化温度280-3203、冷却：因烘烤温度高，烘烤后的零件需用风扇强冷整个工艺过程无废水废气排放，仅是涂层中含有微量的铬，但都是符合国标的。达克罗涂层检验1、涂层外观：涂层应连续、无明显堆积及漏涂等缺陷。2、涂层结合力：需用国标3M胶带测试结合力。3、涂层厚度：采用称重法或测厚仪测量涂层厚度。4、耐蚀性：采用中性盐雾试验法测试涂层耐蚀性，耗时长，为了能够快速检测出涂层的耐蚀性，也可参考采用快速盐雾试验（硝酸铵试验）对涂层进行检测。中性盐雾试验与快速盐雾试验的比较中性盐雾试验箱等级1234中性盐雾试验时间（小时）2404807201000快

8、速盐雾试验时间（分）304575120检测要求基本不允许出现红锈无铬涂层涂覆技术 无铬涂层又称锌铝涂层，不含铬，环保，无污染。无铬涂料分水溶性和有机溶剂型。 无铬涂覆工艺流程与达克罗涂覆工艺相似，只是工艺参数稍有差异，如：达克罗涂覆烘烤固化温度在300左右，而无铬涂覆使用溶剂型涂料时，烘烤固化温度仅200左右。无铬涂层分底涂和面涂，涂层防腐靠的是底涂涂层，而面涂涂层起到一个保护层。无铬涂层检验标准方式与达克罗涂层也大致相同，只是涂层结合力测试有些客户会要求使用划格试验检测。 包装是指使用适当的保护措施防止产品在运输和储存过程中出现损坏。 根据客户的要求或正源的内控，叶片螺栓使用网状塑料套、纸套

9、等进行保护，T型螺母使用油纸等来包装，六角螺母装进小纸箱，等包装好贴上标识，再放进大木箱，大木箱上也要贴上标识，便于分辨。包装自动包装流水线产品采用自动包装模式，包装好的产品按客户进行分区域存放，使整个车间井然有序。不同产品包装示意图不同产品包装示意图不同产品包装示意图不同产品包装示意图二、叶片螺栓及相关产品的检验 检验主要是监控产品在生产过程中的品质控制状态，可以防止不良品流出去，是产品生产中的关键之一。检验分为尺寸检验和性能等检测。 检验内容检验对象性能、金相、成分分析检测尺寸检验叶片螺栓拉伸、低温冲击、硬度、金相、成分分析螺纹长度、杆径、内六角对边及深度、跳动度、螺纹止通等 六角螺母保载

10、、硬度、成分分析高度、对边、对角、垂直度、螺纹止通等垫圈硬度、成分分析内径、外径、厚度等 T型螺母拉伸、低温冲击、保载、硬度、成分分析外观尺寸、螺纹止通等螺纹套管硬度、拉伸、低温冲击外观尺寸、垂直度、螺纹止通等 备注：叶片螺栓、六角螺母、垫圈三者组合后进行扭矩试验化学试验主要检测仪器一栏光谱分析仪200吨拉力测试机低温冲击机硬度分选布洛维硬度计、电脑材质分选仪三维坐标测量仪金相显微镜30000NM扭矩测试机 叶片螺栓及相关产品检验项目的示意测杆径 测有效螺纹长度 测内六角的对边 测内六角的深度 叶片螺栓的止通检验叶片螺栓的全跳动度检验 测T型螺母的直径 测T型螺母的高度测T型螺母的止通测T型螺

11、母是否偏心螺纹套管的止通检验螺纹套管的垂直度检验三、叶片螺栓的安装和使用 叶片螺栓的使用和安装对整个风机来说相关重要，为使各个螺栓的预紧力均匀并在同一个范围内，安装时除使用合适的润滑剂外，还要采用正确的安装方法，实现同一受力面各个螺栓能均匀受力，最终确保螺栓的抗疲劳性和使用寿命，具体安装要求和注意事项如下： 1、根据不同规格及设计规定的扭矩系数范围来制定施工扭矩。 2、在叶片制造厂家初装使用螺拴时要注意，不同批号的螺栓、螺母、垫圈及不同表面达克罗处理的螺栓不能混装。 3、在风场整机安装吊装叶片时，要保持螺栓外露部分螺纹的清洁度，不能沾有颗粒较大的沙尘和影响螺纹捏合精度的杂质，以确保螺纹连接精度，外露部分螺纹严重碰伤的要进行修复后安装。 4、叶片和回转轴承连接时，要严格按照设计部门规定的润滑方案和渡沫方式及选定的润滑剂牌号，施工扭矩也要按规定执行。 5、螺母紧固时应按要求进行对称方向的预紧和实施初拧及终拧，并且要做好初终拧的标记，