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中北大学学生实习报告 2011/2012 学年第 一 学期学 院： 材料科学与工程学院 实习类别： 毕业生产实习 实习单位：连云港中复连众复合材料有限公司专 业： 复合材料与工程 班 级： 学 号： xxx 姓 名： xxx 中北大学教务处制一、实习任务书起止周7周-10周周 数4实习地点连云港中复连众复合材料有限公司实习方式集中实习目的：在学习了部分专业课的基础上,对于复合材料成型工艺、原材料、复合原理、成型模具、结构设计等知识了解的基础上，通过实习，进一步学习复合材料风机叶片、脱硫装置、缠绕管道、储罐等制品的加工过程，为以后复合材料成型工艺、产品结构设计的进一步学习打下实践基础，也进一步了解我国复合材料工业的发展现状。要求： 遵守实习纪律，注意安全，一切行动听从指挥； 认真做好笔记，记录好实习内容； 撰写10000字左右的实习报告，并打印。主要内容及进度安排：第一周：连云港中复连众复合材料集团有限公司常规制品分厂实习，学习复合材料脱硫装置、储罐的组成和构造、成型设备控制以及成型工艺参数控制等，以及附件如格栅、法兰等的成型工艺。第二周：连云港中复连众复合材料集团有限公司管道分厂实习，学习不饱和聚酯复合材料缠绕管道、夹砂管道、成型设备控制以及成型工艺参数控制等。第三周：连云港中复连众复合材料集团有限公司高压管道分厂实习，学习环氧树脂复合材料高压管道的组成和构造，学习管道和弯头的缠绕成型、螺纹的制作、水压试验等设备以及成型工艺参数控制等。第四周：连云港中复连众复合材料集团有限公司风机叶片厂实习，学习风力发电机叶片大梁、腹板、叶片的铺层工艺和方法、及其真空成型工艺，并学习叶片的粘合和后处理工艺。指导教师/带队教师（签字）： 年 月 日评阅人评语：成绩：评阅人（签字）： 年 月 日实习方式指集中实习或分散实习。二、实习报告在学习复合材料工艺与设备这本书的一些理论知识后，为了加强我们对这门专业的深刻认识，学校特地将第7周到第10周这几乎一个月的时间安排成我们的“毕业生产实习”的机会。在张老师的领导下，我们复合材料专业一百多个同学千里迢迢来到“连云港中复连众复合材料集团有限公司”进行深刻的生产实习。将理论和实践结合起来，更加深入了解复合材料在全国重要领域上面的应用。一“中复连众”公司简介连云港中复连众复合材料集团有限公司（CNBM）隶属于中国建筑材料集团公司旗下的中国复合材料集团公司。总部位于江苏省连云港市，在德国图林根州、在国内辽宁、内蒙古、甘肃等地设有分子公司。企业是集复合材料产品开发、设计、生产、服务于一体，以风力发电机叶片、管道、贮罐和高压气瓶、高压管道为主打产品的国家重点高新技术企业。公司的灵魂即八个大字：“创新”、“绩效”、“和谐”、“责任”，每一项产品的成功都与这八个大字息息相关。听杨经理介绍：公司在上世纪70年代，主要以糊制火柴盒为主，后来发展为糊制玻璃钢，一直到现在基本上全部都是以玻璃纤维为主要材料设计产品的。 中复连众始终引领国内风机叶片技术升级的方向，五年来，公司从技术引进、到集成创新，再到自主创新，目前已拥有六个系列二十多个叶型的兆瓦级叶片产品，全球技术领先的5兆瓦叶片设计工作已经启动，今年年底投产，将为国内大型风电主机制造商配套5兆瓦以上的风电叶片。拥有了华锐风电、金风科技、东方电气、上海电汽、湘电风能等一批优质的客户群体。风力机叶片批量出口阿根廷、英国、日本，成为国内第一家产品批量出口的叶片制造商。ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等管理体系同步运行。拥有国家级博士后科研工作站、国家级企业技术(分)中心和国内首家室内风力机叶片检测中心；“连众”牌玻璃钢管道获“中国名牌”荣誉称号，高压管道产品通过美国API认证。公司是国内批量出口玻璃钢产品最多的企业；是国内唯一的与国外公司有众多合作经验的玻璃钢企业；是国内唯一的为核电站建设提供大口径玻璃钢管道的供应商。