大型汽轮机主油泵系统设计与研究

600 MW级火电机组已成为国内主力发电机组。提高机组的运行水平和综合竞争力是发电集团面临的重要研究课题,针对600 MW机组主油泵进行结构设计和应力分析,通过对主油泵及油涡轮增压泵的优化设计,进行过流部件造型设计和有限元分析,从而为汽轮机设计提供重要的理论依据。可产生较大的经济效益和社会效益,为机组长期安全、稳定运行创造坚实的基础。具有一定的推广应用价值。     

35CrMoA钢风电高强螺栓热处理工艺研究

通过对35CrMoA钢热处理工艺、组织和力学性能的研究,优化了风电高强螺栓热处理工艺参数,很好地满足了风电高强螺栓性能要求,为以后此类材料零件毛坯的热处理提供了技术支持。     

热作模具钢4Cr5MoV1Si热处理工艺改进

4Cr5MoV1Si热作模具钢采用常规热处理工艺处理后多次出现硬度不足的现象,研究表明在目前国内4Cr5MoV1Si钢的冶炼水平、锻造水平不尽理想的情况下,应依据实际情况适当调整工艺,提出系列改进方法:增加必要的扩散退火或锻后余热淬火工序,并提出淬火、回火中应注重的工艺要点,最终达到技术要求.     

12Cr2Mo1R钢焊条电弧焊焊接接头的性能

采用焊条电弧焊工艺用奥氏体A302焊条对12Cr2Mo1R钢进行焊接,焊后对焊接接头进行425℃保温370h的热处理;对焊接接头进行了显微组织观察、能谱分析、物相测定和高温拉伸、冲击试验。结果表明:焊缝区组织为奥氏体、δ铁素体和少量碳化物;焊接接头高温拉伸屈服强度比母材的大,焊缝区的冲击功比母材的低;在焊缝区产生了少量脆性碳化物(M23C6型)和铁-铬新相,造成焊缝区的脆性比母材的增大。     

超超临界材料毛坯改锻开裂失效分析

超超临界材料1Cr10NiMoW2VNbN钢毛坯改锻后经调质处理发现毛坯中心贯穿性裂纹。通过对裂纹附近不同位置取样作金相检验,不能确定其非金属夹杂物性质。利用扫描电镜和能谱仪对金相样进行SEM观察和区域成分分析,发现裂纹处材质明显不同于基体成分。最终确认,钢材冶炼时对杂质元素控制不当,造成锻件中心夹杂物超标,并在锻造过程中诱发裂纹并扩展。     

TA15合金微弧氧化陶瓷涂层制备与电偶腐蚀性能

目的 改善TA15合金（Ti6Al2Zr1Mo1V）与异种金属间接触时产生的电偶腐蚀性能。方法 采用微弧氧化（Microarc oxidation,MAO）方法在硅酸盐电解液中,于钛合金表面制备TiO2基陶瓷涂层。采用XRD、SEM和EDS等方法,表征涂层的物相成分、组织结构及元素分布,用极化曲线、电化学阻抗谱和电偶腐蚀等测试涂层的耐腐蚀性能。结果 微弧氧化涂层由内外两层组成,内层致密,外层疏松多微孔,且内层与基体的结合呈现凹凸界面,出现“局部过生长”现象。涂层以金红石和锐钛矿TiO2相为主。与基体合金相比,陶瓷涂层的自腐蚀电位提高了0.672 V;随氧化时间的延长,涂层厚度增加,内层变得更加致密,涂层的自腐蚀电位提高。涂层内层的阻抗模值,随氧化时间的增加而增大,分别为1.16×106 Ω?cm2（10 min）、1.2× 106 Ω?cm2（30 min）和3.8×106 Ω?cm2（50 min）。在3.5%NaCl溶液中进行电偶腐蚀试验15天后,30CrMnSiA钢/TA15合金微弧氧化涂层对偶件的平均电偶腐蚀速度,明显低于30CrMnSiA钢与TA15合金、巴氏合金、铝青铜偶接时的腐蚀速度。结论 微弧氧化致密阻挡层具有良好的阻隔特性,降低了电偶腐蚀敏感度,有效缓解了电偶腐蚀的发生。     

Modelling of the flow at the last stage blade tenon in a geothermal turbine using renormalization group theory turbulence model

A bi-dimensional modelling investigation of the flow in the last stage of a 110 MW geothermal turbine has been conducted. The study was based upon a Renormalization Group Theory turbulence model. The results confirmed the existence of flow conditions which may play a main role in the erosion of the L-0 stage blade tenon, which had been detected in periodic overhauls. According to predicted results the relationship between erosion and flow patterns might exist due to: (1) a vapour jet hitting directly on tenon surface at velocities around 65 m/s; (2) a low-pressure region identified with recirculating flow, which may be causing cavitation on the damaged surface. Afterwards, the flow was simulated with changes on the geometry and grid. These changes are, indeed, practically feasible of being implemented. The simulations showed that it is possible to reduce the erosion process by enlarging a flat region close to the L-0 rotor stage. Namely, this change of geometry produces a flow pattern that diminishes the strength of recirculation flow making it possible to reduce both the flow rate through tenon region and its velocity on tenon surface. The pressure drop diminishes as well, clearly reducing a risk of cavitation.     

汽轮机排汽缸性能分析和气动设计的研究进展

大功率汽轮机低压排汽缸的气动性能分析和设计对于提高机组的经济性具有非常重要的作用。低压末级与排汽缸间的相互作用以及排汽缸内的复杂结构导致排汽缸具有典型的非定常和非周期性的流动特性。介绍了排汽缸的基本结构特点,综述了国内外在排汽缸气动设计和性能分析方面的研究进展,给出了西安交通大学TurboAero研究团队在大功率汽轮机低压排汽缸全三维性能分析和气动设计方面的研究结果,最后讨论了大功率汽轮机排汽缸方面的研究展望。排汽缸气动性能的影响因素可概括为:末级动叶出口旋流、顶部间隙射流、动叶尾迹和排汽缸几何结构。排汽缸的气动性能研究需要耦合低压缸通流结构开展,充分考虑通流结构和排汽缸间的相互作用。     

汽轮机动叶片叶型数控编程研究与设计

汽轮机动叶片的叶型是一种具有代表性的复杂曲面零件。针对叶身型面进行点三维数据采集,采用某一段程序数据结合软件,构造了汽轮机动叶片叶身部分某一截面;再采用全部数据代用曲面混合的参数化建模方法对叶型进行三维实体造型。由此通过CAM的功能对叶片进行数控加工仿真加工研究,巧妙的设计工艺参数,生成合理的NC代码。在叶片的参数化设计和加工处于不同软件环境下,使数控仿真加工的质量和效率不受环境的影响,从编程设计阶段保证数控加工程序的正确,具有一定的指导意义。     

大型汽轮机油涡轮设计方法研究

油系统是保证火电或核电机组安全运行的关键组成部分,而油涡轮是大型和巨型机组油系统的核心部件,目前国内大都通过进口或引进技术生产获得其产品,而对油涡轮的内部流动机理与设计方法研究较少。根据油涡轮部件的基本结构与工作原理,通过借鉴径流式与冲动式涡轮的设计理论,提出了基于速度三角形与冲量定理建立的油涡轮基本原理模型及其特征方程,找出了其关键影响因素,将其与转轮叶片相对于射流的运动规律相结合,建立了油涡轮的参数化设计模型。在分析油涡轮设计边界条件的基础上,给出了油涡轮的基本设计流程,并利用经过精度验证的性能预测模型,通过设计实例及其产品试验说明了设计方法的可行性与有效性。