1000MW汽轮机中压阀门异常振动分析及治理

针对某型超超临界1000MW机组运行过程中出现中压阀门振动过大的异常现象,对中压阀门以及机组轴系振动进行测试及分析,得出中压阀门振动以50Hz分量为主,与机组转频、阀门固有频率比较接近,表明中压阀门存在结构共振现象,且激振源为中压转子。进一步分析表明:中压缸进汽阀门组弹簧支撑刚性不足、中压缸载荷不均,是诱发中压阀门结构共振的主要原因。在检修中,更换新的中压阀门支撑弹簧,并提高其预压紧量,提升其刚度及稳定性;对中压缸缸体进行载荷分配,提升缸体稳定性,从而降低中压转子振动对阀门的影响。处理后,1000MW机组中压阀门振动大幅降低,提高了机组的安全可靠性,具有很好的工程借鉴价值。

异种热处理状态2219铝合金TIG焊接头性能研究

采用变极性TIG焊对2219铝合金C10S与CYS异种热处理状态材料进行焊接,通过万能拉伸试验机、光学显微镜、扫描电镜对接头力学性能及微观组织进行分析研究。结果表明:2219铝合金具有良好的低温适用性,-196℃条件下,接头抗拉强度、断后伸长率分别达到母材(CYS)原始性能的76%和75%,异种热处理状态焊接接头CYS侧熔合区晶粒组织粗大,抗拉强度低,是接头力学性能的薄弱点。

精细化质量管理在新一代运载火箭研制过程中的应用研究

在高风险性情况下保证高可靠性是航天产品研制过程质量控制中的难题,对标新一代运载火箭高可靠、低成本、无毒、无污染、适应性强、安全性好的研制标准,该难题更加突出。为不断提高新一代运载火箭的质量控制水平,在充分继承航天产品质量管理经验的基础上,提出了精细化质量控制方案,更加注重产品质量控制的主动性和关键细节质量控制措施的末端落实,并制定了多项新增和加严的质量控制措施,使全箭总装质量把关能力得到进一步加强。

Si元素含量对5A06/2219异种铝合金焊接裂纹的影响

采用具有不同Si含量的1070,4043和4047三种焊丝对5A06/2219铝合金进行了焊接,对比了不同焊丝条件下的裂纹倾向性。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)对不同Si含量的异种铝合金焊接接头的显微组织及裂纹断口进行了观察,并对异种铝合金焊接裂纹萌生机理进行了讨论。结果表明,当采用Si含量较高的4047焊丝进行焊接时,5A06/2219异种铝合金焊接接头无明显焊接裂纹;当采用1070进行焊接时,焊接裂纹出现在近2219侧的焊缝;当采用4047进行焊接时,焊接裂纹出现在近焊缝中心位置。通过对裂纹断口进行观察可知,焊接裂纹均属于典型的结晶裂纹,晶界析出的低熔点共晶Al_2Cu是产生结晶裂纹的主要原因。

两种热处理状态2219铝合金对接接头补焊特性

开展了运载火箭贮箱用2219铝合金CYS与C10S两种热处理状态VPTIG接头补焊研究,通过试验对补焊接头力学性能及微观组织进行分析。结果表明,焊接接头随补焊次数的增加,接头常温、低温断后伸长率均有不同程度的下降,一次补焊、二次补焊低温断后伸长率下降幅度分别为16. 7%,24. 6%。拉伸过程中,试样断裂位置均发生在焊接接头CYS侧熔合区,2219铝合金CYS态一侧熔合区晶粒度明显大于C10S态一侧。微观组织分析表明,接头力学性能下降的原因为补焊热循环导致共晶相发生晶间偏析,晶间的脆性共晶相长大,热影响区组织晶界相较母材原始组织同样发生长大现象,焊核区枝晶数量增加,熔合区、热影响区组织不同程度的长大共同导致了接头断后伸长率降低。

2219铝合金锻件焊接接头组织与性能

以2219高强铝合金锻件为研究对象,采用变极性TIG焊方法,通过金相分析、拉伸试验及扫描电镜手段分析了焊接接头不同区域显微组织结构、力学性能及断裂形貌。结果表明:2219铝合金锻件焊接接头熔合区由较宽的等轴晶带和粗大的柱状晶组成,热影响区为粗大的等轴非枝晶,打底焊缝中心组织是粗大的等轴非枝晶和等轴枝晶的混合组织,盖面焊缝中心组织是细小的等轴非枝晶组织形态;焊接接头抗拉强度平均值为285 MPa,达到母材强度约65.5%,断后伸长率平均值约3.7%;试样断裂位置均在熔合线附近,打底层断裂形貌呈现典型的韧性断裂特征,盖面断裂形貌以韧性断裂主,局部区域出现解理断裂及层状撕裂的混合特征。

