采用超声相控阵技术检测汽轮机转子叉型叶根

汽轮机叶片作为火力发电厂金属监督检验的重要部件,其叉型叶根结构复杂且检测面狭小,常规检测方法难以实现不拆除检测。笔者采用超声相控阵检测技术,制作了专用超声相控阵换能器来控制换能器各阵元的聚焦、扫查,对获得的数据进行软件分析并制定检测方案,从而实现了对叉型叶根的二维成像检测。利用该检测技术能快速、直观、有效地检测出裂纹缺陷,为确保汽轮机安全运行,防止叶片断裂提供了有力保障。     

菌型叶根数控加工与编程技术研究

研究菌型叶根四轴联动数控加工策略和刀具运动轨迹的基本算法,利用R参数设计数控加工程序,为菌型叶根数控加工编程技术提供参考。     

数控叶轮槽精铣刀检测方法研究

数控叶轮槽精铣刀投入使用前进行质量控制直接关系到汽轮机转子加工质量。在对传统测量方案进行总结的基础上,提出了一套以齿距面上的固定点平移给定坐标值作为定位基准进行检测的非接触式测量方案,保证了检测数据的准确可靠,有效提高了检测效率。     

汽轮机T型叶根的超声纵波检测

汽轮机的叶片是汽轮机的主要部件,而叶片叶根的完整性关系到机组的安全稳定运行。为了检测T型叶根的完整性,利用有限元计算软件对T型叶根的受力状况进行分析,从而判定T型叶根的应力集中部位,确定超声导波重点检查的位置。并且利用超声波探伤原理和自行设计的小角度微型纵波斜探头,提出利用超声纵波对汽轮机T型叶根进行检测的方法,并进行了试验分析,证明汽轮机T型叶根的超声纵波检测是一种较为理想的探伤方法。     

枞树型叶根SH波检测技术

随着国民经济的快速发展,高参数、高容量、高效率的大型机组成为发电的主力军。汽轮机转子叶片作为重要的金属部件,在高温、高压、高速和恶劣的工况下受力极其复杂,特别是埋藏在转子轮槽内的叶根,如未及时发现存在的疲劳缺陷,将造成机毁人亡的重大事故。1枞树型叶根的检测难点枞树型叶根为切向装配,镶嵌在叶轮槽内,叶片图1叶根探伤示意图之间间隙狭窄,叶身外露部分为探伤面,面积狭小,受探头扫查范围及内外弧面限制,探头放置困难(图1)。裂纹源基本位于出汽侧的第一齿[1],裂纹开始朝叶根下部约45°扩展,当达到一定长度后基本平行于端面开裂,最终叶根断裂失效。切向装配的枞树型叶根嵌入轮槽内,工作部分(叶身)背面为不平整的凸曲面,另一侧为凹曲面,外露部分是主要的检测面。由文献[2]可知,可采用小角度横波斜探头的一次波,在进汽侧的叶根侧面小平台对出汽侧的裂纹进行检测;根据叶根的级数不同也可选小角度横波斜探头二次波,在背弧面的出汽侧进行扫查;若采用二次波或三次波进行检测,受叶根齿波级齿根弧面的影响,其超声波波型较为复杂,对裂纹的判别不利,故该方法只能检测较大裂纹。在表面下两个波长内集中了表面波能量的99%,5MHz频率的超声表面波可以近似认...     

