某汽轮机叶片锻模有限元优化分析

针对某汽轮机叶片锻模出现根部裂纹失效等问题,采用有限元数值模拟技术分析了锻模应力场、温度场分布状态及锻模底部圆角对锻模应力分布的影响。结果表明:叶片锻模最大等效应力值为2 680 MPa,应力集中在叶根底部圆角处;叶根底部圆角半径由R5 mm增大到R12 mm,模具应力集中效应得到缓解,但锻模温度场有所增加;通过改进锻造工艺操作,使得坯料贴合大头端能够有效降低模具应力。

汽轮机导叶片多向模锻制坯工艺技术研究

对汽轮机导叶片的制坯工艺进行了对比分析。自由锻制坯存在一致性差、表面棱角多、微裂纹等缺陷;锤上模锻制坯成形质量较好,但材料利用率较低、生产成本较高;多向模锻制坯成形质量最优、材料利用率最高。为深入研究多向模锻制坯工艺技术,本文运用数值模拟技术直观分析多向模锻制坯工艺过程,坯料与模具温度场、应力场、受力变化等。通过模拟分析预测生产中存在的问题,从而采取相应措施预防缺陷的产生,提高产品质量。经生产试验证明多向模锻制坯工艺技术极大提高了制坯质量和生产效率,解决了传统自由锻开坯方式存在的问题。

1080MW核电汽轮机1448mm叶片高频淬火工装设计

通过对1080 MW核电汽轮机组低压缸末级1448 mm动叶片防水蚀高频淬火工艺及工装研究,解决了工装旋转中心的确定、工装结构设计等难题,设计了整体组装结构、调整方便、通用性强的1448 mm动叶片防水蚀高频淬火工装,为实现该叶片的国产化奠定了基础。

1000MW超超临界汽轮机阀杆套筒深孔加工

以阀杆套筒的深孔加工为例,研究深孔加工的特点,在内孔不采用传统磨削加工的条件下,带来了加工工艺的复杂性与高难度。对此,设计一种新型大直径镗杆在高精度深孔加工中的应用工艺方案。通过新工艺方案的实施,解决了阀杆套筒高精度深孔切削加工的难题,其实施效果完全能满足阀杆套筒加工技术要求,可以推广应用到其他类似零件深孔的生产加工。

汽轮机阀座堆焊开裂原因分析与对策

汽轮机阀座由于长期承受苛刻的工作环境,接触密封面常采用堆焊硬质合金司太立6的方式以增强阀座密封面耐磨性和密封效果。本文就典型的20Cr1Mo1V材料阀座司太立合金堆焊面开裂原因进行分析,提出了司太立合金堆焊质量的控制措施。

汽轮机主油泵34CrAlNi7-10材料锻造性能研究

对某核电主油泵齿轮用34CrAlNi7-10材料进行了分析。通过对比试验确定该材料的加热温度曲线、锻造温度区间,并对试样锻后性能进行分析研究,形成最终的锻造工艺规范,生产出合格的主油泵齿轮锻件毛坯。

1000MW核电机组凝汽器管束模块国产化制造技术

着重介绍了凝汽器管束模块的国产化制造技术,在组装、焊接防变形、胀管、泄漏检验等方面都有技术创新。

燃气轮机燃烧室兼压气机缸裂纹修复研究

本文通过对某燃气轮机燃烧室兼压气机缸本体上的裂纹进行分析,剖析了裂纹产生的原因,选定了同材质热补焊的工艺方案,并结合多项措施控制焊接裂纹的产生,确保了缺陷的修复。

ZG15Cr1Mo1V型缸体材料裂纹焊接修复

对超超临界汽轮机高压内缸裂纹采用ENiCrFe-1焊条的补焊修复过程,以及缸体材料(ZG14Cr1Mo1VTiB)和熔敷金属成分、组织、性能进行了研究。采用在补焊裂纹尖端加工圆弧,改进补焊工艺,焊后整体热处理等措施,解决了缸体材料特殊、刚性大、补焊难度大的裂纹焊接修复技术难题。

固态相变对P91钢焊接残余应力的影响

基于SYSWELD软件,首先模拟了P91的Satoh试验,得到加热、冷却过程中的温度-应力曲线.通过Satoh试验探讨了因固态相变引起的体积变化、屈服强度的变化和相变过程中的超塑性对残余应力形成过程的影响.随后,以平板TIG重熔模型为研究对象,系统讨论了固态相变对焊接残余应力分布和大小的影响.结果表明,体积膨胀对焊接残余应力的形成过程和最终应力的大小与分布有显著影响,它不仅可改变焊缝及HAZ处的应力大小,甚至可能改变应力的符号.相变引起的屈服强度变化对残余应力的形成及最终应力值的大小也有较明显的影响.相变塑性的影响比前两者小,它在相变过程中有一定的"应力松弛"效应.