通过不断的消化吸收再创新，建成管罐生产线20多条，开发了玻璃钢管道、玻璃钢夹砂管道、玻璃钢贮罐等系列产品，形成年产20000吨管罐的生产能力。曾成功地制作了世界上直径最大（DN25000）的玻璃钢贮罐。从美国引进了具有国际先进水平的主要应用于石油工业的环氧玻璃钢高压管道，以可靠的质量和优质服务赢得了客户的广泛好评。 从1987年，与哈尔滨玻璃钢研究所、化工部连云港矿山设计院组建产、学、研联合体，并在其指导下筹备引进纤维缠绕工艺生产玻璃钢管道、储罐项目到2010年12月20日，中复连众5兆瓦复材叶片、1.5兆瓦竹纤维叶片成功下线。期间24年的努力，将公司打造成国内一流的复合材料厂，近几年公司发展迅速，主要依靠以下几个产品。一是风力发电机叶片，几乎占了全厂80%的生产总值。二是“连众”牌玻璃钢管道。三是玻璃钢手糊环保产品。四是人工呼吸气瓶。这四种产品在国内主要领域中广泛发展。“善用资源，服务建设”是其坚定不移的产业理念，“众心矢志，争创一流”是其坚持不懈的工作追求！连云港中复连众复合材料集团有限公司在以后对社会上越来越多的产品需求会做出巨大的贡献，他成长的道路也会越来越辉煌。 二储罐的筒身、封头、整体的成型工艺及设备储罐用以存放酸、醇、气体等提炼的化学物质。其种类很多，大体上有：滚塑储罐，玻璃钢储罐，陶瓷储罐、橡胶储罐、焊接塑料储罐等。就储罐的性价比来讲，现在以滚塑储罐最为优越，滚塑储罐又可以分钢衬塑储罐，全塑储罐两大系，分别包括立式，卧式，运输，搅拌等多个品种。储罐筒身的制作：1：储罐里面根据要求，一般有两片隔板把储罐分成三个部分，隔板开有小孔又使储罐整体相同，隔板起着沉淀过滤等作用。这是根据储罐直径焊接定型的隔板模具。2：脱离模具的隔板坯胎。3：用纤维布涂抹掺了固化剂的树脂胶水江玻璃钢材质的骨架固定在隔板坯胎上，增加隔板强度。没有玻璃钢骨架的情况下，也可以用铁质方管代替。4：制作好的隔板和储罐的罐身。5：储罐的罐身是在平面地板上铺上塑料薄膜垫底，再根据工艺要求在几层纤维布之间均匀涂刮掺了固化剂的树脂胶水粘连而成，干好以后再将两个边对缝用纤维布和固化剂的树脂胶水粘连而成，粘好后用重物压平备用。玻璃钢储罐筒体内衬成型。内衬按结构又分内衬层和过渡层，主要起防腐防渗作用。 （1）内衬树脂配制。根据当时的工作环境、温度条件作出的树脂配方体系进行内衬树脂配兑，配料量要根据制造进度合理掌握。当现场情况发生变化时，制造部门应及时调整配方，并按新配方配制需用的树脂。 （2）按设计要求的铺层步骤进行内衬层制作。内衬的制作采用钢制模具，进口维纳斯喷枪喷射成型。内衬树脂含量高，具有很好的防腐防渗作用，其内衬层树脂含量为80%-90%，过渡层树脂含量为68%-78%。 （3）过程检验。按设计要求铺覆完各层后，要求操作工人进行初步的质量检测：内衬是否达到设计厚度,局部是否有贫胶、挂胶现象,是否有白斑、气泡，若发生上述情况应及时采取处理措施。 （4）内衬深度固化，脱模。封头的制作过程 1：在工程滑石粉粉刷过的光滑的砖砌模型堆上，先用塑料薄膜垫底，铺上两层细的纤维布，均匀涂刮树脂胶，再铺上六层粗纤维布，最后铺上一至二层细纤维布，每层都要用树脂胶水均匀涂刮不得有气泡起鼓皱褶等现象。2：树脂胶水掺有固化剂，由干变硬的时间过程不是很久。检查干好以后就可以揭开，因为模型有塑料薄膜垫底，所以很好揭下来的。用手动切割机将多余的毛边除去，就成了图片中的样子。3：覆盖锅底向上，卷用尺定好锅底中心，将缠绕机的转盘用纤维布涂上树脂胶水紧紧粘在一起。一个储罐两端共两个封头，也就是说，要粘两个这样的铁转盘。三脱硫装置及其附件法兰、格栅、变径管等的生产工艺及设备烟气脱硫是当今燃煤电厂控制SO2排放的主要措施，而湿式石灰石洗涤法是当前世界各国应用最多和最为成熟的工艺，也是我国火电厂烟气脱硫的主导工艺。由于脱硫系统涤液中含有H2SO4、HCl、HF等腐蚀性物质，pH值可到1，并含20%左右的固形物，因此脱硫设备的选材要求很高。    