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1、高強度緊固件知識簡介—風力發(fā)電機組2012-9-22一、前言3二、達克羅工藝介紹31.1達克羅技術防腐機理31.2達克羅技術的特點41.3達克羅的必然性、必要性和效益分析5三、風電用與鋼結(jié)構(gòu)用緊固件的區(qū)別51、采用標準的差異52、引用標準的差異53、材料選用的差異64、表面處理的差異75、生產(chǎn)工藝與包裝方式的差異7四、風電用緊固件制造要求84.1風電用緊固件特點84.2材料要求84.3性能要求94.4尺寸與公差要求104.5質(zhì)量要求104.6風電緊固件制造工藝11五、高強度緊固件原材料簡介115.1外觀質(zhì)量11
2、5.2化學成分115.3低倍組織125.4脫碳層深度125.5非金屬夾雜物125.6顯微組織135.7頂鍛實驗13六、不銹鋼緊固件136.1不銹鋼緊固件鎖死原因136.2如何降低鎖死比例14七、參考文獻14一、前言我國風力發(fā)電機組已經(jīng)從消化引進海外技術階段發(fā)展至自主技術創(chuàng)新階段，具備技術、人才、資金和價格方面的優(yōu)勢。按照“十二五”規(guī)劃綱要，新增裝機7000萬KW以上。這意味著，在“十二五”期間，我國風電新增裝機平均每年不低于1400萬KW的速度增長。近年來，我國風電行業(yè)尤其是大容量的兆瓦級別大型風力發(fā)電機組得到
3、迅速發(fā)展，風電緊固件是風力發(fā)電機組主要連接部件，在風電機組中，大量使用高強度螺栓的連接，它占用風電機組零部件的22%左右。變槳軸承與輪轂、變槳軸承與葉片、輪轂與發(fā)電機主軸、主機架與偏航軸承、主機架與發(fā)電機機架、主軸承與主機架、齒輪箱彈性支撐座與主機架、塔架與偏航制動盤、塔筒與塔筒等均采用高強度螺栓以及在所有的關鍵連接部件均通過高強度螺栓進行連接其包括電氣元器件的連接。一臺風力發(fā)電機組緊固件的費用約為整機成本的3.5%～6%，緊固件零部件雖小，但是作用卻至關重要。風電用高強度螺栓緊固件由于長期野外服役，環(huán)境較差，
4、維修更換條件差，所以要求風機穩(wěn)定性強，正常連續(xù)工作的情況下，緊固件要求必須保證10年以上的使用壽命。風電高強度螺栓大部分選擇10.9級，少量為8.8級或12.9級。風電機組高強度螺栓緊固件的質(zhì)量受原材料影響較大，外觀質(zhì)量、化學成分、低倍組織、脫碳層深度、非金屬夾雜物、顯微組織（晶粒度）和頂鍛試驗等7個方面對高強度緊固件質(zhì)量有重大影響。本文著力于介紹與高強度螺栓相關的專業(yè)知識，目的在于提高風電工程師的技術應用水平。二、達克羅工藝介紹達克羅是DACROMET譯音和縮寫，簡稱達克羅。國內(nèi)命名為鋅鉻涂層，是一種新型的耐
5、腐涂層，與傳統(tǒng)的電鍍鋅相比：鋅鉻涂層耐腐蝕性能極強，是鍍鋅的7-10倍，無氫脆性，特別適用于高強度受力件，高耐熱性、耐熱溫度300℃，尤其適用于風力發(fā)電機組、汽車、摩托車發(fā)動機部件的高強度構(gòu)件，高滲透性、高附著性、高減磨性、高耐氣候性、高耐化學品穩(wěn)定性、無污染性。達克羅技術的基體材料范圍：鋼鐵制品及有色金屬如鋁、鎂及其合金，銅、鎳、鋅等及其合金，而且涂覆全過程中無污染，在金屬表面處理歷史上是一場革命，是當今世界上金屬表面處理富有代表性的高新技術。1.1達克羅技術防腐機理1、鋅對基體的受控的電化學保護作用。2、鉻
6、酸的鈍化作用：通常的鈍化僅僅是在待處理的金屬表面形成一層極薄的鈍化膜，如電鍍、熱鍍，而達克羅溶液中無數(shù)微小的鋅片與鉻酸鈍化反應，經(jīng)涂覆烘烤后，鋅片層層疊加，形成了無數(shù)層鈍化膜。鋅片鋁片及復后鉻鹽涂層的機械屏蔽遮蓋保護作用及鋁抑制鋅的“淘析”作用。1.2達克羅技術的特點1、優(yōu)越的耐腐蝕性末蝕化的鍍鋅層，鹽霧試驗時一般10小時腐蝕掉1-3um厚的達克羅處理過的金屬表面，進行鹽霧試驗時100小時才腐蝕掉1um，比傳統(tǒng)的金屬表面處理耐腐蝕性提高7-10倍，鹽霧試驗可達1000小時以上，并且有抗二氧化硫的高技術指標，顯示
7、出更強的防銹性。2、優(yōu)越的耐熱腐蝕性傳統(tǒng)鍍鋅層在高于70℃的條件下，會出現(xiàn)微小裂紋，在200—300℃的條件下會變色，耐腐蝕性也大大下降。達克羅防腐蝕膜固化溫度為300℃，所以表面金屬即使長置于高溫條件下，其外觀不變，耐熱腐蝕性極好。3、無氫脆性氫脆是傳統(tǒng)鍍鋅工藝無法克服的弊病。達克羅處理過程中不進行任何的酸洗。無酸洗即無氫離子侵蝕鋼鐵基體，再加上在高溫下固化，所以達克羅涂層絕對沒有氫脆的現(xiàn)象。特別運用于抗拉強度Rm＞1000N/sq·mm高強度零件的防腐蝕處理，如：高強度螺栓和彈簧等種類。4、高滲透性經(jīng)過達克
8、羅處理的金屬件，在細微的空隙處也能形成膜，深透性良好的防腐蝕涂層，管狀零件內(nèi)也是有均勻涂上涂層，再加上達克羅溶液是水溶性的，所以它的滲透性很好。（下圖為鹽霧試驗240小時后電鍍鋅制品和達克羅制品的結(jié)果對比。）5、高附著性高溫烘烤后形成的鋅、鋁片及復合鹽涂層與鋼鐵基體有良好的結(jié)合力。6、高耐氣候性達克羅在一定涂層厚度下可以經(jīng)受二氧化硫、酸雨、煙塵、粉塵的侵蝕。其耐SO2試驗可達3周期。適
