風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航齒輪箱太陽(yáng)輪斷齒失效分析

摘要：【目的】偏航系統(tǒng)的疲勞載荷是風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生故障的主要原因，偏航驅(qū)動(dòng)等齒輪箱斷齒、斷軸現(xiàn)象仍為高頻故障。失效分析結(jié)果表明，原材料的生產(chǎn)工藝、組織調(diào)控結(jié)果、宏觀力學(xué)性能調(diào)配、部件裝配間隙、嚙合關(guān)系、振動(dòng)影響是主要的失效原因。研究分析這些規(guī)律，可以查明陸上風(fēng)機(jī)偏航驅(qū)動(dòng)齒輪箱太陽(yáng)輪輸出齒的斷齒故障原因，為后續(xù)風(fēng)機(jī)的偏航系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐?！痉椒ā客ㄟ^對(duì)失效輸出齒的理化性能測(cè)試、SEM斷口分析，排查了齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，確定了斷齒原因。【結(jié)果】結(jié)果表明，輸出齒的表層馬氏體組織異常分解，導(dǎo)致表面硬度不足58 HRC、硬化層深度偏淺10%，降低了輪齒的表面接觸強(qiáng)度；斷面殘留多個(gè)約5 μm非金屬夾雜物，齒根表面機(jī)加工刀痕粗糙，降低了輪齒齒根彎曲強(qiáng)度；運(yùn)行過程中齒條間有效嚙合區(qū)僅50%，存在嚴(yán)重偏載，導(dǎo)致輪齒工作應(yīng)力超出許用應(yīng)力，誘發(fā)齒面疲勞磨損及早期開裂，后期載荷超出承載極限時(shí)產(chǎn)生斷齒。該偏載斷齒現(xiàn)象經(jīng)機(jī)加工藝及齒形優(yōu)化后有一定改善。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)輪；失效；非金屬夾雜物；組織異常；偏載

中圖分類號(hào)：TH114 DOI：10. 16578/j. issn. 1004. 2539. 2025. 02. 015

0 引言

風(fēng)力發(fā)電機(jī)需借助偏航系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)地區(qū)突變風(fēng)況，以實(shí)現(xiàn)最佳的能量利用[1]。現(xiàn)階段的偏航系統(tǒng)由偏航軸承、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)器及鎖定螺栓等組成。兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)的偏航系統(tǒng)傾向于使用高穩(wěn)定性的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓剎車結(jié)構(gòu)，以多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步驅(qū)動(dòng)偏航齒輪箱匹配轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)整體偏航[2]。偏航驅(qū)動(dòng)失效主要體現(xiàn)為機(jī)械故障、液壓?jiǎn)卧收?、電氣故?種類型，機(jī)械故障引發(fā)的關(guān)聯(lián)性故障最為嚴(yán)重、維修難度最高。齒輪箱直接承受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和風(fēng)機(jī)后端的沖擊、振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)載荷，因此，變速箱輸出軸可能會(huì)出現(xiàn)過載斷裂、扭轉(zhuǎn)疲勞開裂、斷齒等多種失效[3]；同時(shí)，齒面也會(huì)因潤(rùn)滑不良而引發(fā)齒面磨損或接觸疲勞失效，故障率較高。開發(fā)高可靠性的結(jié)構(gòu)和準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)技術(shù)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[4]。研究人員參考大型齒輪箱的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了抗疲勞、耐沖擊、耐磨損偏航驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)件的研發(fā)[5]，風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航驅(qū)動(dòng)加速壽命試驗(yàn)也不斷地被應(yīng)用在產(chǎn)品驗(yàn)證中[6]。研究表明，偏航系統(tǒng)的疲勞載荷是導(dǎo)致其產(chǎn)生故障的主要原因之一。新型滑動(dòng)軸承開發(fā)應(yīng)用、液壓電機(jī)雙驅(qū)動(dòng)、使用變頻電動(dòng)機(jī)替代同步電動(dòng)機(jī)、開發(fā)控制策略反向誘導(dǎo)轉(zhuǎn)矩效應(yīng)、以擺動(dòng)齒輪替代傳統(tǒng)行星輪系等都是為了更好地實(shí)現(xiàn)偏航電動(dòng)機(jī)的疲勞載荷消減[7]。目前，偏航驅(qū)動(dòng)等齒輪箱斷齒、斷軸現(xiàn)象仍為高頻故障，失效分析結(jié)論表明，原材料的生產(chǎn)工藝、組織調(diào)控結(jié)果[8]、宏觀力學(xué)性能調(diào)配[9]、部件裝配間隙、嚙合關(guān)系、振動(dòng)影響[10]是主要的失效原因，控制策略精度影響較小。