玻璃钢脱硫滤网料具有耐化学腐蚀性强、使用寿命长、轻质、热率导低、强度高、可承受高的热应力等优点,已成为燃煤电厂烟气脱硫排烟冷却塔烟道、喷淋管、除雾器、浆液管道等设备的最佳选材。 玻璃钢的耐腐蚀性，主要取决于树脂。随着合成技术的不断进步，树脂的性能也在不断提高，尤其在20世纪60年代乙烯基酯树脂诞生，进一步提高了玻璃钢的耐腐蚀性、物理性能以及耐热性。    树脂：乙烯基酯树脂    增强材料：ECRCEGlass of Chemical Resistance是耐化学侵蚀无碱玻璃的简称。ECR玻璃纤维良好的耐酸性是源于其玻璃组分中不含三氧化二硼（B2O3），ECR玻璃纤维比E玻璃纤维具有更强的耐酸、耐碱、耐温、耐应力腐蚀性。玻璃钢脱硫滤网的主要型式：半球型玻璃钢脱硫滤网、半圆柱型玻璃钢脱硫滤网、圆筒型玻璃钢脱硫滤网，筛板型玻璃钢脱硫滤网。当含硫烟尘气体首先进入XWPT本体底部的沉降室后，烟气中的粗颗粒、大颗粒因离心作用而沉降。继而烟气、水雾、粉尘三相气流由于质量的差异以不同的惯性互相传质并同时进入雾化洗涤区进行收缩、急聚、扩散等运动作用后同时使烟气中的二氧化硫及烟尘第一次被中和、捕集。随后烟气上升进入到由起泡装置产生的泡沫反应区，由于泡沫的比表面积较大，同时具有很强的粘附性，烟气中的二氧化硫第二次被中和，烟尘也再次被凝聚并捕集，进行二次脱硫除尘，净化后的洁净烟气通过切向或蜗壳走向进入高效脱水除雾室进行气水分离处理后，由引风机送到烟囱排向高空。法兰（flange意为凸缘、翼缘）是管道及容器中使用最广的可拆卸连接部件，随着玻璃钢管道、容器使用日益广泛，玻璃钢法兰的性能和制作也逐渐受到普遍重视。 常用玻璃钢法兰多用于压力不大于3MPa的中低压力管道、容器，主要结构形成有整体法兰、粘接法兰和活套法兰。 整体法兰一般为等壁厚平板法兰。该结构的优点在于法兰环与筒体为整体成型，增强玻璃纤维及织物是连续的，能充分发挥玻璃钢强度高、易成型的特性，其缺点是等壁厚结构与法兰内应力分布不匹配，难以实现等强度、等刚度设计要求；使用中，法兰环与筒体交接处易在纵向应力作用下出现较大变形，甚至出现微裂纹和开裂破坏。 粘接法兰是将法兰环与筒体分别加工，然后再将二者粘接在一起而成。该结构应用很普遍，它充分发挥了玻璃钢易成型的优点，模具简单，便于制造，适于制造大直径、小批量和异型玻璃钢法兰。但其最大的不足是法兰环与筒体间的玻璃纤维不连续，因而连接处的强度下降较大，即使在转角处采用玻璃布、短切毡进行补强，但法兰所承受的弯矩、剪力、拉力等主要还是靠粘接面上的树脂基体承担，结果造成粘接处纵向应力最大而强度又最低的局面，易出现破坏，安全性不足，且随使用温度增高，安全性还要降低。相对来说，活套法兰既具有整体法兰的特长，同时又充分利用活套金属法兰环刚度大的优势，大大降低了玻璃钢法兰在紧固后的使用过程中因两螺栓间法兰环产生弯曲、挠度过大所导致的泄漏现象。从成型工艺方面讲，采用手糊、冷压、压注等工艺制造锥颈式玻璃钢法兰是完全可行的，但对于大型、异型、小批量手糊玻璃钢法兰，为了减少模具投资，缩短生产周期，也可将锥颈式结构演变为柱型结构。取柱直径等于锥大端直径，高度不变。该结构仅原材料消耗稍有增加，性能不下降，而制造更方便。 由于玻璃钢弹性模量仅有金属的1/20-1/10，因此玻璃钢法兰刚度远低于钢法兰。当法兰承压后，法兰环上相邻两螺栓之间易产生过大挠度而引起介质渗透，泄漏。如靠增加玻璃钢法兰环厚度提高刚度，则会导致成本上升，采用锥颈结构活套法兰是解决这一问题的有效途径，其特点为：1. 取金属弹性模具高之长，补玻璃钢之短，与达到相同刚度的玻璃钢法兰相比成本不增加；2.减少玻璃钢法兰生产加工工序，提高效率；3. 拆卸、安装、维修比较方便，活套法兰一般用于PDn50的场合。（式中p 为工作压力MPa，Dn为法兰内径，cm)。 目前容器法兰、异型管道法兰的制造一般采用筒体与法兰环粘接和筒体翻边为法兰两种方法。这些方法虽然简便易行，但严格说来法兰均为平板式，如前所述，其结构与应力分布不协调，易出现应力集中、应变集中、微裂纹、开裂等不良现象。