基于数值模拟的叶片模锻模具应力分析

采用有限元数值技术结合叶片实际模锻成形过程,分析了锻模应力、温度分布及模锻过程中出现的锻件缺陷、应力集中等问题。结果表明:叶片锻件主要缺陷为折叠,出现在叶根与叶冠过渡圆角处;最大等效应力及应力集中出现在叶根底部圆角处,应力分布随着距该位置距离的增加而减小;较大的过渡圆角半径有利于消除或减少折叠缺陷,同时缓解模具应力集中;叶根底部圆角半径由5 mm增大到12 mm,能阻止裂纹的产生,延长锻模寿命;有限元模拟结果和实际结果较为吻合。

Mg-Cu-Y合金非晶形成能力及热稳定性分析

利用单辊甩带法快速凝固技术制备Mg65Cu25Y10合金非晶薄带,采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪对非晶薄带的玻璃形成能力及其热稳定性进行了分析,通过Kissinger法和Ozawa法计算了Mg65Cu25Y10非晶合金的表观激活能。结果表明,Mg65Cu25Y10非晶合金具有较强的玻璃形成能力,其过冷液相区宽度值在42~56 K之间,约化玻璃转变温度为0.52。Mg65Cu25Y10非晶合金的热稳定性较高,其玻璃转变激活能和起始晶化激活能分别为352.0、137.5 kJ/mol,两个晶化峰值激活能分别为61.2 kJ/mol和81.4 kJ/mol。Mg65Cu25Y10非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应,随着升温速率提高,非晶合金的特征转变温度向高温区移动。

高温六角头螺栓毛坯热挤压成型模具设计

对高温六角头螺栓的热挤压成型工艺进行了分析,设计了合理的模具结构及成型工艺流程,通过实际生产完成了M64 mm×350 mm六角头螺栓毛坯的热挤压生产,提高了材料利用率,缩短了后续机加工时间,节约了加工成本。

核电站中压轴承箱箱体焊接变形控制

在分析核电站中压轴承箱结构特点的基础上,针对焊接结构特点进行了焊接应力与变形以及产生焊接变形的影响因素分析,研究实施了以富氩气体保护焊为主、焊条电弧焊为辅,合理划分子部套,布置工艺拉筋,选择合适的焊接顺序和焊后消除应力退火等工艺方法,使轴承箱的焊接变形得到严格控制。

AutoCAD二次开发在叶片锻模设计中的运用

利用AutoCAD的开放性平台并根据叶片锻模设计的需要开发了VisualLISP程序,自动生成和优化叶片锻模进、出汽边分模线,并在实际叶片锻模设计中得到成功运用。该程序不仅提高了叶片锻模设计的效率及准确性,而且为今后同类VisualLISP程序的开发提供了经验与技巧。

Cr12MoV钢密封环毛坯的试制

通过材料试验,确定了Cr12MoV钢密封环的锻造温度范围。生产结果表明,始锻温度为1150℃,终锻温度≥880℃,经2火次均匀变形可以获得合格的密封环锻件毛坯。

镶块模模锻工艺研究

通过对镶块模模锻的工艺研究,详细阐述了镶块模的结构,提出了适合我公司50 kN模锻锤的镶块模模锻工艺。研究表明:矩形镶块结构适合用于我公司50 kN模锻锤上锻造小叶片;合理选择飞边槽的形式和结构尺寸,能保证锻件的充满和多余金属的容纳;模体、楔和键可以通用于不同的镶块;镶块模模锻工艺适合用于我公司小叶片特别是导叶片的模锻。

窄间隙焊接接头断裂力学参量J积分数值计算

根据焊接接头微区性能不均匀性,提出了微区匹配概念,采用微冲剪方法测试了核电焊接转子窄间隙焊接接头的抗剪强度,并由均质母材拟合确定了抗剪强度与屈服强度间的关系,反推得到整体焊接接头微区屈服强度,研究了焊接力学不均匀性对断裂力学参量J积分的影响.结果表明,当加载位置不同时J积分都随着载荷的增加而逐渐增大,且当载荷高于0.8倍极限载荷时,裂纹尖端进入塑形阶段,J积分值增长迅速.在相同的裂纹长度和载荷作用下,微区低匹配J积分值要高于微区高匹配J积分值,但加载区域微区匹配的不均匀性会使J积分值产生微区波动.

17-4PH钢热塑性变形本构方程的研究

利用热压缩试验研究了17-4PH钢在不同变形温度和变形速率下的曲线特征,并结合动态回复与动态再结晶理论探讨了曲线特征所反映的试样内部变化。借助数理统计法建立了一种包括应变、应变速率和温度在内的适合17-4PH钢高温塑性变形的应力-应变本构方程。