某陸上3 MW風(fēng)機(jī)的偏航驅(qū)動(dòng)齒輪箱工作約2. 5年后出現(xiàn)了太陽(yáng)輪輸出齒的斷齒故障，檢修發(fā)現(xiàn)，該斷齒已運(yùn)行至底部平臺(tái)位置，嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過化學(xué)成分分析、力學(xué)性能測(cè)試、顯微組織分析、SEM斷口分析等方法，結(jié)合部件設(shè)計(jì)、運(yùn)行狀態(tài)，分析斷齒原因進(jìn)行定向優(yōu)化，為16 MW級(jí)風(fēng)機(jī)的偏航系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。

1 斷齒故障描述

該偏航驅(qū)動(dòng)模型及斷齒如圖1所示。由圖1（b）可知，該輸出齒的齒面嚙合印跡約為正常嚙合的50%，存在表面點(diǎn)蝕、剝落和銹蝕；由圖1（c）～圖1（e）可知，輪齒嚙合區(qū)為優(yōu)先斷裂區(qū)，斷口無(wú)明顯塑性變形，瞬斷區(qū)占比較高，多條裂紋匯聚于齒根（裂紋源區(qū)），裂紋源周側(cè)1～3 mm深度斷面相對(duì)平滑（多源開裂），未觀察到明顯疲勞條紋，但匹配面存在擠壓損傷。上述情況說(shuō)明，該輪齒存在嚴(yán)重偏載，輪齒表面產(chǎn)生接觸疲勞失效，宏觀上體現(xiàn)為過載瞬間脆斷，且斷裂后運(yùn)行過程產(chǎn)生了二次機(jī)械損傷（磨損及變形）。

2 設(shè)計(jì)安全性分析

按照設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選取保守的接觸疲勞強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度進(jìn)行仿真分析計(jì)算，該輸出齒輪疲勞和靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)安全系數(shù)如表1所示。對(duì)照可知，該偏航驅(qū)動(dòng)齒輪箱輸出齒的計(jì)算等效轉(zhuǎn)矩不超過極限轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)安全系數(shù)達(dá)標(biāo)，表明該輸出齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度均滿足GL-2010標(biāo)準(zhǔn)的[11]設(shè)計(jì)要求，但綜合來(lái)看，接觸強(qiáng)度的安全系數(shù)設(shè)計(jì)值偏低，存在安全隱患。

該輸出齒的斷齒殘留嚙合痕跡說(shuō)明，該偏航驅(qū)動(dòng)輸出齒存在嚴(yán)重偏載（有效嚙合區(qū)僅約50%），承受沖擊載荷時(shí)，將瞬間增大齒輪所承載的轉(zhuǎn)矩和表面接觸應(yīng)力，超出設(shè)計(jì)許用的疲勞、靜載極限值，易引發(fā)表面點(diǎn)蝕、剝落疲勞，嚴(yán)重時(shí)直接造成過載斷裂。

