某汽轮机大型管板带极堆焊数值模拟及工艺优化

管板堆焊技术是低压加热器制造的关键技术,文章利用FORTRAN语言编制了一个新热源,基于SYSWELD软件模拟管板带极堆焊的温度场和应力应变场,计算出反变形量,并将其运用到产品上。     

1000MW核电机组空心叶片国产化制造技术

1000MW核电机组低压直焊式隔板的末级和次末级叶片均采用空心叶片,空心叶片具有重量轻、成本低的优点,但制造精度要求高,难度大,特别是成型质量、焊接变形难以控制。该文从核电空心叶片国产化的实际试制情况出发,介绍了空心叶片制造工艺流程,并详细阐述了内背弧热压成型、装配、焊接、校型等工序的技术要点和工艺难点以及解决方案,最终实现核电空心叶片的国产化制造。     

12Cr/30Cr2Ni4MoV异质接头低周疲劳性能

文中研究了12Cr/30Cr2Ni4MoV异质焊接接头的显微组织、显微硬度和室温低周疲劳性能. 结果表明,母材12Cr的显微组织是板条状回火马氏体,母材30Cr2Ni4MoV是板条状回火马氏体和粒状回火贝氏体,过渡层和焊缝的显微组织为粒状回火贝氏体,且焊缝由柱状晶区与等轴晶区交替构成. 30Cr2Ni4MoV比12Cr有更高的显微硬度,过渡层的硬度最低,热影响区的显微硬度梯度变化. 12Cr,30Cr2Ni4MoV和过渡层的低周疲劳性能表现为循环软化特征,焊缝循环初期硬化随后软化;过渡层的疲劳过渡寿命最高;12Cr与过渡层之间的熔合界面是整个异质焊接接头低周疲劳最薄弱环节;焊缝柱状晶区的晶界或亚晶界分布的第二相粒子与基体的不协调变性,容易萌生疲劳裂纹.     

铸造镍基高温合金增材修复技术的研究现状

铸造镍基高温合金广泛用于燃气轮机与航空发动机叶片等高温部件,长时间运行过程中经常发生叶片局部损伤失效,其维修或更换成本极高。通过增材修复来恢复局部损伤叶片的性能,将极大地降低制造成本、缩短制造周期、节约资源,具有极大的社会效益和市场价值。本文针对燃气轮机与航空发动机用铸造镍基高温合金部件的服役工况与失效形式,结合铸造镍基高温合金的成分、组织与性能特点,系统分析了增材修复时出现裂纹的类型、特点及形成机理,阐述了各类裂纹的主要影响因素,从增材工艺和材料两方面分类综述了减少或避免裂纹的增材修复工艺与技术现状,分析了不同增材修复方法的优缺点与未来可能的研究热点。     

焊接变形与基于SYSWELD的焊接力学数值模拟

汽轮机焊接一直受到由于焊接残余应力和变形所导致的产品成本高、生产效率低等问题的困扰,研究焊接残余应力和变形具有重要的工程实际意义.利用SYSWELD有限元软件完全实现了机械、热传导和金属冶金的耦合焊接计算,既考虑晶相转变又考虑了同一时间晶相转变潜热和晶相组织对温度的影响.分析空心叶片的结构特点和焊接变形原因,利用有限元软件SYSWELD对核电空心叶片的焊接进行了实时三维数值模拟,获得了焊接温度场、焊接残余应力分布及变形,并定性分析了模拟计算结果,为核电空心叶片的七段焊接方法提供理论依据.     

28CrMoNiV与25Cr2Ni4MoV异种转子钢焊接接头性能研究

为充分发挥不同材料在不同运行条件下的优势,采用埋弧焊(SAW)堆焊过渡层,采用窄间隙钨极氩弧焊(NG-TIG)和窄间隙埋弧焊(NG-SAW)组合焊接方法将28Cr Mo Ni V和25Cr2Ni4Mo V进行连接以满足汽轮机转子工况的需求,对异种钢焊接接头进行了拉伸、弯曲、硬度、冲击试验。结果表明:焊接接头的抗拉强度低于两种母材,断裂位置位于过渡层,焊接接头硬度236~375 HV,在-40℃、0℃和40℃温度条件下,焊接接头的韧性依次为BM2、HAZ-1、HAZ-2、SAW焊缝、BM-1。     

高精薄壁细管组件装焊及精控技术研究

高精薄壁细管组件有着超长、超细、空间复杂且狭小的特点,其装配精度和焊接变形是其制造的关键难题.文章针对组件的特点,对其装焊精度影响因素进行分析,并利用有限元软件对焊接过程进行模拟分析,重点从薄壁细管组件的结构特点及材料特性出发,围绕装配精度的提高、焊接变形的控制、焊接质量的保证等方面进行了详细的论述,为该类零件的装焊提供了理论依据和实践指导.     

自主核电空心静叶片装焊及精控技术研究

自主核电空心静叶片为型线复杂、弯扭度大、超长超大叶片,装配精度和焊接变形是焊接式空心静叶片生产制造的关键.文章针对叶片结构特点,对叶片装焊精度影响因素进行了分析,并利用有限元软件对焊接过程进行模拟分析.重点从叶片的装配质量、焊接分段及顺序、装焊工装等方面开展装焊及精控技术研究,设计出多功能装焊夹具,并制定出20段焊法的策略.结果表明:该工装、工艺及20段焊法完全适用于叶片的焊接,并将空心静叶片的装焊变形控制在2 mm以内.该技术不仅解决了叶片的重大制造难题,而且具有独特的创新性.     

Hastelloy X和Haynes 230激光焊接头的组织性能

Hastelloy X和Haynes 230分别是F级和G/H级燃烧室薄壁筒体用的镍基高温合金,采用光纤激光器对2 mm厚度的两类镍基合金板材进行焊接试验,并对比焊态及焊后固溶处理的接头组织性能. 结果表明,焊态Hastelloy X的焊缝中碳化物呈网络状析出,其硬度高、韧性差,固溶处理后出现栅状组织及脆性Fe2W相. 在焊缝一次枝晶内的枝晶生长方向线性排列,取向各异,热影响区晶内也存在栅状组织. Haynes 230晶粒较小,焊缝碳化物沿树枝晶晶界链状断续析出,固溶处理后平直晶界变为弯曲晶界,蠕变性能得到提高.