采用激光切割和電子束焊接技術(shù)制造汽輪機隔板

汽輪機隔板

1 國內(nèi)外電子束焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀 摘要綜述了電子束焊接技術(shù)的國內(nèi)外研究發(fā)展動態(tài)。簡述了電子束焊接基本 原理及國內(nèi)外研究者已取得的部分研究成果,并展望了異種材料電子束焊接技術(shù) 的研究方向。 關(guān)鍵詞電子束焊接 0引言 隨著全球工業(yè)化步伐的加快及現(xiàn)代科學技術(shù)的突飛猛進,焊接這門古老而現(xiàn) 代的技術(shù)也在不斷地完善和發(fā)展,可以說焊接已在現(xiàn)代的生產(chǎn)生活中占有極為重 要的地位。近代焊接技術(shù),自1882年出現(xiàn)碳弧焊開始,迄今已經(jīng)歷了100多年的 發(fā)展歷程,為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)展及技術(shù)進步的需要,先后產(chǎn)生了埋弧焊、電阻焊、電 渣焊及各種氣體保護焊等一系列新的焊接方法。進入20世紀60年代后,隨著焊 接新能源的開發(fā)和焊接新工藝的研究,等離子弧切割與焊接、真空電子束焊接及 激光焊接等高能束技術(shù)也陸續(xù)應(yīng)用到各工業(yè)部門,使焊接技術(shù)達到了一個新的水 平。特別是近年來,航空、

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

組汽輪機隔板靜葉片裂紋的焊接修復

對某電廠汽輪機中壓缸第11級隔板進行三維有限元計算,得到了該隔板的應(yīng)力分布及撓度分布.結(jié)果表明:隔板最大應(yīng)力發(fā)生在隔板外環(huán)葉片的出汽側(cè),其值為160mpa.通過對隔板的撓度試驗數(shù)據(jù)、有限元計算結(jié)果、機組長期運行和歷次檢修數(shù)據(jù)的分析,認為:隔板剛度設(shè)計不足,運行過程中應(yīng)力偏大,溫度超過467℃,而且變形過程還具有蠕變變形等特征.這表明隔板的塑性變形是由材料的蠕變變形引起的.為了保證機組的安全經(jīng)濟運行和維護保養(yǎng),建議對該級隔板進行蠕變變形和軸向間隙量的深入計算,并對其進行剩余壽命評估.

電子束焊接是一種利用電子束作為熱源的焊接工藝。電子束發(fā)生器中的陰極加熱到一定的溫度時逸出 電子，電子在高壓電場中被加速，通過電磁透鏡聚焦后，形成能量密集度極高的電子束，當電子束轟 擊焊接表面時，電子的動能大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使焊接件的結(jié)合處的金屬熔融，當焊件移動時，在焊 件結(jié)合處形成一條連續(xù)的焊縫。對于真空電子束焊機，要焊接的工件置于真空室中，一般裝夾在可直 線移動或旋轉(zhuǎn)的工作臺上。焊接過程可通過觀察系統(tǒng)觀察。 電子束焊接技術(shù)因其高能量密度和優(yōu)良的焊縫質(zhì)量，率先在國內(nèi)航空工業(yè)得到應(yīng)用。先進發(fā)動機 和飛機工業(yè)中已廣泛應(yīng)用了電子束焊接技術(shù)，取得了很大的經(jīng)濟效益和社會效益，該項技術(shù)從上世紀 八十年代開始逐步在向民用工業(yè)轉(zhuǎn)化。汽車工業(yè)、機械工業(yè)等已廣泛應(yīng)用該技術(shù)。 我國自行研制電子束焊機始于60年代，至今已研制生產(chǎn)出不同類型和功能的電子束焊機上百臺， 并形成了一支研制生產(chǎn)的技術(shù)隊伍，能為

汽輪機組用P92鋼焊接技術(shù)的研究

機載液冷冷板要求體積小、密封性和散熱效率高。本文采用真空釬焊-電子束焊復合焊接技術(shù)實現(xiàn)了3a21鋁合金冷板的焊接密封,在同等散熱效率的前提下,為機載液冷冷板的進一步微型化提供新的焊接密封方案。

