Exigences de fabrication pour les éléments de fixation pour l'énergie éolienne
Source: Facile à serrer
Premièrement, les caractéristiques des attaches éoliennes
L'éolien et le micrologiciel ont une série de caractéristiques techniques: haute résistance, niveau de précision élevé et conditions de service difficiles. Il supportera le test de chaleur intense et de température extrême avec le groupe hôte et résistera à l'érosion à haute température et basse température: puissance élevée, unité jusqu'à 6 MW, grande différence de vitesse, vibration, corrosion, charge lourde, etc. en plus de la charge axiale de précharge axiale, il recevra une charge alternative de traction supplémentaire, une charge alternative de cisaillement transversal ou l'effet de la charge de flexion combinée s'accompagnera d'une charge d'impact et la charge alternative latérale supplémentaire l'escargot pour provoquer une rupture par fatigue du boulon de bourrage. Sous l'action du milieu ambiant, la charge de traction axiale entraîne une rupture tardive du boulon et un fluage du boulon dans des conditions de température élevée.
En raison du caractère aléatoire de la source d’énergie, de la rigueur de l’environnement d’exploitation, des particularités de la fabrication et de l’installation et des coûts de maintenance, les éoliennes imposent des exigences extrêmement élevées en matière de boulonnage. La conception, les processus de fabrication, la production en atelier et l'assemblage sur site doivent prendre les mesures nécessaires pour garantir la fiabilité des connexions boulonnées.
La plupart des boulons à haute résistance pour l'énergie éolienne utilisent 10,9 et une petite quantité utilise 8,8 et 12,9. L'étanchéité à haute résistance de l'énergie éolienne est grandement influencée par les performances des matières premières. La qualité de l'apparence, la structure à faible pliage, le tissage en profondeur de décarburation (granulométrie) et les expériences de bouleversement ont un impact significatif sur la qualité des fixations à haute résistance.
À l’heure actuelle, l’utilisation d’attaches dans les éoliennes en Chine se répartit approximativement dans les catégories suivantes:
(1) Boulons de tour: boulons utilisés sur les tours des éoliennes, principalement utilisés pour les boulons hexagonaux en acier tels que GB / T1228 ~ 1231, DIN6914 ~ 6916 et DAST;
(2) L'ensemble du boulon de la machine, c'est-à-dire le boulon utilisé sur l'éolienne, utilise principalement des boulons à tête hexagonale, des écrous et des rondelles tels que GB / T5782, GB / T5783, GB / T70.1, GB / T6170, GB / T97;
(3) Vis à lame: le boulon utilisé pour connecter la pale d'éolienne au moyeu, principalement utilisé pour personnaliser la carte.
Clous doubles non standard.
Deuxièmement, les exigences matérielles
La majeure partie de la technologie des équipements éoliens est introduite en Europe. Selon la haute résistance et la même norme, les parties serrées à haute résistance de l’énergie éolienne sont plus compliquées et l’acier à teneur moyenne en carbone et en acier à alliage moyen carbone avec une enthalpie carbonée de 0 Z5 ~ 0,55 sont largement utilisé. . Liste des fixations utilisées par l'éolien au pays et à l'étranger, voir tableau 1:
Tableau 1 Liste des marques nationales et étrangères de boulons à haute résistance pour l'énergie éolienne
Dans des circonstances normales, l'écrou de vent est de 45, 35 acier, certains produits sont désignés acier 35CrMoA; le joint est en acier 45.
Les éléments des matériaux choisis pour les boulons, les vis, les goujons, les écrous et les rondelles sont directement liés aux propriétés mécaniques de la fixation et ne doivent pas être inférieurs aux propriétés mécaniques du matériau recommandé. D'autres éléments et normes d'inspection sont présentés dans le tableau 2:
Troisièmement, les exigences de performance
1. Exigences générales
GB / T3098.1-2010 "Les boulons, vis et goujons de fixation des pièces mécaniques" ont des données spécifiques pour chaque catégorie de fixations. La plupart des boulons d'énergie éolienne utilisent une résistance de 10,9, la dureté est de 32 ~ 39HRC, la résistance à la traction ≥1040Mpa, l'allongement après rupture ≥9%, le retrait après rupture ≥48%, l'énergie d'absorption des impacts à basse température Akv (-40 ～ 45 ° C ) ≥27J, les fabricants d'attaches doivent fabriquer des boulons, des vis et des matériaux de goujons Fabriqués en spécimens, conformément aux articles expérimentaux de FFl et FF2 "Normes pour boulons, vis ou goujons à pleine capacité" spécifiés dans GB / T3098.1- 2010 "Vis mécaniques, vis et goujons pour fixations" Les tests de performance mécanique et physique répondent tous aux exigences spécifiées dans le document GB / T3098.1-2010.