3 生產(chǎn)制造因素分析

3. 1 化學(xué)成分分析

對(duì)該偏航驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪輸出齒取樣， 采用ARL8860電火花直讀光譜儀進(jìn)行化學(xué)成分分析，測(cè)試結(jié)果如表2所示。測(cè)試結(jié)果顯示，該太陽(yáng)輪的化學(xué)成分符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3077—2015[12]8 中20CrMnMo的鋼制要求（該鍛鋼件材質(zhì)證書中檢測(cè)結(jié)果說(shuō)明，O、N、H、Ca元素的含量均符合要求）。

3. 2 力學(xué)性能分析

將該太陽(yáng)輪斷齒分別制取標(biāo)準(zhǔn)拉伸、V型缺口沖擊試樣及硬度試樣，采用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、洛氏和維式硬度計(jì)進(jìn)行力學(xué)性能指標(biāo)測(cè)試。結(jié)果分別如表3、表4所示。由表3可知，該太陽(yáng)輪輸出齒的拉伸性能、沖擊性能均高于技術(shù)協(xié)議指標(biāo)要求（產(chǎn)品性能可判定為合格），但各項(xiàng)性能指標(biāo)均略低于標(biāo)準(zhǔn)[12]4中20CrMnMo的指標(biāo)要求。由表4可知，該太陽(yáng)輪輸出齒的硬度略低于協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)要求，節(jié)圓位置的有效硬化層深度[13]不足（偏差超0. 22 mm），且不同位置的硬化層深差異較大。已有研究結(jié)果顯示，硬化層深度不足會(huì)降低材料的表面疲勞強(qiáng)度，材料內(nèi)部的硬度梯度區(qū)也易成為薄弱區(qū)產(chǎn)生疲勞失效[14]2-5 [15]。

3. 3 非金屬夾雜物檢測(cè)

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10561[16]中方法A進(jìn)行非金屬夾雜物檢測(cè)，結(jié)果如圖2（a）所示。經(jīng)分析判定為Ds類0. 5級(jí)，滿足協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[12]6-7要求。

3. 4 平均晶粒度檢測(cè)

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6394—2017金屬平均晶粒度測(cè)定方法[17]進(jìn)行平均晶粒度檢測(cè)，結(jié)果如圖2（b）所示。經(jīng)分析判定，輸出齒材料的平均晶粒度為9. 4級(jí)，滿足標(biāo)準(zhǔn)中平均晶粒度不小于5級(jí)的要求。

3. 5 顯微組織分析

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 25744—2010[18]5-10 進(jìn)行太陽(yáng)輪輸出齒的表層、心部顯微組織分析，結(jié)果如圖3所示。該偏航驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪由原始鍛坯經(jīng)“滲碳淬火+回火”處理，正常表層組織應(yīng)為隱晶或細(xì)針狀馬氏體、少量殘余奧氏體、合金碳化物，內(nèi)部組織為低碳馬氏體和鐵素體[19]，可有效改善材料表層的組織狀態(tài)、提升表面硬度強(qiáng)度、增加耐磨性。圖3（a）為該輸出齒的表層顯微組織，為針狀馬氏體、板條馬氏體（或貝氏體）混合組織，且存在輕微碳勢(shì)不足；圖3（b）為心部顯微組織，為板條狀馬氏體、鐵素體、貝氏體混合組織；同時(shí)，馬氏體疑似發(fā)生分解。綜合評(píng)判，該輸出齒的顯微組織與標(biāo)準(zhǔn)GB/T 25744[18]2-5、GB/T13298[20]中的組織差異較大，無(wú)法評(píng)判具體等級(jí)，但會(huì)惡化材料表面硬度及疲勞強(qiáng)度[14]2-3。推測(cè)產(chǎn)生該異常組織的原因是：a） 滲碳工藝控制不穩(wěn)定（碳勢(shì)不足等），導(dǎo)致局部滲碳層深過淺；b） 實(shí)際回火溫度過高，導(dǎo)致針狀馬氏體分解[21]。