碳纤维复合材料T型铣刀的切槽试验研究

针对碳纤维复合材料(CFRP)的齿槽加工,提出采用T型铣刀切制齿槽。以平纹CFRP为研究对象,通过齿槽的切削试验,分析切削力和残余因子。试验表明:切削力随着切削速度vc的增大而减小,但切削速度vc大于245 m/min时,进给方向切削力Fx将逐渐增大;与切削速度vc相比,进给速度vf对残余因子Fb的影响更大,随着它的增大,残余因子Fb平均减小46.63%;顺铣时的切削力和残余因子比逆铣时的明显要小。研究结果为CFRP的齿槽铣削加工提供了技术指导。     

铣刀破损的声发射检测技术

用声发射技术检测铣刀破损是一项新技术。文章叙述了应用信号处理和计算机技术对铣削加工中刀具破损的声发射信号进行时频分析,进而提出在频率要350～500kHz之间检测刀具破损的方法,并介绍了由此建立的铣刀破损检测系统。图5幅。     

吊索叉耳的无损检测

吊索叉耳是桥梁用拉索连接结构的关键零件,是影响桥梁安全性的重要因素之一。通过对吊索叉耳制作过程的分析,找出易出现缺陷的部位,给出了有效的无损检测方法,并阐述了超声波、磁粉、渗透等检测方法在吊索叉耳检测中的应用。     

基于多曲率融合的铣刀缺陷检测

针对传统人工检测铣刀崩刃和多刃缺陷时效率低下、精度不高等问题,提出一种基于形态学多曲率融合的铣刀崩刃、多刃缺陷检测方法。首先,使用色彩阈值分离前后景;然后,使用双边滤波对图像进行滤波处理;随后,二值化图像并去除小连通域的干扰,通过边界跟踪得到刀刃轮廓;最后,使用改进的链码计算机制进行刀刃轮廓曲度的计算,并通过曲度定位缺陷点。经过实验验证,该检测方法具有平均0.8 s每样本的检测速度和92%的检测精度,能满足工业生产在线检测的要求。     

三维复杂槽型铣刀片槽型参数化重构系统的开发

针对复杂槽型铣刀片的槽型实时重构问题,在Pro/E环境下,创建了波形刃铣刀片模型;利用Pro/TOOLK IT二次开发工具,在VC环境下,采用异步模式完成了槽型参数化重构系统的开发;实现了利用友好的图形用户界面输入槽型设计参数来控制铣刀片复杂槽型生成的关键技术。     

叶根型线精铣刀开裂分析

一叶根型线精铣刀,材料为奥地利产S500高速钢,淬火、回火后发现开裂。进行了化学成分分析、宏观检验、断口分析及金相检验,以揭示铣刀开裂的原因。结果表明,该铣刀开裂是由于坯料锻造时加热温度过高或锤击过猛,造成其心部局部过烧所致。     

波形刃锥度立铣刀优化设计

基于Advant Edge仿真软件,利用二维正交切削数值模拟对2226-148合金锥度铣刀几何角度进行优化,获得最佳实际前角、法向前角、径向前角、刃口半径以及螺旋角等刀具制造参数。试验结果证明:基于切削过程数值模拟设计的后波刃锥度铣刀切削性能优异,综合性能达到进口山高(SECO)同类刀具水平,刀具抗崩刃性能有明显改善,具备大批量推广运用的条件。     

新型Ta-C涂层铣刀切削性能研究

目的研究Ta-C涂层刀具与普通类金刚石涂层刀具切削2A50铝合金时的性能对比。方法通过实验比较两刃、四刃Ta-C涂层铣刀和两刃、四刃普通类金刚石涂层铣刀,在干式切削条件下切削2A50铝合金的性能。通过相同切削条件下刀具切削距离的长短,比较刀具的使用寿命,并在显微镜下观察切屑的表面形貌,用表面粗糙度仪检测铝合金表面的粗糙度。结果两刃Ta-C涂层铣刀干式切削铝合金时的使用寿命最长,切削距离为116 m。Ta-C涂层铣刀与普通类金刚石涂层铣刀加工工件的表面粗糙度总体呈上升趋势,两刃Ta-C涂层铣刀加工出来的工件表面质量较好,工件表面粗糙度均值为0.692μm。结论相同刀刃数量且结合力良好的涂层铣刀相比较,Ta-C涂层铣刀较普通类金刚石涂层铣刀加工出来的工件表面粗糙度平均值低,同种涂层加工得到的切屑表面微观形貌无明显差别。Ta-C涂层铣刀与普通类金刚石涂层铣刀切削铝合金时,抑制粘刀效果都十分明显,但Ta-C涂层铣刀效果更优。     

