小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)能的能源利用領(lǐng)域，特別是涉及一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用情況，有的區(qū)域需要設(shè)置大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的需求也在逐漸的增加，尤其在一些新概念居民小區(qū)內(nèi)，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用在逐步增加。而普通風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪葉片目前主要使用玻璃鋼、碳纖維材質(zhì)制成，也有一部分采用鋼或鋁合金制成，玻璃鋼、碳纖維材質(zhì)的葉片強(qiáng)度較高、重量較輕、壽命較長(zhǎng)，但是其成本是非常高的，尤其上述材料的專利權(quán)均被日本和美國(guó)所控制，購(gòu)買費(fèi)用高昂，鋼的強(qiáng)度較高，但是重量較重，而鋁合金重量較輕，但是強(qiáng)度比較低，因此如果發(fā)明一種針對(duì)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的強(qiáng)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(shí)又保證了強(qiáng)度和韌性。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0005]具體通過如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn):
一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)艙、塔架和風(fēng)輪，
所述風(fēng)輪的葉片按質(zhì)量百分比含量計(jì)為:Mg:1.2-3.6%，S1:0.6-1.2%，Cu:1.5-1.8%，V:0.2-0.35%，Ti:0.08-0.18%，Cr:0.3-0.8%，Mn:0.02-0.06%，Zr:0.1-0.22%，RE:
0.09-0.16%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)；
所述葉片的抗拉強(qiáng)度為490~530MPa，延伸率為23~26%，；
所述葉片的微觀結(jié)構(gòu)中，Al3Zr相均勻彌散分布，其截面面積百分比含量為5~10%，Al3Zr相平均等效直徑為0.9-1.2 μ m, Al2QCu2Mn；^均勾分布在Al 3Zr相周圍。
[0006]作為優(yōu)選，所述風(fēng)輪的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(shí)，然后出爐空冷；
(2)將步驟(I)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(fù)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(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片成品。
[0007]作為優(yōu)選，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的硬度為100~120N/mm2。
[0008]
本發(fā)明的效果在于:
1，通過對(duì)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪葉片的成分進(jìn)行改進(jìn)，通過合理添加稀土 RE，使得鋁鎂合金中晶粒得到大幅度細(xì)化，Al3Zr相和Al2(]Cu2Mnjg均勻彌散且晶粒細(xì)小，通過對(duì)Cu含量的調(diào)整，使得從而使得Al2(]Cu2Mn3相適量增加，配合RE的細(xì)化作用，從而使得在強(qiáng)度增加的情況下保證該相的彌散，而不產(chǎn)生不利印象，其強(qiáng)度得到大幅度提升，韌性得到提升，并且通過合理調(diào)配各個(gè)元素的含量，使得各相之間的配比達(dá)到了最為優(yōu)化的效果。
[0009]2，通過對(duì)葉片的熱處理制度進(jìn)行改進(jìn)，退火+深冷+回火處理，使得其微觀結(jié)構(gòu)中各相分布更加均勻彌散，從而使得強(qiáng)度和韌性得到提升。
[0010]3，在深冷處理后溫度恢復(fù)的時(shí)候采用高壓噴水的方式進(jìn)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(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)艙、塔架和風(fēng)輪，
所述風(fēng)輪的葉片按質(zhì)量百分比含量計(jì)為:Mg:2.1%，S1:0.9%，Cu:1.6%，V:0.25%，Ti:
0.12%，Cr:0.625%，Mn:0.05%，Zr:0.188%，RE:0.12%，余量為 Al 和不可避免的雜質(zhì)；
所述葉片的抗拉強(qiáng)度為512MPa，延伸率為25%，；
所述葉片的微觀結(jié)構(gòu)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1.0 μ m，AlaA2Mn3相均勻分布在Al 3Zr相周圍。
[0013]實(shí)施例2
實(shí)施例1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522°C，保溫8小時(shí)，然后出爐空冷；
(2)將步驟(I)處理之后的半成品置入到深冷箱中冷卻到_102°C，保持該溫度18min，然后出深冷箱高壓噴水恢復(fù)到室溫，所述噴水的水溫為25°C ;
(3)將步驟(2)得到的半成品置入回火爐中加熱至162°C，保溫28min后，隨爐冷卻到室溫，得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)艙、塔架和風(fēng)輪，其特征在于， 所述風(fēng)輪的葉片按質(zhì)量百分比含量計(jì)為:Mg:1.2-3.6%，S1:0.6-1.2%，Cu:1.5-1.8%，V:0.2-0.35%，Ti:0.08-0.18%，Cr:0.3-0.8%，Mn:0.02-0.06%，Zr:0.1-0.22%，RE:0.09-0.16%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)； 所述風(fēng)輪的葉片抗拉強(qiáng)度為490~530MPa，延伸率為23~26%，； 所述風(fēng)輪的葉片微觀結(jié)構(gòu)中，Al3Zr相均勻彌散分布，其截面面積百分比含量為5~10%，Al3Zr相平均等效直徑為0.9-1.2 μ m, Al2QCu2Mn；^均勾分布在Al 3Zr相周圍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)輪的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(shí)，然后出爐空冷； (2)將步驟(I)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(fù)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(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片成品。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的硬度為 100~120N/mm2。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通過對(duì)該小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪的葉片的組分、含量以及熱處理制度進(jìn)行改進(jìn)，使得該葉片的強(qiáng)度、韌性和表面硬度等性能得到大幅度提升，從而使得小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體使用壽命得到大大提升。
【IPC分類】F03D1/06, F03D3/06, C22C21/08, C22C21/16
【公開號(hào)】CN105200286
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510748472
【發(fā)明人】李白
【申請(qǐng)人】李白
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月7日