采用在线型模具上进行加工，来制得结构合理的与法兰整体成型的容器、异型管道。活套玻璃钢法兰模具与此基本相同，仅省略导柱部分即可。该模具的芯轴外径与法兰内径Dn 相等；模座外径等于法兰外径D；导柱直径与螺栓孔相等；定位套高度减去模座厚度等于法兰环厚度；压块一般为2-4 块，拼合后为一带圆锥孔的圆柱体，其圆锥孔大端内径等于锥颈大端外颈，圆锥孔小端内径等于筒体外径，即圆锥孔是按锥颈尺寸定的。采用该模具可使法兰筒体、锥颈、密封线、螺栓孔、法兰环一次整体成型，几何精度高、表面光洁、互换性强，可免去机械加工工序，提高生产效率。为了使玻璃钢法兰、管道整体成型，可采用两种技术途径。取管道外径为锥孔小端内径，将预先加工好的管道下料，两端打毛，代替芯轴插置在模座上，然后加工法兰，固化脱模便制得带法兰的玻璃钢管道对于玻璃钢塑料复合管道更宜采用此法，只要将塑料管外表面进行技术处理后代替芯轴插置在模具上，然后加工法兰并复合玻璃钢层，固化脱模便制得带法兰的整体复合结构管道。先将玻璃钢法兰加工好，将筒体部分加工成阶梯式台阶状，台阶长度大于30mm，台阶厚度一般为0.4-1.0mm，各台阶厚度之和等于筒体壁厚，待固化脱模后将法兰插入管道成型芯轴模具两端，经手糊、缠绕玻璃钢管道，便得到带法兰的整体玻璃钢管道。玻璃钢格栅采用模塑成型工艺制作带有许多规则分布的矩形、方形空格的玻璃钢格栅板材，具有双向同性的力学特征。可广泛应用于石油、化工电子、电力、纸业、印染、电镀、海洋勘探、污水处理等行业的工作平台、设备平台、钻井平台、走道等，是腐蚀环境中的理想产品，同时也适用于民用建筑设施上。产品有：月牙面玻璃钢格栅、砂面玻璃钢格栅、双平面玻璃钢格栅、平板玻璃钢格栅等，格栅性能特点如下： 1)、耐腐蚀：具有非常优越的耐酸、耐碱、耐有机溶剂及盐类等诸多气、液介质的腐蚀性能，在防腐领域具有无法比拟的优越性。根据实际使用场合要求，可经济地选择使用邻苯型、间苯型、乙烯基型树脂做基体材料。 2)、轻质高强：玻璃钢格栅的密度不大于2，仅为钢材的1/4，铝材的2/3。其强度为硬质聚氯乙烯的10倍，绝对强度超过铝材和普通钢的水平。 3)、耐老化：使用寿命在50年以上。 4)、阻燃：普通阻燃型格栅火焰传播速率（ASTME-84）不超过25；高级阻燃乙烯基格栅的火焰传播速率不超过10。氧指数不小于28（GB 8924）。无缝变径管的制作： 变径管（大小头）是用于管道变径处的一种管件。通常采用的成形工艺为缩径压制、扩径压制或缩径加扩径压制，对某些规格的变径管也可采用冲压成形。 a. 缩径扩径成形 变径管的缩径成形工艺是将与变径管大端直径相等的管坯放入成形模中，通过沿管坯轴向方向的压制，使金属沿模腔运动并收缩成形。根据变径管变径的大小，分为一次压制成形或多次压制成形。扩径成形是采用小于变径管大端直径的管坯，用内冲模沿管坯内径扩径成形。扩径工艺主要解决变径偏大的变径管不易通过缩径成形的情况，有时根据材料和产品成形需要，将扩径与缩径的方法合并使用。 在缩径或扩径变形压制过程中，根据不同材料和变径情况，确定采用冷压或热压。通常情况下，尽量采用冷压，但对多次变径而引起严重的加工硬化的情况、壁厚偏厚的情况或合金钢的材料宜采用热压。 b. 冲压成形 除使用钢管为原料生产异径管外，对部分规格的异径管还可用钢板采用冲压成形工艺进行生产。拉伸所使用的冲模形状参照异径管内表面尺寸设计，用冲模将下料后的钢板冲压拉伸成形。四复合材料缠绕管道、夹砂管道的生产工艺及设备缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。根据纤维缠绕成型时树脂基体的物理化学状态不同，分为干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕三种。干法缠绕：干法缠绕是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带，在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上。