采用激光切割和电子束焊接技术制造汽轮机隔板

汽轮机隔板

1 国内外电子束焊接技术研究现状 摘要综述了电子束焊接技术的国内外研究发展动态。简述了电子束焊接基本 原理及国内外研究者已取得的部分研究成果,并展望了异种材料电子束焊接技术 的研究方向。 关键词电子束焊接 0引言 随着全球工业化步伐的加快及现代科学技术的突飞猛进,焊接这门古老而现 代的技术也在不断地完善和发展,可以说焊接已在现代的生产生活中占有极为重 要的地位。近代焊接技术,自1882年出现碳弧焊开始,迄今已经历了100多年的 发展历程,为了适应工业发展及技术进步的需要,先后产生了埋弧焊、电阻焊、电 渣焊及各种气体保护焊等一系列新的焊接方法。进入20世纪60年代后,随着焊 接新能源的开发和焊接新工艺的研究,等离子弧切割与焊接、真空电子束焊接及 激光焊接等高能束技术也陆续应用到各工业部门,使焊接技术达到了一个新的水 平。特别是近年来,航空、

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组汽轮机隔板静叶片裂纹的焊接修复

对某电厂汽轮机中压缸第11级隔板进行三维有限元计算,得到了该隔板的应力分布及挠度分布.结果表明:隔板最大应力发生在隔板外环叶片的出汽侧,其值为160mpa.通过对隔板的挠度试验数据、有限元计算结果、机组长期运行和历次检修数据的分析,认为:隔板刚度设计不足,运行过程中应力偏大,温度超过467℃,而且变形过程还具有蠕变变形等特征.这表明隔板的塑性变形是由材料的蠕变变形引起的.为了保证机组的安全经济运行和维护保养,建议对该级隔板进行蠕变变形和轴向间隙量的深入计算,并对其进行剩余寿命评估.

电子束焊接是一种利用电子束作为热源的焊接工艺。电子束发生器中的阴极加热到一定的温度时逸出 电子，电子在高压电场中被加速，通过电磁透镜聚焦后，形成能量密集度极高的电子束，当电子束轰 击焊接表面时，电子的动能大部分转变为热能，使焊接件的结合处的金属熔融，当焊件移动时，在焊 件结合处形成一条连续的焊缝。对于真空电子束焊机，要焊接的工件置于真空室中，一般装夹在可直 线移动或旋转的工作台上。焊接过程可通过观察系统观察。 电子束焊接技术因其高能量密度和优良的焊缝质量，率先在国内航空工业得到应用。先进发动机 和飞机工业中已广泛应用了电子束焊接技术，取得了很大的经济效益和社会效益，该项技术从上世纪 八十年代开始逐步在向民用工业转化。汽车工业、机械工业等已广泛应用该技术。 我国自行研制电子束焊机始于60年代，至今已研制生产出不同类型和功能的电子束焊机上百台， 并形成了一支研制生产的技术队伍，能为

汽轮机组用P92钢焊接技术的研究

机载液冷冷板要求体积小、密封性和散热效率高。本文采用真空钎焊-电子束焊复合焊接技术实现了3a21铝合金冷板的焊接密封,在同等散热效率的前提下,为机载液冷冷板的进一步微型化提供新的焊接密封方案。

日本爱海拉职业训练所研究了薄铝板电子束焊的焊缝。在铝和不锈钢中采用了电子束焊和气体保护钨极弧焊,对不同的焊接速度产生的焊缝表面与形变进行了对比。研究结果:用两块厚为0.04英时的合金板进行电子束对焊试验,其中一块是铝合金a1100p1/2硬度(含铜0.1,锰0.01,微量镁和铬);另一块是合金钢a5052p1/2硬度(含铜0.02,镁2.4,锰0.02,硅0.09,

结合个人实践工作经验与相关参考文献,以n100-90/535型产品为例,对汽轮机叶片发生断裂的原因进行剖析发现,造成汽轮机末级叶片断裂的重要原因就是应力腐蚀问题.制定相应焊接工艺,以期对汽轮机叶片实施及时的修复,提高经济效益.

