风电用大型环锻件主要用于风电设备的MW级风电机组变浆距、偏航塔上的回转支撑圈环锻件、风电塔身塔体的连接紧固件,这些环锻件都是风电设备重要的承重与传动零部件,其锻造工艺、热处理工艺及所用材料的冶金质量、化学成分配比直接影响着机组的正常运行和使用寿命。因此,进行风电用大型环锻件的热加工工艺优化与试验研究是一项急需开展的课题。本文结合企业生产实际,以风电回转支撑为例研究大型环锻件热加工工艺。　　 本文的研究内容:　　 (1)在欧标材料基础上设计风电回转支撑环锻件的材料化学成分,获得高淬透性、高综合力学性能的新材料,使其更能适应风电机组恶劣的使用环境。　　 (2)通过数值模拟和实际生产验证,制定出最优的大型环锻件的锻造工艺(制坯工艺和辗扩工艺),避免产生椭圆度过大、粗晶、探伤不合格等缺陷。　　 (3)试验研究风电回转支撑环锻件用新材料的第一、二热处理工艺,充分发挥新材料的潜能,各项力学性能均达到最优值。　　 本文的研究成果:　　 (1)借助有限元软件Deform-3D模拟了大型环锻件轧制过程,优化了芯辊进给速度、直径等工艺参数,优化后的参数充分满足咬入条件、锻透条件、刚度条件,并为实际生产提供了理论指导,避免了环锻件产生转不动、锻不透、椭圆度过大等现象。　　 (2)在原有风电环锻件用欧标材料42CrMo4V的基础上进行化学成分设计,增加了合金元素Mn、Cr、Mo含量,降低了P、S含量,得到企业内控的高淬透性、高综合力学性能材料42CrMoHM。　　 (3)采用"WHF法拔长+预镦粗40％+走扁方成形”的制坯工艺,可有效控制夹杂物形态,避免毛坯镦粗过程中夹杂性裂纹的产生,提高了产品探伤的合格率。　　 (4)制定出“两次高温正火+回火”的消除粗晶热处理工艺,解决了大型环锻件的粗晶缺陷,且均匀了组织,为后续的热处理奠定了基础。　　 (5)通过正交试验研究出风电环锻件用42CrMoHM的第二热处理工艺参数,即淬火温度、淬火液浓度、冷却时间、回火温度的最佳配比；经过该工艺热处理后,42CrMoHM钢的各项力学性能指标均达到或超过欧标要求,其中冲击性能增加约35％。