Windkraftturm-Flanschmaterialien – Anwendung und Analyse der Fertigungsprozesse

Windkraftflansche werden hauptsächlich aus niedriglegiertem, hochfestem Stahl (wie Q345E/S355NL) hergestellt, der für -40 °C Tieftemperatur- und Windstärke 12-Umgebungen geeignet ist. Die Materialien werden in drei Kategorien unterteilt:

1. Kohlenstoffstahl: Besitzt gute mechanische Eigenschaften und Bearbeitbarkeit und wird für herkömmliche Onshore-Anlagen verwendet.

2. Legierter Stahl: Enthält Elemente wie Chrom, Nickel und Molybdän, um die Festigkeit und Verschleißfestigkeit zu erhöhen, geeignet für große Offshore-Windkraftanlagen (wie z. B. 18-MW-Modelle).

3. Edelstahl: Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, verwendet für Offshore-Windparks mit hohem Salzgehalt.

Kernanwendungen im Windkraftbereich:

• Turmsegmentverbindung: Trägt das Eigengewicht des Turms, die Windlast und Vibrationen, der Durchmesser kann bis zu 5 Meter betragen (wie z. B. bei 16-MW-Modellen).

• Offshore-Windkraft: Muss der Korrosion durch Meerwasser und Taifunlasten standhalten, die Flanschdicke kann bis zu 100 mm betragen.

• Erweiterte Bereiche: Schwerindustrie wie Kernkraft, Öl- und Gasanlagen.

Der Herstellungsprozess folgt strikt den Schmiedestandards:

1. Schmieden und Ringwalzen: Die Formgebung erfolgt mit Schmiedepressen ab 3600 Tonnen, φ6300 mm CNC-Ringwalzmaschinen bearbeiten ringförmige Rohlinge.

2. Wärmebehandlung: Normalglühen ist entscheidend – präzise Temperaturregelung zur Verfeinerung des Gefüges, Vermeidung von Widmanstätten-Strukturdefekten und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften.

3. Feinbearbeitung: Fünf-Meter-CNC-Karusselldrehmaschine bearbeitet die Planheit des Flansches und die Schraubenlöcher, um die Maßgenauigkeit sicherzustellen (Fehler ≤ 0,05 mm).

4. Prüfung: 100 % Ultraschallprüfung (Stufe II Standard) und Magnetpulverprüfung.