由于预浸纱（或带）是专业生产，能严格控制树脂含量（精确到2%以内）和预浸纱质量。因此，干法缠绕能够准确地控制产品质量。干法缠绕工艺的最大特点是生产效率高，缠绕速度可达100200m/min，缠绕机清洁，劳动卫生条件好，产品质量高。其缺点是缠绕设备贵，需要增加预浸纱制造设备，故投资较大此外，干法缠绕制品的层间剪切强度较低。湿法缠绕：湿法缠绕是将纤维集束（纱式带）浸胶后，在张力控制下直接缠绕到芯模上。湿法缠绕的优点为：成本比干法缠绕低40%；产品气密性好，因为缠绕张力使多余的树脂胶液将气泡挤出，并填满空隙；纤维排列平行度好；湿法缠绕时，纤维上的树脂胶液，可减少纤维磨损；生产效率高（达200m/min）。湿法缠绕的缺点为：树脂浪费大，操作环境差；含胶量及成品质量不易控制；可供湿法缠绕的树脂品种较少。半干法缠绕：半干法缠绕是纤维浸胶后，到缠绕至芯模的途中，增加一套烘干设备，将浸胶纱中的溶剂除去，与干法相比，省却了预浸胶工序和设备；与湿法相比，可使制品中的气泡含量降低。三种缠绕方法中，以湿法缠绕应用最为普遍；干法缠绕仅用于高性能、高精度的尖端技术领域。 纤维缠绕成型的优点 能够按产品的受力状况设计缠绕规律，使能充分发挥纤维的强度；比强度高：一般来讲，纤维缠绕压力容器与同体积、同压力的钢质容器相比，重量可减轻4060%；可靠性高：纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产，工艺条件确定后，缠出来的产品质量稳定，精确；生产效率高：采用机械化或自动化生产，需要操作工人少，缠绕速度快（240m/min），故劳动生产率高；成本低：在同一产品上，可合理配选若干种材料（包括树脂、纤维和内衬），使其再复合，达到最佳的技术经济效果。缠绕成型的缺点 缠绕成型适应性小，不能缠任意结构形式的制品，特别是表面有凹的制品，因为缠绕时，纤维不能紧贴芯模表面而架空；缠绕成型需要有缠绕机，芯模，固化加热炉，脱模机及熟练的技术工人，需要的投资大，技术要求高，因此，只有大批量生产时才能降低成本，才能获得较的的技术经济效益。玻璃钢夹砂管：是以树脂为基体材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，石英砂为填充材料而制成的新型复合材料。它以其优异的耐腐蚀性能、水力性特点、轻质高强、输送流量大、安装方便、工期短和综合投资低等优点,成为化工工业及排水工程的最佳选择。五复合材料高压管道的成型工艺、螺纹成型、水压检测等工艺及设备高压玻璃钢管道是由环氧树脂基体、无碱玻璃纤维增强材料及其它辅助材料通过缠绕工艺而制成；具有重量轻、强度高、耐腐蚀性优良、耐久性好等特点。现阶段主要应用于油田和海水淡化工程，正在向其它一些领域发展。20世纪50年代中期，玻璃钢高压管道开始在美国的一些油田相继于输送管线、油管和套管等方面取得了应用。 高压管工艺流程：环氧树脂+固化剂+促进剂+纤维模具处理 模具预热缠绕 蒸汽固化通冷水脱模 模具通气脱水粗切、精切管尾打锥阳螺纹打锥检验 接头保护、打包高压玻璃钢管以高强度的连续无碱无捻粗纱浸渍环氧树脂，采用纤维缠绕工艺制造。通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕，通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比，精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。螺纹成型 将浸有树脂的无纺布环向缠绕在芯模螺纹部分的表面；将混有无机材料晶须的树脂基体涂敷在环向缠绕的无纺布层上，树脂高度应不低于模具螺纹的齿顶；将增强单向纤维布沿环向铺设在芯模表面，其中增强单向纤维布的纤维方向与芯模径向一致，不超过齿高的1/3；将增强环向缠绕纤维环向缠绕在单向纤维布表面，带宽不大于螺纹螺距；螺旋缠绕管体纤维至要求厚度；固化、脱模；本结构是利用增强纤维单向布和环向缠绕相结合的方法成型复合材料管道内螺纹，可以使增强纤维在螺纹齿部沿承载方向的合理分布，起到增强树脂基体的作用，从而保证螺纹连接中内螺纹部分具有足够的强度。