4 斷口分析

將斷口表面做去污處理， 采用FEI Axia Che?miSEM掃描電鏡對(duì)斷口形貌及斷裂微觀特征進(jìn)行觀察，分析結(jié)果如圖4所示。

由圖4（d）裂紋源區(qū)域微觀形貌可知，太陽(yáng)輪輸出齒的斷面尖角位置斷裂形貌相對(duì)平齊，存在輕微配合擠壓、磨損痕跡，但未發(fā)現(xiàn)明顯裂紋源及疲勞條紋；由圖4（f）～圖4（i）可知，輪齒齒根近表層斷口平齊，表層斷裂位置殘留明顯的機(jī)加工刀痕，多處與斷裂面融合，且向內(nèi)側(cè)約300 μm 范圍均呈現(xiàn)階梯式拓展斷裂特征，拓展至內(nèi)部后進(jìn)入快速斷裂區(qū)，發(fā)生撕裂；由圖4（a）～圖4（c）可知，沿齒寬方向的微觀斷裂形貌表層多為河流花樣、扇形花樣（以穿晶斷裂為主的解理斷裂），斷口形貌隨著向內(nèi)深度加深而起伏加劇，二次裂紋尺寸逐漸增加，河流花樣比例減少，直至最終出現(xiàn)剪切斷裂特征，脆性瞬斷特征明顯。

斷口的裂紋源及其周側(cè)位置微觀形貌表征結(jié)果如圖5所示?？芍?，該區(qū)域材料斷裂紋路反向匯聚至位置圖5（b）和圖5（c），即以圖5（b）處為裂紋中心呈放射狀向周側(cè)延伸；且結(jié)合圖5（a）、圖5（b）、圖5（c）可知，不同初始斷裂位置材料所形成的斷裂梯度層間距、形貌有較大差異（斷裂速度有差異），且在高倍圖像下材料的梯度拓展現(xiàn)象更為明顯，如圖5（b）、圖5（c）所示。

該輸出齒斷齒故障發(fā)生后未及時(shí)做保護(hù)處理，可能會(huì)導(dǎo)致斷面產(chǎn)生二次污染和銹蝕。該太陽(yáng)輪輸出齒的EDS-Mapping 元素分析結(jié)果如圖6 所示。經(jīng)反復(fù)清洗去除油污后的樣品斷面發(fā)現(xiàn)了局部Si、Mg、Al、Ca等5～10 μm的細(xì)小非金屬夾雜物，懷疑為鋼材冶煉過程中未凈化去除的衍生夾雜物[22]，這會(huì)導(dǎo)致材料受力時(shí)局部應(yīng)力集中，降低鋼鐵材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；同時(shí)，多處位置有O、Cl、Na等異常元素偏聚，可能為二次污染所致。

5 現(xiàn)場(chǎng)情況排查

對(duì)關(guān)聯(lián)的齒圈、螺栓等的排查情況如圖7所示。該機(jī)組的偏航驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)相關(guān)的鎖定螺栓無(wú)松動(dòng)痕跡，固定工裝狀態(tài)無(wú)異常，彎頭及底座無(wú)明顯形變，但偏航齒圈齒面頂部的嚙合區(qū)也出現(xiàn)了點(diǎn)蝕、剝落和嚴(yán)重偏載，且齒圈出現(xiàn)了橫跨4根輪齒的嚙合區(qū)末端連續(xù)開裂（據(jù)裂紋拓展、輪齒形變特征推測(cè)為偏載引發(fā)過載開裂）。