公司#3汽轮机(n30-0.98型单缸冲动凝汽式汽轮机)是北京重型电机厂制造生产,该机组在运行中突然振动大,轴系振动无明显变化。2003年10月停运,并对#3机进行专项检修,检查发现,汽轮机末级叶片振荡、变形,普遍拉金孔因振动被啃痕,有一叶片发生断损,两叶片严重扭曲变形,而且这三处叶片外圈拉筋孔磨损扩大成椭圆状,局部拉筋断裂,其余末级叶片均有不同程度的水蚀等异常现象,严重威胁机组的安全运行。文章主要介绍对汽轮机末级叶片的焊接工艺。

通过分析锻焊闸阀阀体环缝焊接产品模拟件的工艺特点,采用真空电子束焊接,选用sa106b,规格为φ404mm×73mm的大口径钢管来模拟锻焊闸阀的产品试样,确定合理的焊接工艺参数,试验获得了高质量的焊接接头,为阀门阀体以及大厚度产品电子束焊接积累了经验。

在汽车制造行业，将电子束焊接应用于汽车变速箱齿轮类零件的焊接取得了一定的效果。但电子束焊接工艺较为复杂，对操作人员的要求较高，因此，探讨其质量控制显得尤为必要。本文在参阅大量相关研究文献的基础上，结合笔者相关实践工作经验，主要从零件原材料的化学成分、热处理状态、清洗、齿轮零件的焊前压配、焊缝对中和参数选择、探伤等方面阐述了齿轮类零件电子束焊接的质量控制。

给出电子束在束腔内的运动方程并得出解,分析电子束在束腔内运动时的发散情况与加速电压性能之间的关系,以及整流变压器的变比对功率因数的影响。在此基础上设计1台120kv/12kw电子束加速用高压直流电源,实验结果表明该电源性能满足电子束焊接装置的要求。

介绍了用电子束焊焊接汽车空调压缩机铝合金活塞部件的工艺方法,就焊接过程中存在的问题进行了分析。焊后零件通过拉伸、气密、金相等试验分析,电子束焊接工艺有利于提高铝合金活塞焊缝质量。

利用电子束焊接方法,焊接厚6mm的ta12钛合金板材。通过拉伸实验、持久实验和疲劳实验对焊接接头的力学性能进行研究,同时对疲劳断口进行分析。结果表明:在室温和550℃时,焊接接头强度与母材相当;在室温时,焊接接头的塑性与母材存在明显差异,焊接接头的延伸率与母材相比有所下降;而在550℃时,焊接接头塑性与母材相当或略大。疲劳断裂位置位于靠近熔合线附近的焊缝区域,裂纹源处于试样亚表面处;焊缝中存在气孔缺陷,但没有观察到由气孔形成的裂纹源;在疲劳实验过程中气孔起加速裂纹扩展的作用,气孔越靠近表面对疲劳性能的影响越大。

通过介绍用于钢轨焊接的电子束焊机的工作原理及系统组成,对该焊机的控制原理和作用进行分析,并通过使用西门子公司的s7200系列plc作为下位机控制核心,以工控机作为上位机核心和pmac运动控制卡为运动控制核心的系统组成,根据该焊机的使用需求设计了plc的控制软件及上位机软件,并对软件进行了详细说明。设备运行表明:焊机的控制系统硬件、软件设计合理,功能完善,工作可靠,满足了钢轨电子束焊接的需要。

虽然以往汽轮机隔板挠度试验装置测量方便，但其隔板的安装相对复杂，并不适合所有的汽轮机制造厂家，因此根据隔板制造厂的实际情况，设计了一种隔板安装更简单，操作更便捷的挠度试验装置，并介绍了此装置的组成、试验步骤以及试验情况，试验结果表明这种装置和方法对隔板挠度试验是切实可行的。

grimbilas先生回顾说:“与以前冲压枧加工的结果进行比较,采用激光切割机以后,我们的加工速度明显提高,同时也增强了我们为客户提供服务的多样性。”

采用ansys有限元分析软件,建立12mm厚tc4钛合金平板电子束焊接温度场和应力场的三维有限元数值计算模型。模型采用圆锥体热源考虑电子束焊接时的小孔效应;材料的热学、力学性能参数随温度变化;相变和熔池内液体的对流散热通过比热和热导率的变化实现。计算结果表明:钛合金电子束焊接时,熔池呈典型的卵形分布。高值纵向残余拉应力集中分布在焊缝中心线两侧距焊缝中心线4mm的区域内,平板内部出现接近材料屈服极限的局部三维残余拉应力状态。实验得到的焊缝宏观形貌和小孔释放法检测到的焊接残余应力对计算结果进行验证,实验结果和计算结果吻合较好,证明了有限元模型的正确性。

采用调节阀控制汽轮机温度波动

激光切割工艺参数(铝合金和铝板)