水压试验的程序、步骤方法如下：1）连接 将试压设备与试压的管道系统相连，试压用的各类阀门、压力表安装在试压系统中，在系统的最高点安装放气阀、在系统的最低点安装泄水阀。2）灌水 打开系统最高点的放气阀，关闭系统最低点的泄水阀，向系统灌水。试压用水应使用纯净水，当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢管道或设备的管道进行试验时，水中氯离子含量不得超过25×10-6（ppm）。待排气阀连续不断地向外排水时，关闭放气阀。3）检查 系统充水完毕后，不要急于升压，而应先检查一下系统有无渗水漏水现象。4）升压 充水检查无异常，可升压，升压用手动试压泵（或电动试压泵，升压过程应缓慢、平稳，先把压力升到试验压力的一半，对管道系统进行一次全面的检查，若有问题，应泄压修理，严禁带压修复。若无异常，则继续升压，待升压至试验压力的3/4时，再作一次全面检查，无异常时再继续升压到试验压力，一般分23次升到试验压力。5）持压 当压力达到试验压力后，稳压10min，再将压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。6）试压后的工作 试压结束后，应及时拆除盲板、膨胀节限位设施，排尽系统中的积水。 六风机叶片及其大梁、腹板的成型工艺及设备，叶片的粘合、打孔、后处理等叶片是风力发电机组有效捕获风能的关键部件。在发电机功率确定的条件下，如何提高发电效率，以获得更大的风能，一直是风力发电追求的目标，而捕风能力的提高与叶片的形状、长度和面积紧密相连，而叶片尺寸的大小和强度则主要依赖于叶片所用材料及理想成型工艺。叶片材料越轻、强度和刚度越高，叶片抵御载荷的能力就越强，叶片就可以做得越大，其捕风能力也就越强。目前世界上绝大多数叶片采用玻璃钢复合材料制造而成，这主要是因为玻璃钢/复合材料具有一些其它材料所不具备的优点。它可根据风力机叶片的受力特点设计强度与刚度，利用纤维受力为主的理论，可把主要纤维安排在叶片的纵向，减少材料用量，减轻叶片的重量；容易成型。叶片具有复杂的气动外形，如用金属制造相当困难，而用复合材料制造则容易得多，模具制成后，可以进行批量生产；优良的力学性能。叶片使用寿命约20年，要求叶片具有良好的疲劳强度。玻璃钢的疲劳强度较高，缺口敏感性低，具有良好的疲劳性能。此外，玻璃钢内阻尼大，抗震性能较好；耐腐蚀性好。风力机安装在外，近年来又大力发展离岸风电场，风力机安装在海上，风力机组及叶片要受到各种气候环境的影响，要具有耐酸、碱、水汽的性能。叶片成型工艺：大型风力机叶片大多采用组装方式制造。分别在两个阴模上成型叶片蒙皮，主梁及其他玻璃钢部件分别在专用模具上成型，然后在主模具上把两个蒙皮、主梁及其它部件胶接组装在一起，合模加压固化后成整体叶片。胶粘剂是叶片的重要结构材料，直接关系到叶片的强刚度。要求胶粘剂具有较高的强度和良好的韧性，且要有良好的操作工艺性，如具有不坍塌、易泵输、低温固化等特性。由于大多大型风力机叶片采用组装方式制造，这就使其制备的成型工艺有多种。一种兆瓦级风力发电机玻璃钢叶片制作方法，其特征是：具有前期制作迎风面和背风面壳体的模具，以及加强筋、主梁帽、根部平台的模具，再用高强环氧胶将用上述模具制成的叶片壳体背风面、迎风面、叶片加强筋、叶片根部平台、防雷电缆、防雷接受器按叶片结构要求胶结到一起，并进行玻璃纤维和环氧树脂补强，然后进行根部打孔处理和表面油漆处理，并进行叶片衡重的过程，具体方法步骤如下： 一）材料及工艺准备，包括增强材料裁剪、基体材料混合粘度及凝胶时间测定、夹芯材料切割、真空导入过程所需要的各种材料准备；二）模具准备；三）主梁帽制作；四）叶片迎风面和背风面壳体制作；五）叶片根部平台和叶片加强筋制作；六）叶片定位筋制作；七）加强筋在背风面或迎风面上的安装，同时在加强筋上安装防雷电缆，并与尖部防雷接受盘联接；八）合模处理，包括放置叶片定位筋预合模胶结面清理涂高强合模树脂合模后固化；九）脱模，清除叶片表面辅助材料；十）后处理，包括叶片表面打磨处理、叶片根部打孔处理，以及叶片胶结面用基体材料和增强材料补强处理、根部平台安装；十一）叶片表面油漆处理；十二）叶片配重处理；十三）根部螺栓安装。