風(fēng)機(jī)斷齒故障前的年度機(jī)組SCADA系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)分析結(jié)果如圖8所示。通過對(duì)偏航驅(qū)動(dòng)輸出齒失效前半年時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)速值、風(fēng)向點(diǎn)位、發(fā)電機(jī)不同風(fēng)速對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速、振動(dòng)狀態(tài)等進(jìn)行數(shù)據(jù)提取和分析，發(fā)現(xiàn)5～15 m/s 的中等風(fēng)速段為高頻工作階段，風(fēng)速超限時(shí)機(jī)組限速正常，基本無(wú)異常超限振動(dòng)情況，且后臺(tái)偏航動(dòng)作及滑移量采集數(shù)據(jù)無(wú)異常超限情況，故可以排除風(fēng)載荷超限、偏航異步、機(jī)組振動(dòng)、鎖定部件配合異常等誘因的影響。

同步檢查該風(fēng)場(chǎng)其余機(jī)組的偏航系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)組的偏航驅(qū)動(dòng)輸出齒均有不同程度的偏載，溯源發(fā)現(xiàn)，該偏航驅(qū)動(dòng)來(lái)源自同一供應(yīng)商，但偏航齒圈非該供應(yīng)商生產(chǎn)設(shè)計(jì)，且出廠前各供應(yīng)商均未對(duì)集成偏航系統(tǒng)做多功率變載嚙合測(cè)試和可靠性測(cè)試。

綜合以上，考慮該偏航驅(qū)動(dòng)輸出結(jié)構(gòu)出現(xiàn)批量性的偏載現(xiàn)象，判定為輸出齒、齒圈的齒形設(shè)計(jì)偏差，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行過程中不能有效嚙合，出現(xiàn)偏載。

為此，協(xié)調(diào)供應(yīng)商加強(qiáng)原材料的檢測(cè)、微調(diào)熱處理工藝，確保材料合格。并對(duì)該偏航驅(qū)動(dòng)輸出齒輪進(jìn)行了齒形優(yōu)化（經(jīng)實(shí)際輪齒的偏載位置及尺寸測(cè)試，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)偏載量調(diào)整輪齒末端修形縮進(jìn)量以實(shí)現(xiàn)近似微鼓狀的齒形，齒圈不作調(diào)整），控制機(jī)加速度以改善表面質(zhì)量。經(jīng)綜合調(diào)控改進(jìn)后，部件的實(shí)際運(yùn)行嚙合情況如圖9所示，嚙合區(qū)偏載情況較修正前有明顯改善，更換后半年運(yùn)行周期內(nèi)未發(fā)生前述短期連續(xù)斷齒失效的類似故障。

6 總結(jié)與改進(jìn)措施

1） 該偏航驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪輸出齒的表層馬氏體組織產(chǎn)生分解，硬化層深度偏低約10%，易降低材料的表面接觸強(qiáng)度，引發(fā)接觸疲勞失效；根部斷口表面發(fā)現(xiàn)多處約5 μm的非金屬夾雜物，齒根的殘留機(jī)加工刀痕較為粗糙，會(huì)影響材料的整體強(qiáng)度，易形成高應(yīng)力區(qū)誘發(fā)裂紋萌生與拓展，導(dǎo)致材料服役過程出現(xiàn)早期開裂失效。

2） 該偏航驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪輸出齒由齒根位置起裂，斷面存在階梯式拓展，說(shuō)明齒輪出現(xiàn)裂紋后存在一定拓展周期，拓展一定深度后剩余材料強(qiáng)度不足以抵抗過載應(yīng)力而產(chǎn)生瞬間斷裂。運(yùn)行過程中，異常偏載導(dǎo)致輪齒工作應(yīng)力超出許用安全應(yīng)力、引發(fā)瞬間斷裂，是輪齒產(chǎn)生失效的直接原因。

可通過以下措施進(jìn)行合理改善和預(yù)防：

1） 嚴(yán)格管控原材料質(zhì)量，加強(qiáng)鍛坯本體取樣的入料檢，提高對(duì)非金屬夾雜物的等級(jí)要求，降低夾雜物對(duì)本體強(qiáng)度的影響。