日本愛海拉職業(yè)訓練所研究了薄鋁板電子束焊的焊縫。在鋁和不銹鋼中采用了電子束焊和氣體保護鎢極弧焊,對不同的焊接速度產(chǎn)生的焊縫表面與形變進行了對比。研究結(jié)果:用兩塊厚為0.04英時的合金板進行電子束對焊試驗,其中一塊是鋁合金a1100p1/2硬度(含銅0.1,錳0.01,微量鎂和鉻);另一塊是合金鋼a5052p1/2硬度(含銅0.02,鎂2.4,錳0.02,硅0.09,

結(jié)合個人實踐工作經(jīng)驗與相關(guān)參考文獻,以n100-90/535型產(chǎn)品為例,對汽輪機葉片發(fā)生斷裂的原因進行剖析發(fā)現(xiàn),造成汽輪機末級葉片斷裂的重要原因就是應(yīng)力腐蝕問題.制定相應(yīng)焊接工藝,以期對汽輪機葉片實施及時的修復,提高經(jīng)濟效益.

公司#3汽輪機(n30-0.98型單缸沖動凝汽式汽輪機)是北京重型電機廠制造生產(chǎn),該機組在運行中突然振動大,軸系振動無明顯變化。2003年10月停運,并對#3機進行專項檢修,檢查發(fā)現(xiàn),汽輪機末級葉片振蕩、變形,普遍拉金孔因振動被啃痕,有一葉片發(fā)生斷損,兩葉片嚴重扭曲變形,而且這三處葉片外圈拉筋孔磨損擴大成橢圓狀,局部拉筋斷裂,其余末級葉片均有不同程度的水蝕等異?，F(xiàn)象,嚴重威脅機組的安全運行。文章主要介紹對汽輪機末級葉片的焊接工藝。

通過分析鍛焊閘閥閥體環(huán)縫焊接產(chǎn)品模擬件的工藝特點,采用真空電子束焊接,選用sa106b,規(guī)格為φ404mm×73mm的大口徑鋼管來模擬鍛焊閘閥的產(chǎn)品試樣,確定合理的焊接工藝參數(shù),試驗獲得了高質(zhì)量的焊接接頭,為閥門閥體以及大厚度產(chǎn)品電子束焊接積累了經(jīng)驗。

在汽車制造行業(yè)，將電子束焊接應(yīng)用于汽車變速箱齒輪類零件的焊接取得了一定的效果。但電子束焊接工藝較為復雜，對操作人員的要求較高，因此，探討其質(zhì)量控制顯得尤為必要。本文在參閱大量相關(guān)研究文獻的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者相關(guān)實踐工作經(jīng)驗，主要從零件原材料的化學成分、熱處理狀態(tài)、清洗、齒輪零件的焊前壓配、焊縫對中和參數(shù)選擇、探傷等方面闡述了齒輪類零件電子束焊接的質(zhì)量控制。

給出電子束在束腔內(nèi)的運動方程并得出解,分析電子束在束腔內(nèi)運動時的發(fā)散情況與加速電壓性能之間的關(guān)系,以及整流變壓器的變比對功率因數(shù)的影響。在此基礎(chǔ)上設(shè)計1臺120kv/12kw電子束加速用高壓直流電源,實驗結(jié)果表明該電源性能滿足電子束焊接裝置的要求。

介紹了用電子束焊焊接汽車空調(diào)壓縮機鋁合金活塞部件的工藝方法,就焊接過程中存在的問題進行了分析。焊后零件通過拉伸、氣密、金相等試驗分析,電子束焊接工藝有利于提高鋁合金活塞焊縫質(zhì)量。

利用電子束焊接方法,焊接厚6mm的ta12鈦合金板材。通過拉伸實驗、持久實驗和疲勞實驗對焊接接頭的力學性能進行研究,同時對疲勞斷口進行分析。結(jié)果表明:在室溫和550℃時,焊接接頭強度與母材相當;在室溫時,焊接接頭的塑性與母材存在明顯差異,焊接接頭的延伸率與母材相比有所下降;而在550℃時,焊接接頭塑性與母材相當或略大。疲勞斷裂位置位于靠近熔合線附近的焊縫區(qū)域,裂紋源處于試樣亞表面處;焊縫中存在氣孔缺陷,但沒有觀察到由氣孔形成的裂紋源;在疲勞實驗過程中氣孔起加速裂紋擴展的作用,氣孔越靠近表面對疲勞性能的影響越大。

