風電法蘭管件是風力發(fā)電機組塔架的主要連接部件，由于塔架高度可達100米以上，法蘭作為塔架的連接元件在高空中承受多種載荷，受力情況非常復(fù)雜。風電機組一旦遇到惡劣天氣，如極端低溫、臺風、沙塵暴等惡劣天氣，風電機組的塔架將受到葉輪旋轉(zhuǎn)時的動載荷及隨機分載荷的共同作用，這時電場機組零部件的安全運行將面臨嚴重考驗，所以為了防止出現(xiàn)倒塔等安全事故，設(shè)計單位對于風電法蘭的力學(xué)性能、內(nèi)部組織狀態(tài)、工藝性能、低溫韌性都要求很高。

　　風電法蘭管件的原材料為可焊接細晶粒結(jié)構(gòu)鋼S355NL或低合金高強度鋼Q345E，因此鋼種的碳含量低，Mn是主要的強化元素，還加入了部分細化晶粒元素，CEV≦0.43，焊接性能優(yōu)良，鍛后通過適當熱處理后，此鋼可以獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，因此該鋼成為制造風電法蘭管件的主要原材料。

　　風電法蘭管件的制作工藝流程：原材料復(fù)驗→下料→加熱→鍛造開坯→加熱→軋環(huán)→熱處理→粗加工→探傷→精加工→鉆孔→終檢。鍛造溫度在1230～800℃之間，鍛造比一般控制在6～10之間。

　　采用的熱處理方式為常規(guī)正火，或正火+高溫回火，回火沒有組織轉(zhuǎn)變的過程，主要目的是為了消除應(yīng)力、穩(wěn)定組織，因此決定鍛件力學(xué)性能的是正火熱處理過程。正火(或正回火)后的組織狀態(tài)為鐵素體+珠光體組織。

　　由于風電法蘭管件都具有截面尺寸大的結(jié)構(gòu)特點，所以按圖1所示空冷的冷卻速度較慢。按常規(guī)工藝生產(chǎn)的鍛件正火冷卻后獲得鐵素體組織含量高，鍛件的強度偏低，大多數(shù)鍛件的強度都偏技術(shù)要求的下限值。為了滿足大型風電法蘭管件的使用性能要求，讓鍛件性能具有優(yōu)良的強韌性匹配，我們創(chuàng)新研制了強韌化熱處理實用技術(shù)

　　大型風電法蘭管件強韌化熱處理實用技術(shù)的顯著特點是：

　　在加熱過程中采用分段加熱的方式進行，650℃以下慢速加熱，以避免鍛件表面與心部溫差大造成的溫差應(yīng)力，650℃以上采用全功率快速加熱的方式，以便使鍛件快速通過相變溫度，提高鍛件過熱度，增加了奧氏體形核率，而從達到細化晶粒的效果;冷卻時采用了吹風、噴霧等強制控冷技術(shù)，加快鍛件冷卻速度，強制冷卻至表面溫度300℃以后，空冷至室溫。采用強制冷卻的方式進行冷卻，抑制了先共析相——鐵素體的析出，鐵素體的含量相對較低，珠光體的含量相對較高。由于珠光體硬度比鐵素體要高，因此鍛件的強度和韌性得到了提高。

　　應(yīng)用此種技術(shù)熱處理后的鍛件內(nèi)部晶粒度可達到8級以上，晶粒越細，晶界越多，雜質(zhì)在晶界處偏聚濃度相對較低，這也是提高鍛件強度、低溫韌性和降低鋼的冷脆轉(zhuǎn)變溫度的一大措施。