2） 合理調(diào)控?zé)崽幚砉に?，針?duì)當(dāng)前碳勢(shì)不足、硬化層深度不足的情況，滲碳時(shí)應(yīng)提高碳勢(shì)，降低滲碳淬火后的回火溫度，縮短回火時(shí)間，確保表面組織均為細(xì)針狀馬氏體，以提升硬化層深度、改善表面接觸強(qiáng)度。

3） 改善輪齒的機(jī)加工工藝，控制磨削速度，降低齒根表面粗糙度，減少因機(jī)械加工而引入的表面缺陷。

4） 針對(duì)偏載情況，應(yīng)嚴(yán)格按照載荷譜及預(yù)定大綱執(zhí)行關(guān)聯(lián)部件集成后的系統(tǒng)化型式測(cè)試，校驗(yàn)匹配部件多工況運(yùn)行過程中的嚙合度和運(yùn)行穩(wěn)定性，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行靶向修形、裝配間隙控制，從使用角度改善異常偏載。

5） 針對(duì)齒面點(diǎn)蝕和磨損情況，偏航輸出系統(tǒng)多為脂潤(rùn)滑，應(yīng)加強(qiáng)巡檢，定期清理齒面殘留的雜質(zhì)，補(bǔ)充足量新潤(rùn)滑脂，避免輪齒表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕、磨損。

參考文獻(xiàn)

［1］ 孫陽(yáng)，李紅葉，張洪陽(yáng)，等. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)能效提升路徑綜述與思考［J］. 當(dāng)代化工，2023，52（6）：1410-1414.

SUN Yang，LI Hongye，ZHANG Hongyang，et al. Review and considerationon energy efficiency improvement paths of wind turbines［J］. Contemporary Chemical Industry，2023，52（6）：1410-1414.

［2］ OUANAS A，MEDOUED A，MORDJAOUI M，et al. Fault diagnosisin yaw drive induction motor for wind turbine［J］. Wind Engineering，2018，42（6）：576-595.

［3］ LIN Y G，TU L，LIU H W，et al. Fault analysis of wind turbines inChina［J］. Renewable and Sustainable Energy Reviews，2016，55：482-490.

［4］ CHAN D，MO J. Life cycle reliability and maintenance analyses ofwind turbines［J］. Energy Procedia，2017，110：328-333.

［5］ SU C，YANG Y，WANG X L，et al. Failures analysis of wind turbines：case study of a Chinese wind farm［C］//2016 Prognosticsand System Health Management Conference（PHM-Chengdu），2016：1-6.

［6］ LEE Y B，KANG B S. A study of accelerated life test conditionsfor yaw drive of wind turbine［J］. Journal of Applied Reliability，2014，14（4）：213-219.

［7］ KIM M G，DALHOFF P H. Yaw systems for wind turbines-overviewof concepts，current challenges and design methods［J］. Journalof Physics：Conference Series，2014，524：012086.

［8］ 王秀萍. 減速機(jī)行星齒輪的斷齒分析［J］. 金屬加工（熱加工），2021（2）：65-68.

WANG Xiuping. Analysis of broken tooth of reducer planetary gear［J］. MW Metal Forming，2021（2）：65-68.

［9］ 李茂林，楊靜遠(yuǎn)，張黎，等. 減速器偏航小齒斷裂失效分析［J］. 熱加工工藝，2018，47（18）：251-253.

LI Maolin，YANG Jingyuan，ZHANG Li，et al. Fracture analysis ofreducer yaw small tooth［J］. Hot Working Technology，2018，47（18）：251-253.

［10］ 王付崗，程林志，蘇鳳宇，等. MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組偏航齒輪箱斷齒研究［J］. 機(jī)械傳動(dòng)，2018，42（7）：168-174.

WANG Fugang，CHENG Linzhi，SU Fengyu，et al. Study on yawgearbox broken tooth of MW-class wind turbine［J］. Journal of MechanicalTransmission，2018，42（7）：168-174.

