水轮机叶片焊缝及其热影响区裂纹分析

水轮机叶片上的焊缝及其热影响区常发现有穿透性的裂纹,微观分析结果表明焊缝中存在夹杂物在焊接残余应力、工作应力、机械震动应力和电化学腐蚀的共同作用下,造成水轮机叶片的焊缝及其热影响区形成穿透性的腐蚀疲劳裂纹。     

发电厂汽轮机末级叶片汽蚀的处理

山东黄台发电厂６＃机组乃１０万kW机组，其汽轮机末级叶片的汽蚀较为严重，长期以来一直影响机组的安全运行。为解决这一问题，早在１９８５年，黄台电厂曾采用钨极氩弧焊（焊丝为１Cr１９Ni９Ti）在易汽蚀部位镶焊１２０mm×１０mm的司太立合金条，虽然合金片对叶片末端起到了极好的耐汽蚀保护作用，１０年后在近合金片处发生了严重的汽蚀，如图１所示。其局部汽蚀最深处达８mm，在高速运转时受离心力作用，极易发展为裂纹，严重影响机组的安全运行。图１末级叶片汽蚀示意图１原因分析对于汽蚀的成因，目前认为：由于低压缸中温度、压力…     

水轮机叶片裂纹的着色探伤

本文着重介绍水轮机叶片检查的重点和着色探伤方法及注意问题。     

水轮机叶片断裂分析

对某电站转轮叶片裂纹原因进行了分析。分析结果表明,由于次表面夹杂物存在,在夹杂物周边产生局部应力集中,在焊接残余应力、工作应力共同作用下,疲劳裂纹在应力集中区域萌生,不断扩展,导致叶片开裂。     

水轮机转轮叶片焊接残余应力分析

在诸多导致水轮机转轮产生纹的因素中，力的影响最大，虽然转轮工作时受力情况复杂，但应焊接转轮而言，焊接残余应力的影响不容忽视。加深对这种应力的了解，对转化制造七维修实践有一定意义。     

马氏体不锈钢水轮机叶片补焊修复工艺

以水轮机的典型修复方案为背景,分析水轮机叶片空蚀补焊修复的技术要求,试验中以马氏体不锈钢为母材的水轮机叶片钢作为试验材料,采用熔滴高速摄影技术,研究不同焊接工艺及焊接参数对立焊焊缝成形的影响。结果表明,采用下向立焊、改变焊枪上仰角度、采用熔滴短路过渡、使用Ar+O_2混合保护气体,得到成形良好的立焊焊缝。     

方钢支撑架用于水轮机叶片包装的实践

本文介绍了一种方钢支撑架及其用于水轮机叶片包装的方法,适用于大型叶片的包装发运.针对原方木料水轮机叶片包装成本较高、不稳固易变形等问题,通过提供一种方钢支撑架及其用于水轮机叶片包装的方法,解决大型水轮机叶片运输中的不稳固易变形的问题,确保叶片运输安全,降低叶片的包装成本.     

大型水轮机叶片铸造将实现国产化

国内重大水电设备关键铸锻件依靠进口供货的局面将有所改变。今年，国务院三峡建设委员会三期重大设备制造检查组拟将宁夏共享铸钢有限公司作为大型水轮机叶片定点专业生产企业。     

大型水轮机叶片铸件的研发

转轮叶片制造技术是水轮机制造业的关键技术之一,它反映水轮机制造商竞争能力和水平的核心技术。将大型水轮机转轮叶片铸件制造过程中的铸件形状尺寸、化学成分、力学性能、铸件内部和外部无缩孔或缩松、零缺陷或少缺陷等质量要求进行质量要素分析,并与叶片产能建立联系,进而转化为工艺设计的技术路线,包括CAE指导下的铸造工艺设计及木模制作、造型过程、熔炼及微量元素控制、热处理过程、型线检测过程,为大型水轮机叶片铸件提供了制造工艺的研发决策。     

水轮机不锈钢叶片铸造工艺实践

介绍了低碳马氏体不锈钢（ZG06Cr13Ni4Mo）水轮机叶片铸造工艺。生产实践表明，不锈钢叶片宜平做竖浇。浇注系统采取全底注、全开放式；用CO2-水玻璃高铬刚玉砂作面砂、醇基高铬刚玉涂料，可以得到良好的叶片表面质量。     

渗氮对钢的气蚀与磨蚀特性的影响

研究了渗氮对０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ、Ｑ２３５、１６ＣｒＮｉ４Ｍｏ和１２Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ四种钢气蚀与磨蚀特性的影响。发现渗氮可使Ｑ２３５、１６ＣｒＮｉ４Ｍｏ和１２Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ三种钢的耐气蚀与磨蚀性能显著提高，却使０Ｃｒ１３Ｎｉ４Ｍｏ（不锈钢）的耐气蚀性能明显下降，但能使其耐磨蚀性能提高。分析认为，这与气蚀、磨蚀机理及渗氮层的力学、物理化学特性有关。     