Afin de répondre aux exigences des produits de qualité GB / T3101.1-2002B, l'erreur de rectitude du boulon d'énergie éolienne est: ≤ 0,0025 XL + 0,05 (où L est la longueur nominale du boulon), qui est généralement redressé après la chaleur traitement pour atteindre la norme.
Les propriétés mécaniques de l'écrou doivent être conformes à toutes les normes spécifiées dans le document GB / T3098.2-2000.
2, propriétés mécaniques du boulon
Les boulons à haute résistance à l'énergie éolienne doivent garantir le coefficient de couple. Le coefficient de couple moyen du même lot de fixations est de 0,11 à 0,15 et l'écart type du coefficient de couple doit être ≤ 0,01. L'expérience de coefficient de couple a été réalisée avec la précharge garantie à 75% de la limite d'élasticité. Des boulons à haute résistance pour l'énergie éolienne, car la surface est recouverte de Dacromet, le facteur de couple est garanti par l'application de Mos2 pendant l'installation. Si MoS2 est appliqué à la fois sur la surface du fil et sur le joint, le coefficient de couple est généralement compris entre 0,08 et 0,12 et l'écart type du coefficient de couple doit être ≤ 0,01. Si le M0S2 n'est appliqué qu'à la surface du filetage, la valeur du coefficient de couple augmentera légèrement. Plus le diamètre du boulon est grand, plus l'augmentation est évidente. La méthode de test est effectuée conformément à la norme GB / T50205-2001 «Spécification de l'inspection et de l'acceptation de la qualité de la construction par génie civil». Chaque paire de connexions de boulons comprend 1 boulon, 1 écrou et 2 rondelles et doit être fabriquée dans le même lot.
Les boulons utilisés pour les connexions traversantes sont fournis directement par le fournisseur au facteur de couple après le Dacromet (revêtement zinc-chrome); le facteur de couple est fourni par le fournisseur avec les boulons attachés.
Le coefficient de couple de la paire de connexions à boulon haute résistance est directement lié à la force de serrage du boulon à haute résistance lors de l'installation de l'éolienne. La valeur moyenne du coefficient de couple et l'imprécision de l'écart type conduiront directement au serrage excessif ou au serrage insuffisant de la force auxiliaire de serrage. , a un impact sur la qualité de l'installation.
Dans la norme GB / T1231-2006, la méthode expérimentale et l'acceptation du coefficient de couple de connexion des boulons à six pans creux de grande résistance pour les structures en acier sont strictement réglementées. La norme GB / T50205-2001 «Inspection et acceptation de la qualité de la construction en génie des structures en acier» explique également et stipule l'acceptation de paires de connexions à boulons hexagonaux à haute résistance pour les structures en acier. Cependant, avec l'expansion de la gamme d'applications de la connexion de boulons à tête hexagonale à grande résistance, en particulier avec l'augmentation de la capacité de la machine d'assemblage d'éoliennes, l'importance du coefficient de couple de couplage des boulons est progressivement augmentée.
Quatrième, taille et exigences de tolérance
Les tolérances dimensionnelles et les tolérances géométriques des éléments de fixation doivent être strictement conformes aux exigences des dimensions et des tolérances géométriques correspondantes des nuances; la rectitude et le voile complet doivent être effectués conformément à la norme GB / T3103.1-2002B, et les autres tolérances non remplies doivent être conformes à la norme GB / T3103.1-2002, GB / T3103.3-2000Cc. Les dimensions de base du filetage du boulon et de l'écrou sont conformes aux dispositions du filetage à grosses dents GB / T196-2003. La bande de tolérance du filetage du boulon est de 6 g avant le placage selon GB / T197-2003; le niveau 6h après le placage est réalisé selon GB / T5267.2-2002. La tolérance de filetage de l'écrou est de 6G avant le plaquage et est réalisée selon GB / T197-2003; le 6H après le placage est effectué selon GB / T5267.2-2002. L'extrémité filetée du boulon est spécifiée dans GB / T5779.1 et GB / T5779.2.
La valeur maximale du paramètre Ra de la rugosité de la surface du filetage ne doit pas être inférieure à 3,2 µm. Les fils doivent être roulés après le traitement thermique et l'usinage n'est pas autorisé. La longueur du fil doit être traitée conformément aux exigences de l'acheteur.
