本专利内容包括以下步骤:( 1 )原材料的生产工艺和成分范围;( 2 )热成形工艺流程和适用规格;( 3 )热处理加热工艺和冷却工艺;( 4 )机加工流程和工序。
专利公开了( 1 )正火 + 回火的温度曲线;( 2 )在旋转风场中采用风冷 + 喷雾的冷却方式,锻件在冷却过程中在风场中旋转是一个突出的创新点,极大提高了整体锻件力学性能指标的均质化程度;( 3 )低温环境下法兰锻件的各项材料性能指标。要解决在 -20 ℃ ~-60 ℃低温环境下运行的风力发电机组塔架连接法兰 ( 简称风电法兰 ) 的服役性能适应性难题。针对风电法兰在低温环境下冲击功难以满足要求的情况 , 通过本专利公开的制造方法 , 使得风电法兰冲击功 -60 ℃下达到 50J 以上 , 抗拉强度和屈服强度均满足要求 , 法兰获得良好的强韧性匹配 , 性能优良。因此本专利具备突出的实质性特点和显著的进步,进而具有创造性,符合《专利法》第 22 条第 3 款的规定。
公司自 2018 年采用本专利技术以来,取得了良好的经济效益和社会效益,具体如下:
1、公司累计销售专利产品超过 8 万吨,新增销售额 12.255亿元,新增利润 1.35 亿元。
2、促进基础零部件制造技术进步
本专利技术从原材料成分、锻造辗环成形、热处理、机加工等关键技术节点对风电法兰制造的全流程进行优化,大幅度提升了风电法兰的使用性能,尤其在 -60 ℃低温环境下的冲击韧性和强度匹配,使得风电法兰获得了优良的综合力学性能,提升了风塔恶劣环境、复杂载荷下的服役能力,使我国风力发电机组基础零部件的制造工艺水平,达到国际领先水平。
3、降低能耗、环保方面
本专利技术提出的锻造成形采用自由锻与辗环相结合的方式,辗环是国际公认的近净成形工艺,与完全自由锻相比,锻件成形精度高、余量小,可降低原材料消耗约 15%-20% ,可降低锻造加热天燃气和电力消耗,减少污染物排放,有利于环境保护。热处理工序将正火处理与消除应力处理复合在一起,既起到细化晶粒组织的效果同时能够消除组织应力,防止后续机加工变形,有效控制形状尺寸稳定性。与正火、回火两次热处理相比,缩短了工艺流程,降低了电力能源消耗。
4、增强品牌影响力
伊莱特能源装备股份有限公司已成为国际知名环锻件制造商,尤其在风电领域业绩突出,是风电法兰制造行业的标杆企业。 2017 年被评为“最受欢迎风电机组配套设备品牌”; 2018 年被评为“山东省制造业百家高端培育企业”; 2019 年被评为“山东省制造业单项冠军”; 2020 年被评为“山东省高端装备制造业领军企业”、“山东知名品牌”; 2021 年被评为“国家制造业单项冠军”、“国家级绿色工厂”。
围绕本专利技术,团队申报一系列相关专利技术,截止 2021 年 12 月 31 日前,申请发明专利 11 项,实用新型专利 11 项,涉及复合冲孔、仿形轧制等成形技术以及旋转风场等密切相关的工艺装备和技术,持续扩大核心技术保护范围。 2019 年本发明相关成果获得山东省科学技术进步奖。
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