水轮机金属材料及其涂层抗空蚀和沙浆冲蚀研究进展

空蚀和沙浆冲蚀是对包括水轮机在内的水力机械过流元件产生破坏,进而降低其服役寿命的两种主要破坏形式。采用特定的工艺在水轮机过流元件基体材料表面沉积涂层,以提高元件的抗蚀性能受到越来越多的关注。综述了水轮机常用金属材料和近年来国内外研究人员对水轮机材料及其涂层空蚀和冲蚀失效机理的研究进展,针对国内外文献报道中采用的超音速火焰喷涂、激光熔覆、物理气相沉积和化学气相沉积等工艺制备的涂层的抗空蚀和沙浆冲蚀性能进行了重点论述。依据材料性质对文献中出现的表面强化材料进行分类,即合金材料、陶瓷材料、复合材料、金属玻璃材料和类金刚石材料五类,结合涂层制备工艺对各类涂层失效机理进行剖析。通过案例重点讨论了涂层的微观缺陷,如孔隙、裂纹、未熔颗粒,涂层的硬度,涂层与基材的结合强度,涂层的厚度等因素对抗蚀性能的影响。最后对其研究和应用现状,从工艺方法和材料两方面提出了展望,指出运用先进涂层技术和新型涂层材料制备高效涂层,是解决复杂多相流条件下空蚀和冲蚀联合问题的有效途径。     

不同材料抗气蚀性能的比较

对泵、阀、水轮机等流体机械过流部件常用材料进行了气蚀试验，通过光镜和扫描电对气蚀断口进行了观察，并结合材料的组织特点进行了分析。结果表明，当组织不均匀时，较弱组织道德破坏；具有均匀组织特别是低碳马氏体组织的不锈钢其抗气蚀性能优良；使钢具有均匀组织和高地提高抗气蚀性能有利。     

双相不锈钢空蚀表面TEM研究

对双相不锈钢空泡腐蚀试样进行单侧电解减薄,用透射电镜研究了表面组织。结果表明,双相不锈铜表面存在非晶层、铁素体纳米晶、面心立方和渗碳体纳米晶;非晶层内存在大量球形泡,泡内部主要为非晶态,泡壁主要为铁素体晶体。此外．空泡溃灭产生的瞬时温唐高达750K以上。     

TiNiNb合金的空蚀

利用旋转圆盘装置研究TiFiNiNb合金和0Crl3Ni5Mo不锈钢的空蚀行为，并用洛氏硬度仪模拟空蚀过程中微射流所产生的局部载荷对TiNiNb合金和0Cr13Ni5Mo不锈钢的作用，结果表明，TiNiNb合金的抗空蚀性能优于0Crl3Ni5Mo。在压痕试验中，TiNiNb合金能吸收高于0CI13Ni5Mo的弹性能，该性能特点使TiNiNb合金在空蚀过程中能吸收和释放较多的冲击能量，减少损失，呈现良好的抗空蚀性能。     

非平衡磁控溅射CrTiAlN涂层的制备及空蚀性能研究

目的 为缓解动力系统金属表面发生的空泡失效问题,提高水下装备推进系统在复杂多变环境中的综合服役性能,将涂层技术用于金属材料的表面防护。方法 基于正交实验设计,采用非平衡磁控溅射技术在AISI 316不锈钢基体上制备CrTiAlN涂层。采用XRD、SEM、EDS和AFM等测试手段对涂层的物相、形貌、成分和表面粗糙度进行表征;采用维氏硬度计、划痕仪和洛氏硬度计对涂层的显微硬度和膜基结合力进行测试与评估;通过球–盘磨损实验、电化学测试和空蚀实验,分别评价涂层的耐干摩擦磨损、耐腐蚀和抗空蚀性能。结果 实验结果表明,利用正交试验设计调控Cr、Ti和Al靶电流,基于涂层硬度得到最佳靶电流分别为4、8、8 A,此时涂层显微硬度达到1 242HV0.01,纳米硬度为(17.00±0.99) GPa,远高于316不锈钢;涂层的摩擦因数和磨损率远低于316不锈钢;在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,涂层的腐蚀电位较高,腐蚀电流较小,具有较好的耐腐蚀性能,采用涂层保护后316不锈钢的寿命得到显著提高;在空蚀实验后,316不锈钢的粗糙度从4.5 nm增至112.0 nm,并出现空蚀坑,而CrTiAlN涂层只出现了褶皱,其粗糙度从4.8 nm增至10.0 nm,仅在涂层缺陷处发生了零星剥落现象。可见,CrTiAlN涂层有效缓解了空蚀的冲击作用,提高了316不锈钢的抗空蚀性能。结论 可将CrTiAlN涂层作为防护涂层,并应用于水利工程装备关键部件。     

汽轮机叶片断裂失效分析

对汽轮机断裂叶片进行了金相组织观察、断口扫描及能谱分析。结果表明该汽轮机叶片的断裂是由于叶片边缘与加热器接触,导致局部组织严重过热,从而使该处强度降低,萌生裂纹源,在交变应力作用下裂纹进一步扩展最终导致疲劳断裂。     

双相不锈钢的磨损腐蚀与空泡腐蚀研究进展

介绍了双相不锈钢在流动介质中的磨损腐蚀和空泡腐蚀的研究状况和它的腐蚀机理,分析了当前在这方面研究的成果和进展,认为需要进一步研究二者的交互作用以及腐蚀过程中化学腐蚀与力学损伤的交互作用。     

铁基块体非晶合金的空泡腐蚀研究

通过对超声空化作用过程中试样表面物相组成变化和试样失重的实验研究,分析了Fe74Al4Ga2P12B4Si4铁基块体非晶合金的空蚀过程。分别采用处于晶态和非晶态的铁基块体合金,在自来水中进行超声空化实验,确定了材料特性对空蚀过程的影响。结合已有的空泡形成和溃灭理论,初步提出了铁基块体非晶合金的耐空蚀机理。