王景臣 赵凯兵

(中国一重集团有限公司，黑龙江161042)

风机主轴作为大型风电机组的主要部件，其主要负责承受扭矩作用，对其性能要求很高。风机轴的尺寸越来越大，对锻造工艺要求越来越高，需要合适的水压机载荷和工辅具，生产难度较大。

近期，我公司承制了某风机空心主轴，材质为34CrNiMo6，法兰直径∅2242 mm，长度1442.5 mm，内孔呈阶梯孔，净重10.886 t，主轴加工图见图1，性能要求见表1。按EN 10228-3:1998进行超声检测，质量等级达到3级。由于法兰直径大且总长度短(法兰直径/长度=1.55)，法兰成形难度较大，同时影响锻件材料收得率。考虑产品批量较大，锻造工艺需尽可能减少锻造火次来减少锻造成本。如果考虑模锻或冲形方案，模拟所需锻造压力较大且操作复杂，不易批量化组织生产。

表1 主轴性能要求Table1 Spindle performance requirements

1 初步锻造方案

该空心主轴难点在于法兰直径较大且长度短，不易锻造到成品尺寸，考虑模锻利用专用冲头，涨出中间直段同时连带增大法兰直径，此方案模拟效果不理想，存在涨形风险，不能确定实际涨形量能否达到模拟值。采用一锭出两件，法兰在两端，长主轴芯棒拔长出成品，气割成两件，但此方法操作水平要求高且法兰易变形。

图1 主轴加工图Figure 1 Spindle machining diagram

图2 锻件图Figure 2 Forging diagram

最终确定用胎膜先将法兰镦粗到成品尺寸再采用冲孔、芯棒拔长的方式，经过核算锻件毛坯重18.73 t，锻件图见图2，锻造初步方案采用29 t钢锭，锻造工序：接锭切水口弃料→压钳口、镦粗拔长、气割钳把→预镦粗(高压风管吹扫外圆铁皮)、闭式胎膜成形、镦粗法兰出成品→从法兰端面放置∅600 mm空心冲子冲孔、清毛刺→∅580 mm芯棒拔长出成品，四火次锻造完成。……