FRP叶片的成型工艺大致有八种：手糊工艺；真空辅助注射；树脂传递模塑（RTM）；SCRIMP浸渍工艺；纤维缠绕艺（Fw）；纤维铺放工艺（FP）；木纤维环氧饱和工艺（WEST）；模压工艺。下面介绍几种叶片的成型工艺。手糊工艺传统的叶片成型工艺多用手工铺糊，又称湿法成型。在手糊工艺中，将纤维基材铺设放在单模中，然后用滚或毛刷涂覆玻璃布和树脂，常温固化后脱膜。该法以手工劳动为主，简便易行，成本低，可用于低成本制造大型、形状复杂制品、但效率亦低，质量不稳定，工作环境差，多用于中小型叶片的成型。干法成型（即预浸料成型）属新兴技术，纤维先制成预浸料，现场铺放，加温（或常温）加压固化，其生产效率高，现场工作环境好，由丹麦的Vestas首创并大量应用。应特别指出当，叶片用到碳纤维时，多用预浸料法成型。树脂传递模塑（RTM）最新发展的叶片成型方法是RTM（即树脂传递模塑成型）法，将纤维预成型体置于模腔中，然注入树脂，加温成型。RTM是目前世界上公认的低成本制造方法，发展迅速，应用广泛。应该指出的是RTM是该法的一个总称，其下可有多种衍生方法。生产大型叶片多用的是VARTM和SCRIMP法。VARTM工艺是最近几年发展起来的一种改进的RTM工艺。真空辅助灌注技术是应用真空，借助于铺在结构层表面的高渗透率的介质引导，将树脂注入到结构铺层中的一种工艺技术，多用于成型形状复杂的大型厚壁制品，国外在成型大型玻璃钢产品中有所应用。我国玻璃钢复合材料叶片制造厂家由于受到市场、技术、材料、资金等方面的影响，大多采用湿法手糊工艺，常温固化。工艺相对简单，不需要加温加压装置。但对于兆瓦级大型的风力机叶片来讲，由于叶片体形庞大，如1.5MW风力机叶片的最宽处达3100mm，应用传统的手糊成型工艺已很难实施，况且手糊成型具有生产效率低、劳动强度大、劳动卫生条件差、产品质量不易控制、性能稳定性不高、产品力学性能较低等缺点。真空辅助灌注技术是解决这一难题的一种新的成型工艺。上玻院在研制863项目1MW风力机叶片时采用了真空辅助灌注工艺，通过多次试验摸索，解决了一系列技术问题，如布管方式、真空度控制、树脂选择、铺层皱折等，取得很好的效果，使叶片成型工艺技术水平提高了一个层次。目前1.5MW叶片的生产也应用该技术。 纤维缠绕工艺（Fw）这种纤维缠绕成型工艺主要是借鉴了复合材料管道的缠绕成型工艺，维缠绕成型较其它各类复合材料成型工艺，具有制品强度高、质量稳定、可重复性好等优点。缠绕工艺制备主要涉及纤维张力控制、缠绕速率和缠绕角等的控制。这种成型工艺还在试验之中，由于叶片是典型的非回转体构件，采用这种方法不但成本很高，而且线性设计复杂，有待于进一步发展。美国生产的WTS-4型风力叶片即采用了这种方法，单片叶片长度达39m，重13t，其生产过程是完全自动化的。由计算机控制的缠绕设备非常复杂，它有五种功能，即移动台架、转动心轴、伸缩工作臂、升降杆臂、变动缠绕角。七总结从中复连众厂往回走的途中，心里面无限感慨，中国的复合材料起步比较晚，发展相对于国外来说都还是比较落后的，但是为了满足人们日益增长的物质文化需求，我们又不得不发展复合材料，如今走在大街上，没有人敢说不和复合材料打交道的，从复合材料玻璃钢管道到大型风机叶片再到纳米复合材料，我们无时无刻不在谈论，就连最平常的建筑房屋时候的水泥，也属于简单的复合材料。从第一天“玻璃钢管道缠绕知识培训”开始，我们对玻璃钢管道有了一些认识，它主要是用缠绕成型的，下午我们去生产玻璃钢管道车间去参观，走在厂外，就会发现许多露天的大型的玻璃钢管道。