不同焊接工艺下2219铝合金TIG焊接头性能分析

针对2219铝合金的对接TIG焊,采用单面两层焊和两面三层焊的工艺方法开展了对比试验,分析了焊接接头形貌和组织性能。研究结果表明,两种工艺方法均可以获得良好的焊缝成形,力学性能满足结构设计要求;两面三层焊比单面两层焊的焊接接头抗拉强度和断后伸长率的平均值分别提高了1. 7%和33. 3%,抗拉强度基本相同,断后伸长率得到了大幅提升;相比于单面两层焊,两面三层焊的背部封底焊接增加了背部焊缝宽度,背部熔合线的形状以及与水平方向的夹角都发生了变化;两种工艺方法的焊接接头各区域组织特点鲜明,相同区域的微观形貌相差不大;在焊缝背部相同位置,两种工艺方法的硬度值曲线走向趋势相同,封底焊增大了过时效软化区的宽度,提高了焊接接头的断后伸长率。

2A14-T6铝合金封头焊缝断裂失效分析

针对某2A14-T6铝合金焊接结构在承压试验中发生接头断裂行为开展失效分析,采用断口扫描、宏观形貌检测、焊缝金相分析、焊接结构分析及力学旁证试验等方法,对其进行了断裂原因及机理研究。试验结果表明:焊缝断裂部位存在密集的显微气孔和少量组织疏松缺陷,降低了接头有效承载面积和组织性能,是焊缝断裂失效的主要原因;起裂源区位于焊缝打底焊漏台阶形貌焊趾处,该处接头存在过渡急剧,引起应力集中,是导致焊缝断裂失效的直接原因。在焊接工艺方面,应通过优化焊接工装、细化焊接过程控制等方式提高氦弧焊接过程的稳定性,减少空气侵入电弧,进而降低焊缝气孔率;同时应重视焊缝焊趾形貌的精细化修整,保证接头圆滑过渡,避免出现应力缺口效应。

高频感应加热处理对2219铝合金FS W焊接接头残余应力的影响

采用搅拌摩擦焊接工艺焊接8mm厚2219铝合金板材,自行研制设计了高频感应加热装置,对2219铝合金搅拌摩擦焊接接头进行了应力表征与高频感应加热去应力研究,试验温度分别为90℃、140℃、190℃,利用X射线衍射法测试了焊缝热处理前、后纵向和横向残余应力,分析了搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能。结果表明,经高频感应加热处理后,焊接纵向残余应力峰值显著降低,经190℃感应加热处理后纵向残余应力峰值下降51.3%,残余拉应力区间变窄,随着高频感应加热温度的降低,去应力效果减弱。热处理前、后焊接接头微观组织和力学性能变化不明显,显微硬度分布趋势相同,说明高频感应加热技术在有效降低焊接残余应力的同时不改变焊接接头的力学性能。

航天型号全级次供应商管理在新一代运载火箭上的实践与应用

航天产品的研发制造是一个复杂的系统工程,科技含量高、涉及专业广。“长征”五号系列运载火箭是为全面提高我国运载火箭整体水平和能力而开发研制的无毒、无污染、高性能的新一代运载火箭,承担我国空间站的建设、探月三期工程和其他深空探测任务。外协外包是社会经济发展、分工细化的必然结果,是市场导向的理性行为。因此,如何科学系统地对航天型号的供应商进行管理越来越受到关注,笔者在对航天型号全级次供应商管理方案解读的基础上。

航天制造业中零缺陷质量管理的实践应用分析

航天航空事业的发展突飞猛进,在航天航空制造业当中,对生产工艺、产品质量的要求极高,针对航天制造产业生产构件,需要真正实现零缺陷,以保证航天工程的安全开展。该文针对零缺陷质量管理的核心内容进行分析,包括一个中心、两个基本点、三个需要等,通过研究加强员工零缺陷意识培训、加强现场作业管理、生产管理精细化、完善现行的规章制度、构建零缺陷企业文化等策略,目的在于提高航天制造质量管理水平,提高零构件生产质量。

火箭贮箱筒段搅拌摩擦焊缝圆度影响因素研究

2219铝合金被广泛应用于新一代运载火箭贮箱结构,搅拌摩擦焊接技术因焊接性能好等优点被广泛应用于贮箱焊接。然而贮箱完成焊接后,筒段搅拌摩擦焊缝处圆度时常不理想,绝热层因此发生局部开裂现象,不满足低温绝热要求,甚至导致火箭发射失利,因此开展新一代运载火箭贮箱筒段搅拌摩擦焊缝圆度分析与研究。通过开展贮箱焊接、充压等试验以分析贮箱筒段圆度的影响因素,开展绝热试验以分析筒段圆度对绝热层的影响,同时利用有限元分析(FEA)软件ABAQUS模拟2219铝合金材料筒段充压过程分析不同筒段圆度下的最大变形量。结果表明:贮箱筒段壁板焊前自身圆度及搅拌摩擦焊接工艺特点综合导致贮箱完成焊接后筒段搅拌摩擦焊缝处圆度不理想,贮箱在总装及测试阶段经过反复充压,圆度超差较大,位置变形量较大,致使随之变形的绝热层超过自身伸长率而发生局部开裂现象。