風力發電機葉片的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于風能的能源利用領域，特別是涉及一種風力發電機葉片。
【背景技術】
[0002]風力發電機的葉片目前主要使用玻璃鋼、碳纖維材質制成，也有一部分壽命較低的采用鋼或鋁合金制成，玻璃鋼、碳纖維材質的葉片強度較高、重量較輕、壽命較長，但是其成本是非常高的，尤其上述材料的專利權均被日本和美國所控制，購買費用高昂，鋼的強度較高，但是重量較重，而鋁合金重量較輕，但是強度比較低，因此如果發明一種強度較高韌性較好的鋁合金葉片，則既保證了較低的成本，又重量較輕，同時又保證了強度和韌性。
[0003]
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提出一種風力發電機葉片。
[0005]具體通過如下技術手段實現:
風力發電機葉片，
所述風力發電機葉片按質量百分比含量計為:Mg:1.2~3.6%，Si:0.6-1.2%, Cu:0.5-1.3%，V:0.2-0.35%，T1:0.08-0.18%，Cr:0.3-0.8%，Μη:0.02-0.06%，Zr:0.1-0.22%，RE:0.09-0.16%，余量為A1和不可避免的雜質；
所述風力發電機葉片的抗拉強度為480~520MPa，延伸率為23~26%，；
所述風力發電機葉片的微觀結構中，Al3Zr相均勻彌散分布，其截面面積百分比含量為6-12%, Al3Zr相平均等效直徑為1~1.2um, Al2QCu2Mn3相均勻分布在A13Zr相周圍。
[0006]作為優選，所述風力發電機葉片成型后采用如下的熱處理步驟:
(1)將成型后的葉片半成品置于退火爐中，加熱至505~530°C，保溫5~10小時，然后出爐空冷；
(2)將步驟(1)處理之后的半成品置入到深冷箱中冷卻到-80~-120°C，保持該溫度15~20min，然后出深冷箱高壓噴水恢復到室溫，所述噴水的水溫為20~30°C ；
(3)將步驟(2)得到的半成品置入回火爐中加熱至120~180°C，保溫20~30min后，隨爐冷卻到室溫，得到風力發電機葉片成品。
[0007]作為優選，所述風力發電機葉片的硬度為98~110N/mm2。
[0008]
本發明的效果在于:
1，通過對風力發電機葉片的成分進行改進，通過合理添加稀土 RE，使得鋁鎂合金中晶粒得到大幅度細化，Al3Zr相和Al2(]Cu2Mnjg均勻彌散且晶粒細小，從而使得其強度得到大幅度提升，韌性得到提升，并且通過合理調配各個元素的含量，使得各相之間的配比達到了最為優化的效果。
[0009]2，通過對葉片的熱處理制度進行改進，退火+深冷+回火處理，使得其微觀結構中各相分布更加均勻彌散，從而使得強度和韌性得到提升。
[0010]3，在深冷處理后溫度恢復的時候采用高壓噴水的方式進行升溫，從而使得表面溫度急速上升，使得表面硬度得到大幅度提升。
[0011]
【具體實施方式】
[0012]實施例1
風力發電機葉片按質量百分比含量計為:Mg:1.6%，Si:0.9%，Cu: 1.1%，V:0.28%，Ti:0.11%，Cr:0.52%，Μη:0.05%，Zr:0.16%，RE:0.12%，余量為 A1 和不可避免的雜質；
所述風力發電機葉片的抗拉強度為506MPa，延伸率為25%，硬度為108N/mm2。；
所述風力發電機葉片的微觀結構中，Al3Zr相均勻彌散分布，其截面面積百分比含量為8%，Al3Zr相平均等效直徑為1.1 μπι，Al2QCu2Mn；^均勾分布在A13Zr相周圍。
[0013]實施例2
實施例1風力發電機葉片成型后采用如下的熱處理步驟:
(1)將成型后的葉片半成品置于退火爐中，加熱至521°C，保溫8小時，然后出爐空冷；
(2)將步驟(1)處理之后的半成品置入到深冷箱中冷卻到-101°C，保持該溫度18min，然后出深冷箱高壓噴水恢復到室溫，所述噴水的水溫為28°C ;
(3)將步驟(2)得到的半成品置入回火爐中加熱至153°C，保溫28min后，隨爐冷卻到室溫，得到風力發電機葉片成品。
【主權項】
1.風力發電機葉片，其特征在于， 所述風力發電機葉片按質量百分比含量計為:Mg:1.2~3.6%，Si:0.6-1.2%, Cu:0.5-1.3%，V:0.2-0.35%，T1:0.08-0.18%，Cr:0.3-0.8%，Μη:0.02-0.06%，Zr:0.1-0.22%，RE:0.09-0.16%，余量為A1和不可避免的雜質； 所述風力發電機葉片的抗拉強度為480~520MPa，延伸率為23~26%，； 所述風力發電機葉片的微觀結構中，Al3Zr相均勻彌散分布，其截面面積百分比含量為6-12%, Al3Zr相平均等效直徑為1~1.2um, Al2QCu2Mn3相均勻分布在A13Zr相周圍。2.根據權利要求1所述的風力發電機葉片，其特征在于，所述風力發電機葉片成型后采用如下的熱處理步驟: (1)將成型后的葉片半成品置于退火爐中，加熱至505~530°C，保溫5~10小時，然后出爐空冷； (2)將步驟(1)處理之后的半成品置入到深冷箱中冷卻到-80~-120°C，保持該溫度15~20min，然后出深冷箱高壓噴水恢復到室溫，所述噴水的水溫為20~30°C ； (3)將步驟(2)得到的半成品置入回火爐中加熱至120~180°C，保溫20~30min后，隨爐冷卻到室溫，得到風力發電機葉片成品。3.根據權利要求1所述的風力發電機葉片，其特征在于，所述所述風力發電機葉片的硬度為 98~110N/mm2。
【專利摘要】本發明涉及一種風力發電機葉片，通過對發電機葉片的組分、含量以及熱處理方式進行改進，使得該風力發電機葉片的表面硬度、強度等性能得到大幅度提升，從而使得風力發電機的整體使用壽命得到大大提升。
【IPC分類】C22F1/047, C22C21/08
【公開號】CN105349850
【申請號】CN201510748474
【發明人】李白
【申請人】李白
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月7日