本專利內容包括以下步驟:( 1 )原材料的生產工藝和成分范圍;( 2 )熱成形工藝流程和適用規格;( 3 )熱處理加熱工藝和冷卻工藝;( 4 )機加工流程和工序。
專利公開了( 1 )正火 + 回火的溫度曲線;( 2 )在旋轉風場中采用風冷 + 噴霧的冷卻方式,鍛件在冷卻過程中在風場中旋轉是一個突出的創新點,極大提高了整體鍛件力學性能指標的均質化程度;( 3 )低溫環境下法蘭鍛件的各項材料性能指標。要解決在 -20 ℃ ~-60 ℃低溫環境下運行的風力發電機組塔架連接法蘭 ( 簡稱風電法蘭 ) 的服役性能適應性難題。針對風電法蘭在低溫環境下沖擊功難以滿足要求的情況 , 通過本專利公開的制造方法 , 使得風電法蘭沖擊功 -60 ℃下達到 50J 以上 , 抗拉強度和屈服強度均滿足要求 , 法蘭獲得良好的強韌性匹配 , 性能優良。因此本專利具備突出的實質性特點和顯著的進步,進而具有創造性,符合《專利法》第 22 條第 3 款的規定。
公司自 2018 年采用本專利技術以來,取得了良好的經濟效益和社會效益,具體如下:
1、公司累計銷售專利產品超過 8 萬噸,新增銷售額 12.255億元,新增利潤 1.35 億元。
2、促進基礎零部件制造技術進步
本專利技術從原材料成分、鍛造輾環成形、熱處理、機加工等關鍵技術節點對風電法蘭制造的全流程進行優化,大幅度提升了風電法蘭的使用性能,尤其在 -60 ℃低溫環境下的沖擊韌性和強度匹配,使得風電法蘭獲得了優良的綜合力學性能,提升了風塔惡劣環境、復雜載荷下的服役能力,使我國風力發電機組基礎零部件的制造工藝水平,達到國際領先水平。
3、降低能耗、環保方面
本專利技術提出的鍛造成形采用自由鍛與輾環相結合的方式,輾環是國際公認的近凈成形工藝,與完全自由鍛相比,鍛件成形精度高、余量小,可降低原材料消耗約 15%-20% ,可降低鍛造加熱天燃氣和電力消耗,減少污染物排放,有利于環境保護。熱處理工序將正火處理與消除應力處理復合在一起,既起到細化晶粒組織的效果同時能夠消除組織應力,防止后續機加工變形,有效控制形狀尺寸穩定性。與正火、回火兩次熱處理相比,縮短了工藝流程,降低了電力能源消耗。
4、增強品牌影響力
伊萊特能源裝備股份有限公司已成為國際知名環鍛件制造商,尤其在風電領域業績突出,是風電法蘭制造行業的標桿企業。 2017 年被評為“最受歡迎風電機組配套設備品牌”; 2018 年被評為“山東省制造業百家高端培育企業”; 2019 年被評為“山東省制造業單項冠軍”; 2020 年被評為“山東省高端裝備制造業領軍企業”、“山東知名品牌”; 2021 年被評為“國家制造業單項冠軍”、“國家級綠色工廠”。
圍繞本專利技術,團隊申報一系列相關專利技術,截止 2021 年 12 月 31 日前,申請發明專利 11 項,實用新型專利 11 項,涉及復合沖孔、仿形軋制等成形技術以及旋轉風場等密切相關的工藝裝備和技術,持續擴大核心技術保護范圍。 2019 年本發明相關成果獲得山東省科學技術進步獎。
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