通過介紹用于鋼軌焊接的電子束焊機的工作原理及系統(tǒng)組成,對該焊機的控制原理和作用進行分析,并通過使用西門子公司的s7200系列plc作為下位機控制核心,以工控機作為上位機核心和pmac運動控制卡為運動控制核心的系統(tǒng)組成,根據(jù)該焊機的使用需求設(shè)計了plc的控制軟件及上位機軟件,并對軟件進行了詳細說明。設(shè)備運行表明:焊機的控制系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計合理,功能完善,工作可靠,滿足了鋼軌電子束焊接的需要。

雖然以往汽輪機隔板撓度試驗裝置測量方便，但其隔板的安裝相對復雜，并不適合所有的汽輪機制造廠家，因此根據(jù)隔板制造廠的實際情況，設(shè)計了一種隔板安裝更簡單，操作更便捷的撓度試驗裝置，并介紹了此裝置的組成、試驗步驟以及試驗情況，試驗結(jié)果表明這種裝置和方法對隔板撓度試驗是切實可行的。

grimbilas先生回顧說:“與以前沖壓枧加工的結(jié)果進行比較,采用激光切割機以后,我們的加工速度明顯提高,同時也增強了我們?yōu)榭蛻籼峁┓?wù)的多樣性?！?/p>

我廠五連木模組的同志打破洋框框,采用熟石膏粉做汽輪機鑄造隔板泥芯盒中的葉片墊角(即小角),過去此小角是用進口木材柚水做的,袖本每斤價格3元,熟石膏粉國內(nèi)各地均有,每斤8分。2．5萬瓦千汽輪機共需小角320多個,每個小角用木材0．025立方米,得用木材8立方米之多,用石膏小角可為國家節(jié)約大量木材,做到了“力求節(jié)省,用較少的錢辦較多的事。”

1/8 ?名稱：yag600w金屬切割機 ?型號：hs-yag1530 一.激光切割機簡介 yag切割機非常適用于金屬材料切割、打孔，可切8mm碳鋼，5mm不銹鋼，也可應(yīng)用 于金屬焊接，是一款多功能的加工設(shè)備。該設(shè)備運行穩(wěn)定可靠、加工質(zhì)量好、效率高、 操作簡單維護方便，是一款性價比非常高的產(chǎn)品。 二．激光切割機機器主要配置 主要部件簡要描述備注 激光器優(yōu)級yag晶體，進口金屬聚光腔。600w 光學系統(tǒng)進口介質(zhì)膜片保修一年 激光電源600w脈沖激光電源保修一年 專用冷卻系統(tǒng) 雙循環(huán)系統(tǒng)，熱交換鈦管，超溫報警，流 量保護、水位保護。 保修一年 伺服工作臺 滾珠絲杠（臺灣上贏）、進口伺服（臺達）、 計算機控制 保修一年 2/8 跟蹤傳感器高精度自動感應(yīng)保修一年 三、激光切割機設(shè)備主要技術(shù)參數(shù) 激光波長1064nm 激光輸出最

采用ansys有限元分析軟件,建立12mm厚tc4鈦合金平板電子束焊接溫度場和應(yīng)力場的三維有限元數(shù)值計算模型。模型采用圓錐體熱源考慮電子束焊接時的小孔效應(yīng);材料的熱學、力學性能參數(shù)隨溫度變化;相變和熔池內(nèi)液體的對流散熱通過比熱和熱導率的變化實現(xiàn)。計算結(jié)果表明:鈦合金電子束焊接時,熔池呈典型的卵形分布。高值縱向殘余拉應(yīng)力集中分布在焊縫中心線兩側(cè)距焊縫中心線4mm的區(qū)域內(nèi),平板內(nèi)部出現(xiàn)接近材料屈服極限的局部三維殘余拉應(yīng)力狀態(tài)。實驗得到的焊縫宏觀形貌和小孔釋放法檢測到的焊接殘余應(yīng)力對計算結(jié)果進行驗證,實驗結(jié)果和計算結(jié)果吻合較好,證明了有限元模型的正確性。