汽轮机末级钛合金叶片的锻造工艺及性能

钛合金以其比强度高和耐性能好两大优点被称为是有希望的金属，它是研制大功率汽轮机，核电站汽轮机大叶片的理想材料，我国把钛合金叶片的开发做的“七五”期间火电材料研制的重点项目，几年来经多方努力，我厂用模锻研制出1000mm长钛合金叶片，哈汽用精锻研制出710mm长钛合金叶片，为我国电力事业的发展做了很好的技术储备，本文主要介绍100mm长钛合金叶片的模锻工艺及其性能。     

汽轮机末级长叶片用钛合金的减振研究探讨

研究探讨了度量合金减振性能的参量，给出了减振性能的测试方法以及钛合金的减振性能和影响因素。     

汽轮机末级叶片激光熔覆镍基合金研究

利用激光熔覆技术在汽轮机末级叶片材料Ti-6Al-4V(TC4)上制备出原位自生TiC陶瓷颗粒增强Ni基复合材料涂层。应用OM、XRD、EDS和SEM方法分析了涂层的组织结构,测试了涂层的显微硬度。结果表明:涂层中存在γ-Ni、β-Ti固溶体及TiC为主的陶瓷相,涂层与基体冶金结合良好,且无气孔和裂纹缺陷,涂层显微硬度值较基体提高了近3倍。     

汽轮机末级叶片激光熔覆的研究

以Nb、Ti、Si合金粉末(at%61:21:18)为原料,在汽轮机末级叶片材料Ti-6Al-4V(TC4)合金表面进行激光熔覆,应用OM、XRD、SEM、EDS和EMPA等方法分析了涂层的显微组织,测试了涂层的显微硬度。结果表明:激光熔覆涂层的组织是在共晶连续固溶体(Nb,Ti)ss弥散分布着Nb3Si和Ti5Si3颗粒,涂层的显微硬度在HV960-1000之间,比基体合金提高了近3倍。     

舰船用汽轮机末级叶片设计与研究

对大功率舰用汽轮机末级叶片的热力参数、几何尺寸、叶片各截面型线几何特性数据计算、叶片的成型、叶根型线的选择、叶片强度计算、叶片安装计算及叶片振动计算等问题进行了研究。     

汽轮机末级动叶片断裂级性能数值研究

针对某电厂汽轮机末级叶片断裂后修整再用这一实际情况,应用FINE/Turbo软件模拟断裂前后的流场,讨论、分析末级叶片断裂后对汽轮机末级及其它各级性能的影响,得出如下结论:汽轮机效率降低、汽耗增加。各级后压力升高,汽轮机轴向推力、扭矩降低;各级压力参数相对于未断裂时有所降低,特别是次末级出口压力参数降低最多;叶片断裂处速度分布不均匀、变化较剧烈,在叶顶处形成了较大的回流区,流动损失加大。     

某种煤压机叶片表面防腐涂层的制备及性能研究

文章介绍了某种燃机的煤气压缩机叶片使用工况,研究了煤压机叶片涂层的制备方案．确定在叶片的叶身表面制备DF-1涂层,在叶柄表面制备Ni—P涂层。研究了涂层的生产制作工艺流程、质量控制要点和涂层的性能．发现叶身表面DF-1涂层具有耐腐蚀性能优异,结合力高,表面光滑等特点;叶柄表面Ni—P涂层具有优异的耐蚀性和耐磨性。最后此种涂层成功应用于新旧燃机机组的压缩机叶片表面防腐生产．     

DD5单晶叶片用热障涂层高温防护性能研究

为了提高燃气轮机热端部件的服役寿命,拓展热端部件的高温防护方法及应用,在某燃气轮机涡轮叶片用DD5镍基单晶高温合金表面制备了CoCrAlY+YSZ,(Ni, Pt)Al+YSZ和Zr改性(Ni, Pt)Al+YSZ 3种热障涂层,对比研究了这3种热障涂层的1 100℃循环氧化行为和900℃混合盐热腐蚀行为。结果表明：CoCrAlY+YSZ涂层在循环氧化和热腐蚀过程中均发生严重的YSZ陶瓷面层剥落现象,而铝化物+YSZ涂层的陶瓷面层则完好或仅局部极少量剥落;(Ni, Pt)Al涂层经活性元素Zr改性后抗氧化和耐热腐蚀性能均进一步提高,表现为氧化和腐蚀增重降低,内氧化和内硫化现象明显减轻;(Ni, Pt)Al+YSZ涂层和Zr改性(Ni, Pt)Al+YSZ涂层对DD5镍基单晶高温合金叶片均有较好的适用性。     

大功率舰用汽轮机末级长叶片气动性能试验研究

描述了大功率舰用汽轮机末级长叶片六个截面所进行的平面对栅试验，探讨了出口理论马赫数、进气角、相对节距对叶栅性能的影响。     

冷却流量对涂层叶片冷却性能影响的数值研究

采用气热耦合数值方法研究了冷却流量对热障涂层气冷涡轮叶片冷却性能的影响,并对结果进行了对比分析。研究结果表明：热障涂层叶片的综合冷却效率随冷却流量的增加而增大,但增幅则逐渐下降。在吸力面上,附加热障涂层的效果更好。基准工况下,附加热障涂层,叶片表面温度可降低72.6 K,综合冷却效率增幅最大可达6.5%。在尾缘区域,热障涂层会阻碍热量从金属叶片表面向低温的流体传递,导致叶片表面性能下降,因此,只有配合高效的内冷技术,才能达到理想的冷却效果。     