［11］ Germanischer Lloyd.Rules and guidelines industrial services，IVpart1：guideline for the certification of wind turbines：GL IV-1：2010 ［S］. Hamburg：Germanischer Lloyd Industrial ServicesGmbH，2010：7-26．

［12］ 全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 合金結(jié)構(gòu)鋼：GB/T 3077—2015［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016：1-10.

National Technical Committee for Standardization of Steel. Alloystructural steel：GB/T 3077—2015［S］. Beijing：Standards Press ofChina，2016：1-10.

［13］ 全國(guó)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 鋼件滲碳淬火硬化層深度的測(cè)定和校核：GB/T 9450—2005［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005：1-9.

National Technical Committee for Standardization of Heat Treatment.Steels-determination and verification of the depth of carburizedand hardened cases：GB/T 9450—2005［S］. Beijing：StandardsPress of China，2005：1-9.

［14］ SYED B，SHARIFF S M，PADMANABHAM G，et al. Influenceof laser surface hardened layer on mechanical properties of re-engineeredlow carbon steel sheet［J］. Materials Science and Engineering：A，2017，685：168-177.

［15］ 沈益晨，陳啟東. 齒面硬化層對(duì)重載齒輪力學(xué)性能的影響研究［J］. 制造技術(shù)與機(jī)床，2022（7）：152-157.

SHEN Yichen，CHEN Qidong. Influence of gear surface hardenedlayer on mechanical performance of heavy-duty gears［J］. ManufacturingTechnology amp; Machine Tool，2022（7）：152-157.

［16］ 全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法：GB/T 10561—2023［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2023：1-8.

National Technical Committee for Standardization of Steel. Steeldeterminationof content of nonmetallic inclusiona-micrographicmethod using standards diagrams：GB/T 10561—2023［S］. Beijing：Standards Press of China，2023：1-8.

［17］ 全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 金屬平均晶粒度測(cè)定方法：GB/T6394—2017［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017：1-9.

National Technical Committee for Standardization of Steel. Determinationof estimating the average grain size of metal：GB/T 6394—2017［S］. Beijing：Standards Press of China，2017：1-9.

［18］ 全國(guó)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 鋼件滲碳淬火回火金相檢驗(yàn)：GB/T 25744—2010［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010：1-9.

National Technical Committee for Standardization of Heat Treatment.Metallographic examination for carburization quenching andtempering of steel parts：GB/T 25744—2010［S］. Beijing：StandardsPress of China，2010：1-9.

［19］ 付明，王智勇. 滲碳淬回火工藝對(duì)G20CrNi2Mo 鋼組織與性能的影響［J］. 金屬熱處理，2020，45（4）：166-170.

FU Ming，WANG Zhiyong. Effect of carburizing quenching andtempering process on microstructure and properties ofG20CrNi2Mo steel［J］. Heat Treatment of Metals，2020，45（4）：166-170.

［20］ 全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 金屬顯微組織檢驗(yàn)方法：GB/T13298—2015［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015：1-9.

National Technical Committee for Standardization of Steel. Inspectionmethods of microstructure for metals：GB/T 13298—2015［S］.Beijing：Standards Press of China，2015：1-9.

［21］ WANG H，ZHAI Y，ZHOU L，et al. Study on the process of vacuumlow pressure carburizing and high pressure gas quenching forcarburizing steels［J］. Journal of Physics：Conference Series，2020，1624（4）：042076.

［22］ 王偉健，羅艷，張立峰，等. 20CrMo 合金鋼生產(chǎn)過程中非金屬夾雜物的演變［J］. 工程科學(xué)學(xué)報(bào)，2021，43（8）：1090-1099.

WANG Weijian，LUO Yan，ZHANG Lifeng，et al. Evolution of nonmetallicinclusions during production of 20CrMo alloy steel［J］.Chinese Journal of Engineering Science，2021，43（8）：1090-1099.

基金項(xiàng)目：廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2021B0101230002）；廣東省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目（粵自然資合[2022]25 號(hào)）