预防白色腐蚀性裂纹创新解决方案.PDFVIP

Press Release 舍弗勒参加2015年德国汉诺威工业博览会 预防白色腐蚀性裂纹的创新解决方案 柏林/施韦因富特, 2015-04-07. 目前，随着风力涡轮发电机不断成为兆瓦级的发电设 备，也伴随着更高的受力和扭矩，使组件承受着不断增加的载荷。同时意味着停机和维 护工作的成本也是水涨船高，特别是一些离岸风电场，这一现象更为明显。因此，组件 的可靠性在这一领域发挥着关键的作用。而白色腐蚀性裂纹，无论是在风电产业或其他 行业，对轴承的可靠性都具有负面的影响。白色腐蚀性裂纹是在轴承表面之下形成的材 料结构性变化。轴承表面在应力条件下承受不同的外部负荷，这些变化最终导致表面裂 纹的形成。内圈或外圈最终可能破裂，导致受影响的轴承过早失效。这些裂纹在经过淬 火或表面硬化的滚动轴承上皆可发生。舍弗勒的创新解决方案有助于提高轴承抵御白色 腐蚀性裂纹的能力，防止轴承过早失效。 除了风力涡轮发电机轴承以外，白色腐蚀性裂纹亦可影响到其它工业行业的轴承，例如 电动马达，造纸机，工业齿轮箱（如大型液压挖掘机），泵系统，以及在海事、汽车领 域的驱动器。可能引起零部件疲劳效应的一系列影响因素，如接触压力，钢材纯净度， 或超载等等，并不会导致白色腐蚀性裂纹。因此，目前业界尚未完全清楚导致白色腐蚀 性裂纹的机理。但是，根据目前的知识，动态、混合摩擦形式的附加应力，和电力系统 的影响对白色腐蚀性裂纹的形成均有一定促进作用。舍弗勒集团拥有完备的白色腐蚀性 裂纹检测设施，可以分析白色腐蚀性裂纹形成原因，并制定解决方案，以减少白色腐蚀 性裂纹带来的风险。总而言之，我们可以通过轴承的设计，润滑剂和材料的选择，来降 低白色腐蚀性裂纹的风险。最佳设计方案可以减少轴承承受的应力，另外，通过选择合 适的润滑维护和最佳材料，也可以让轴承承受更高载荷。 此外，舍弗勒集团提供了不同的解决方案，使轴承可以更加有效抵御白色腐蚀性裂纹的 侵袭，保护他们、避免过早失效。 推荐方案： 采用Durotect B涂层的通淬轴承 舍弗勒推荐的这种技术解决方案目前已经通过了统计学验证，是一种有效的、经济的降 低白色腐蚀性裂纹损伤的技术，即采用淬火硬化轴承，并在轴承外圈，内圈和滚动体表 面形成黑色氧化物涂层。舍弗勒表面处理技术研发中心的专家们，通过不断的技术升 级，已经开发出了一种理想的涂层系统，它可以显著提升轴承抵御白色腐蚀性裂纹侵袭 的能力。Durotect B涂层系统在传统的黑色氧化涂层基础上，进一步优化，具备更高的 性能。这种涂层可以最大化的降低轴承的打滑失效风险，提高跑合性能，防止腐蚀，此 外，还可以提高轴承抵御白色腐蚀性裂纹侵袭的能力。例如，在过去的几年中，舍弗勒 在风力涡轮发电机上交付使用的482,000个经Durotect B处理的硬化轴承中，仅有不到 100个出现了白色腐蚀性裂纹，这一故障率低于0.02％。 采用碳氮共渗钢Mancrodur及Durotect涂层 舍弗勒将采用碳氮共渗钢Mancrodur制作的碳氮滚动轴承进行Durotect B处理，将其用 于载荷要求较高的工况。在碳氮共渗时，轴承经受特殊的热处理过程，使轴承表面富含 碳和氮物质，从而提高轴承的表面硬度和耐磨性。 高铬含量的Cronidur30特殊钢材 据目前情况，Cronidur特殊钢含铬量高，可以用来彻底消除白色腐蚀性裂纹的风险。据 目前所知，尚未发现Cronidur30轴承出现白色腐蚀性裂纹。舍弗勒集团开展了一项调 研，以期依据具体工况和额外应力制定具体的避免WEC的解决方案。根据这项调研的 结果，所使用的Cronidur30轴承尚未发现白色腐蚀性裂纹。通过使用这种材料，还可以 将额定载荷最高提升70%，从而延长轴承额定使用寿命和提高防腐蚀性能。 作为风电行业客户的开发伙伴，舍弗勒集团为客户提供主轴、齿轮箱、发电机及风力追 踪系统等高性能轴承解决方案。舍弗勒凭借先进的计算和模拟仿真程序，确保可以为风 电应用制造出设计最为优化的轴承产品。舍弗勒的计算仿真考虑了整个系统，从单个滚 动轴承及其组件，到相邻结构和整个风力发电机传动系统。舍弗勒还提供风力发电机相 关的一系列综合服务，包括远程监控系统和诊断程序等等。