660MW汽轮机低压排汽缸联合末级整圈叶片气动性能研究

为了减少汽轮机低压端排汽余速损失,设计具有较大压力回收能力的低压排汽缸对整个机组的效率提升具有非常重要的意义。对660MW的汽轮机低压缸进行了CFD数值模拟,考虑到低压缸流动具有不对称性、强三维流动的特点,选择末级整圈叶片和低压排汽缸一起作为研究对象,研究结果表明该低压缸具有较好的气动性能,能有效地将末级余速损失转化为压力能回收。     

核电汽轮机低压级内水滴沉积与疏水槽除湿性能研究

采用商用软件CFX对某核电汽轮机低压末三级叶栅通道中的水滴沉积规律进行了三维数值模拟,并初步研究了静／动叶片表面上的水膜流动特性,评估了次次末级后与次末级后疏水槽的除湿性能。结果表明：二次水滴比一次水滴更容易沉积在叶片表面上;水滴在叶片内弧的总沉积水量最多可达到背弧的10倍;静叶片上的水膜厚度沿轴向逐渐变薄,而动叶片上的沿轴向先缓慢变厚再变薄：两个疏水槽的除湿效率在11％左右。     

机械驱动用汽轮机动叶片的腐蚀疲劳现象与提高寿命的研究

对于机械驱动用汽轮机处于化学浓缩区的低压叶片,为了防止在介质温度区域的叶型表面沉积,腐蚀疲劳以及侵蚀损坏,开发了新概念的复合涂层。进行了应用性的各项试验来评价该独特涂层的基本特点。为了实际应用的准备,涂复在实物叶片上来确认涂层的情况。     

某新型高效冷凝发电汽轮机排汽缸气动性能研究与结构优化

采用雷诺时均处理的N-S方程和标准k-ε湍流模型,将某新型高效冷凝发电汽轮机低压排汽缸与末级叶栅进行了联合仿真数值模拟研究。计算结果表明:排汽缸中存在以分离涡和通道涡占主导地位的漩涡流,导致气动性能不佳;为了改善扩压能力进而提高其气动性能,采取调整内外导流环扩张角度以及轴向长度等措施对扩压器进行了结构优化,优化后排汽缸出口静压恢复系数从-0.137提升到了0.1617,总压损失系数降低了近18.5%,整机效率提升了近0.5%。     

大小叶片扩压叶栅气动性能与流动结构实验研究

针对45°叶型转折角扩压叶栅及增加小叶片后组成的大小叶片叶栅,分别测量了其在设计工况及不同气流攻角下的叶栅气动性能,通过PIV实验获得了对应工况下的叶栅内部流动状态.结果表明：增加小叶片后,叶片压力面至吸力面的压力梯度明显降低,大叶片载荷降低;在设计工况下,叶栅气流落后角仍可参考霍威尔半经验公式进行计算,但偏离设计工况后,该公式存在较大误差;大小叶片叶栅的气流落后角仅在小气流攻角下明显减小,在其余工况下变化不大;不同气流攻角下小叶片对大叶片表面气流流动分离起到约束作用;在设计工况至大气流攻角工况变化过程中,叶栅扩压损失有所降低.     

垃圾焚烧炉用热电偶保护套管Al(Fe,Ni)系金属间化合物涂层的制备与性能研究

针对垃圾焚烧炉用热电偶保护套管的腐蚀与防护问题开展研究,采用电弧喷涂Al+高温扩散的方法在1Cr18Ni9Ti基体上制备了层状分布的Al(Fe, Ni)系金属间化合物涂层,外层为Al₇₅Ni₁₀Fe₁₅金属间化合物相,Fe、Ni、Cr元素固溶置换形成了Al₃M型富铝相,内侧是均匀致密的Al(Fe, Ni)型金属间化合物单相层,呈柱状晶形态。该金属间化合物单相层平均显微硬度达到了836.1 HV0.1,在900℃下表现出了良好的抗盐腐蚀性能。     

超音速火焰喷涂（HVAF）与大气等离子喷涂（APS）Cu-36Ni-5In涂层性能研究

文章从显微硬度、杯突性能、结合强度和微观组织结构等方面对比分析了超音速火焰喷涂（HVAF）和大气等离子喷涂（APS）制备Cu-36Ni-5In涂层。结果表明：HVAF涂层微观组织结构较APS涂层更均匀致密,APS涂层呈现明显的层状组织结构,且有少量的孔隙;两种涂层显微硬度均在HV130—180范围内;HVAF涂层较APs涂层有更好的韧性和结合力,HVAF涂层平均结合强度高达42．IMPa,较APS涂层高约10MPa。