基于刀具几何参数的薄壁叶片切削力预测方法研究

切削力是影响刀具耐用度和被加工表面质量的重要因素,其中刀具几何角度在金属切削加工过程中对切削力的大小影响很大。以汽轮机薄壁叶片为研究对象,在ABAQUS的基础上,研究金属模拟过程中的关键技术,提出薄壁叶片的铣削加工模拟模型;在此基础上对刀具几何角度进行了单因素和多因素正交模拟实验分析,建立了刀具几何参数的切削力经验模型。实验证明:切削力有限元模拟值与切削力实验测试值大体一致,所得结果基本有效。     

模具数控铣加工中刀轨形式的合理选择

分析了模具CAM编程中的等高切削，沿面切削和插式铣削、清角加工、混合加工、曲线加工等几种刀轨形式特点和主要应用，分析了常用刀轨形式所产生的残余高度，井提出了合理选择刀轨形式的方法。     

核电厂枞树型叶片叶根超声波检测技术

汽轮机低压转子是核电厂重要的转动设备,其叶片叶根在高速旋转的过程可能产生裂纹,从而影响到低压转子的安全运行。介绍了针对汽轮机转子末级、次末级枞树型叶片叶根采用的超声检测方法。通过对叶片叶根超声检测技术的研究,掌握了叶片叶根缺陷信号的判断方法。现场检测结果表明,开发的检验技术应用效果良好,在保证核电厂汽轮机安全和可靠运行上起到了重要的作用。     

硬质合金铣刀铣削淬火刀圈工艺研究

为了解决目前盾构机用刀圈因淬火后硬度高而引起的铣削加工过程中刀具易崩刃、加工效率低等问题,本文通过用铝含量高的Al Ti N涂层硬质合金铣刀来替代铝含量低的Ti Al N涂层硬质合金铣刀,并对铣刀进行优化设计,同时调整铣刀切削时的线速度和吃刀量,在数控加工中心上对淬火刀圈铣削工艺进行研究,结果表明:采用结构为4刃、螺旋角为30°、刀尖圆角半径R为1 mm的Ф12 mm整体硬质合金铣刀,进行Al Ti N涂层,当径向吃刀量为0.5 mm、轴向吃刀量为1 mm、切削线速度为49 m/min、进给量为0.28 mm/r时,铣削硬度为HRC58~59的淬硬钢,铣刀刃磨一次的使用寿命可由原来的2 h提升到5 h,降低了刀具的消耗。     

薄壁件铣削加工刀具几何参数优化

针对汽车检具薄壁件铣削变形问题,通过改变铣刀的几何参数建立铣削单因素和三因素四水平的正交实验。利用有限元软件AdvantEdge和ABAQUS分别对铣削加工过程和加工残余应力引起的变形进行仿真,研究不同的刀具几何参数对工件变形的影响。采用田口法分析了刀具几何参数对加工变形的综合影响程度。结果表明:刀具后角对工件加工变形影响的最为显著,螺旋角次之,前角最不显著;获得AA5083铣削的铣刀刀具几何参数组合。通过实验对优化后的刀具几何参数的正确性进行验证,证明该方法是检具薄壁件加工中刀具几何参数优化选择的一种有效的方法。     

球头铣刀动力学模型及其铣削加工稳定性的研究

根据螺旋刃球头铣刀的几何模型,考虑切削加工时刀齿的有交切削区及再生效应,建立球头铣刀的单刃切削力模型;进行模态实验和参数识别,建立螺旋刃球头铣刀的动力学模型;在Matlab环境下,基于龙格-库塔法对球头铣刀铣削加工过程稳定性进行仿真,结果表明:该模型能很好地描述切削过程中的稳定性及振动等动学特性,对于实际铣削加工过程及实验机的优化设计具有指导意义。