在车间内，见到最多的就是它的原材料玻璃纤维，还有环氧树脂，有一台机器已经操作完成，产品刚刚固化完，用手接触上去还有些温度，据说还要固化好久。后来有幸看见了一个直径半米的玻璃钢管道缠绕的完全过程，由数控机器完全调整好缠绕速度，而车间就几个工人在用刷版将浸胶上去的树脂涂抹均匀，在这之前有三道工序，即准备模具，纤维穿纱，树脂配置，在输入程序后，就开始了缠绕，由于穿纱的时候将玻璃纤维都是间隔起来，这样有利于提高管道的强度，在缠绕数层之后，开始冷却成型，当初书上记得是真空冷却成型，由于当时温度不是很低，所以直接就在室温下冷却成型了。车间里的这种大型缠绕机就三四台左右，有两个已经没有使用了，车间环境算不上好，在这里面工作也许就是很单调吧。等到固化成型好了，用大型拉机从缠绕管上拉下来，然后用大吊车将其吊起放在地下静置1小时左右，等到固化成型稳定之后在用专用车运输到检验车间去检查、保压等措施。之前看到一些工作人员，有的是我们学校毕业的，他们每个人对应不同的部门都对应自己的岗位，我在参观的时候遇到一个质检员，他说：其实在我们自己最后质检之前就已经被他们检验过了，所以层层检验才会得到好的产品。我想：整个过程中，考虑到产品受环境的影响，特别是架空管在冬天特别寒冷的情况下，这里面需要怎样的增强材料才能满足这样的要求啊！在成型高压玻璃钢管及连接管件时，我们在现场看见了直径大约为3米的高压管还有法兰、弯头、三通、现场阳螺纹等连接管件。车间里面有一台大型缠绕机，以65o的缠绕角在缠绕一个直径大约也是3米的高压玻璃钢管。一层层方格布、短切毡、表面毡、树脂胶液铺设在缠绕管上，必要时还得做加强筋。据技术人员讲，直径在1米以上的玻璃钢管基本上都要使用加强筋，不然它的强度得不到保证。在做这些之前，有一点很重要，就是各种玻璃纤维在使用之前必须烘干！看见这里的工人都戴着手套熟练的操作着，心里面还是很尊敬这项工作的。看到直径为4米多，高度大概有10米的储罐时，对老师之前讲的手糊成型有了大致的了解。手糊成型是国内最早的一种成型方式，也称接触成型法。它的成型工艺流程大概是：（准备模具，增强材料剪裁，树脂配置）涂脱模剂脱模剂干燥刷胶铺放增强材料碾压气泡室温或加热固化脱模及后处理制品。手糊成型的车间是比较大的，环境不怎么好，看着他们在糊制弯头和法兰的时候，每个人都必须戴口罩，因为树脂胶液配制液或者玻璃纤维占到皮肤上，长时间被清理，后果的是很严重的。真正震撼我们内心的时去风机叶片厂参观，当我们站在44米长的叶片下面时，感觉到自己是那么的渺小。真正来到车间参观真实的制备过程时，心情还是很激动的。首先，整个过程中，抽真空是很必要的，如果在注塑过程中发现漏气，或者有气泡，得到的产品必然有一些伤疤，这样很影响产品质量的。还有在铺设导流网、导流管、网格布的顺序时候也一定要按照工序来，最后看见了一个5.0Mw62m的叶片生产车间，心里的喜庆感觉已经不能表达了，突然间我觉得我们专业在今后的发展上会越来越好。我们这么多天实习的目的也就是学习，学习书本之外的东西，学习社会生活方面的知识，也深深的了解了自身的不足，自己专业知识的欠缺，无法正确的将理论和实际联系起来，也许是因为理论和实践之间的差别吧，许多东西我们都不懂，即使是最简单的材料也得问人家工作人员。社会在进步，我们国内的复合材料也在发展，我们在学到书本上的理论知识外，还要学会动手操作的能力。真正的结合起来搞发展。国内的复合材料发展一直比较迅速，前景也是很乐观的，复合材料市场在未来的一段时间的发展是比较乐观的。根据目前的情况来看，复合材料的技术发展尚存在巨大的潜力，很多新领域也尚待开发。而从总体上看，新材料市场上也尚未出现能够全面替代复合材料的新型产品，因此可以肯定复合材料市场将会维持长时间增长。这次在中复连众实习感受的，将会是我终身学习中很重要的财富，最后，我非常感谢校方领导和为我们安排实习的张老师及连云港中复连众复合材料集团有限公司为我们安排这个宝贵的实习机会，有了你们精心的安排，才有了我们对本专业本材料领域深刻的认识。 （可附页）