V. Exigences de qualité
Les assemblages boulonnés doivent être traités en surface pour la protection contre la corrosion. L'étanchéité de l'anti-corrosion de Dacromet est conforme aux conditions techniques des revêtements zinc-chrome GB / T5267.2-2002 ou GB / T18684-2002; au moins 720 heures d'essai au brouillard salin. Le traitement anti-corrosion doit garantir que les propriétés mécaniques et physiques de la fixation ne sont pas compromises.
Un examen métallographique de la microstructure a été réalisé conformément au document GB / T13298-1991, en désactivant la martensite à environ 90%, en tempérant la détection de tissu à 90% de sorbite; selon GB / T3098.1-2010 test de décarbonisation, tissu à faible pli selon GB / T1979 -2001 Lâche, défauts de ségrégation ≤ 1,5 ~ 2 pour le test, échantillonnage aléatoire selon le numéro de lot de chaque lot de 3 pièces.
L'essai de fissuration en surface doit être effectué conformément à 9.1.b du document GB / T4730.4-2005 «Les éléments de fixation et les parties d'arbre ne doivent présenter aucun défaut latéral»; l'essai d'inspection par ultrasons doit être effectué dans toutes les normes d'inspection et d'acceptation de JB / T4730.3-2005. Exigences de classe I pour le contrôle par ultrasons et le classement de qualité des ébauches.
Le produit doit avoir un certificat de qualité et un certificat de conformité dûment remplis. Pour chaque spécification de M27 et plus, chaque lot doit avoir un rapport de test de performance mécanique des boulons à haute résistance délivré par l'organisme de test tiers. Les éléments de test doivent être conformes à GB / T3098.1. -2010 mise en œuvre.
Sixième procédé de fabrication de fixations éoliennes
Outre le processus de frappe à froid, le procédé de fabrication des éléments de fixation à haute résistance à l’énergie éolienne comprend le forgeage à chaud, l’extrusion à froid et la coupe. Le processus de production des boulons de forgeage à chaud est le suivant: matériau d'étirage à froid, formage à chaud, formage hexagonal, trempe et revenu, filetage et traitement de surface. Les boulons à haute résistance à l'énergie éolienne doivent être sphéroïdisés par deux traitements thermiques, le feu et la trempe, à un niveau de résistance de 10,9.
Pour les boulons à haute résistance de classe 10.9 et plus, l'uniformité de la structure trempée est particulièrement importante. Afin d'assurer l'austénitisation des boulons à haute résistance pendant la trempe, la structure de trempe est uniforme et il n'y a pas de structure de ferrite non dissoute et de structure non martensitique. L'analyse métallographique de la structure trempée doit être pleinement prise en compte. Le traitement thermique des boulons et des boulons étrangers à haute résistance attache une grande importance à une austénitisation suffisante pour assurer l'uniformité de sa structure afin d'obtenir la meilleure combinaison de ténacité et d'assurer la sécurité des boulons en service. Les fabricants nationaux de boulons à haute résistance n’y ont pas prêté suffisamment d’attention et le problème commun est l’inégalité de la structure de trempe des boulons. Cette inégalité ne peut pas être éliminée lors du processus de trempage ultérieur; Bien que la résistance et la dureté du boulon puissent atteindre les 10,9 degrés, en raison de la faible uniformité de la structure, le boulon contient une zone contenant une grande quantité de ferrite. Facile à provoquer des effets précoces. Par conséquent, le contrôle du processus de production devrait être renforcé lors du traitement thermique précoce et du processus de trempe et de revenu.
Ces dernières années, la technologie du film de conversion dans le traitement de surface s'est développée rapidement. Sur les fixations à haute résistance, les boulons utilisent davantage de traitements de surface tels que le phosphate (phosphatation) ou l'oxydation (noircissement), les écrous, les rondelles. Le procédé de saponification du phosphore est généralement utilisé. Les fixations à haute résistance pour l'énergie éolienne garantissent une durée de vie de 10 ans afin de réduire le risque de fragilisation par l'hydrogène lors du décapage et du placage. Le revêtement anti-grenaillage + contact SRAS est utilisé pour protéger les fixations extérieures. La fonction a pour fonctions le blindage mécanique, l'auto-passivation et l'anti-corrosion de surface de la protection électrochimique des anodes sacrificielles. La couche de revêtement doit être supérieure à 8-12 microns et le test de résistance au brouillard salin peut atteindre plus de 1000 heures.