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。     

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。     

注聚泵阀材料的激光熔覆强化

本文利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）及销环式磨损试验等研究了在2Cr13马氏体不锈钢注聚泵阀材料上激光熔覆i合金熔覆层的熔覆处理工艺对涂层组织和耐干滑动摩擦损性能的影响,Ni合金熔覆层由γ-Ni,Ni3B,CrB,M7C3和γ-（Ni,Fe)相组成,硬质硼化物,碳化物相的存在提高了涂层硬度,而涂层碍度最大值对应于最佳的激光扫描速度,激光熔覆Ni合金涂层可明显改善2Gr13不锈钢基材在干滑动摩擦磨损条件下的耐磨性能。     

基于激光熔覆的机体修复前后再加工工艺

基于某大功率高速柴油机机体主轴承孔激光熔覆修复前后再加工工艺展开技术研究。在工艺试验基础上探究激光熔覆对机体已加工部位热影响规律,制定修复后再加工工艺方案,并指出该方案存在的技术问题及解决途径。     

基于激光熔覆的船用柴油机结构件修复技术研究

对激光熔覆技术进行了总体介绍;就该技术应用于船用柴油机结构件修复的可行性及技术难点进行了分析。通过激光熔覆技术在船用柴油机气缸及曲轴磨损修复中的实际应用,展示了该技术的绿色再制造特质及广阔的应用前景。     

叶片局部激光表面淬火工艺试验研究

本文针对汽轮机叶片进汽边局部进行激光淬火工艺试验,研究工艺参数对硬化层深度、硬度及硬度分布的影响,分析了淬火后的组织特征,从而探索可行的新工艺以替代传统工艺。     

20G钢管表面激光熔覆非晶合金复合涂层的耐腐蚀性能试验研究

利用激光熔覆技术在20G钢表面熔覆合金涂层,分析了激光熔覆层的微观组织,利用高温腐蚀试验和烟气模拟腐蚀试验测试激光熔覆层的耐腐蚀性能。结果表明：细小晶粒与有较高韧性的非晶相夹杂并弥散于金属间化合物的复合组织具有良好的抗高温腐蚀、抗烟气腐蚀性能,可应用于垃圾焚烧锅炉受热面,改善其表面的耐腐蚀性能。     

用熔覆工艺修复铝活塞缺陷的方法研究

本文介绍了用熔覆工艺修复铝活塞的方法,重点分析了熔覆材料,熔覆工艺参数对其效果的影响,并通过试验和实验验证了该方法的有效性和实用性。     

汽轮机末级叶片的激光强化技术

全文结合作者自身开展的各类叶片的激光强化技术研究,介绍了激光淬火、激光合金化与熔覆、激光纳米强化、激光固溶强化技术各自的原理特点,阐述该技术与常规强化方法的对比特性,分析了各技术的适用场合,研究分析表明,随着该系列技术的研发成熟,将成为替代常规感应淬火、电沉积、镶焊等工艺的最有效的先进方法。     

汽轮机叶片的三维几何造型方法综述

通过对汽轮机叶片汽道型面及叶根、叶冠部分几何造型特点的分析,介绍了应用CAD/CAM软件对汽轮机叶片进行三维几何造型的一般方法并指出了在叶片设计及制造过程中的应用。     

多级蒸汽透平三维叶片设计

应用多级三维可压流场计算程序对某机组低压叶片进行了三维设计,通过三维设计,级效率比常规设计提高了１％以上。     

基于激光三角测量法的叶尖间隙测量研究

由于燃气轮机技术的发展,对叶尖间隙进行精确测量的要求越来越迫切。采用激光三角测量法对叶尖间隙进行测量,让一束激光照射在叶片尖端,运用线CCD光敏元件接收反射光使其在CCD上成像,根据成像位置的变化可以计算出叶尖间隙的变化。激光三角测量法可以不受叶片材质的影响,对叶尖间隙进行实时在线测量,既能测量单个叶尖间隙,又能测量平均叶尖间隙,对诊断机组故障、优化叶片及机匣的设计具有一定的实用价值。     

三维技术在导叶片拂配工装设计中的应用

文章分析了传统二维工装设叶方式的不足,在此基础上提出了工装三维设计流程。以导叶片拂配工装为例,详细介绍了三维设计技术在工装设计中的应用。工装的三维设计技术改变了传统工装设计模式,提高了工装设计的效率,并解决了空间要求较高的工装设计问题。     

1米级弯扭叶片全三元N—S粘性流场的数值求解

目的是讨论弯扭叶片在大功率汽轮机低压缸末级的工程应用工程。弯扭叶片的通流设计采用全三元设计系统进行。通过对１ｍ级叶片的气动分析,表明弯扭成型可以有效地调整等压线的分布形状,同时也应注意不同弯曲度所带来的负面效应,在设计中优化选取适当的弯曲度。     

Numerical Modelling of the Aeroelastic Behaviour and Variable Loads for the Turbine Stage in 3D Transonic Flow

Introduction Aeroelastic phenomena in the turbine stage are characterized by instability, continuous interaction and energy exchange between the fluid and the structure; so they cannot be studied properly in the frame of each of uncoupled domains separately (aerodynamics or structural dynamics). The traditional approach in flutter calculations of bladed disks is based on frequency domain analysis[1,2], in which the blade motion is assumed to be a harmonic function of time with a constant phas…     

激光光刀三维扫描技术在活塞检测中的应用研究

针对某型发动机工作时噪声过大,活塞磨损严重这一问题,采用激光光刀三维扫描技术对活塞的外形进行检测,获得其外形数据及关键部位尺寸;通过粗糙度分析,研究关心区域的磨损情况。研究结果表明:过度磨损系活塞变形造成;研究同时表明:激光光刀三维扫描系统因其使用环境要求低,属非接触式测量,使用简便,测量精度高、范围广,可在实际工程得到进一步的应用。     

某级压气机转子叶片高周振动疲劳强度储备分析研究

为完成某型燃气轮机压气机新设计转子叶片高周疲劳储备分析,采用基于叶尖定时法的激光非接触测量方法对该级转子叶片进行了振动应力测试,并结合理论计算和转子叶片高周疲劳极限试验,获得每一只叶片的高周振动疲劳强度储备,创新性地一次性完成了某级压气机新设计转子叶片振动疲劳性能的全面评估。研究表明:理论计算得到的叶片1阶弯曲共振转速为4 393 r/min,实测叶片在机组全部运行工况下的共振转速区间为4 276～4 435 r/min,叶片振动应力范围为54～123 MPa;试验实测得到的置信度满足95%及误差限度5%下叶片中值疲劳极限为730 MPa,推算得到99.99%高存活率下叶片高周疲劳极限约为660 MPa;结合叶片静强度分析结果、叶片材料的抗拉强度值、叶片振动应力值和99.99%高存活率下叶片的疲劳极限值进行计算,其高周振动疲劳强度最低储备为4.61,共振转速区间处于机组运行的过渡工况,满足设计要求。     

具有前掠叶片的低压涡轮叶栅流动稳定性研究

在具有前掠叶片的涡轮低压导向叶栅的风洞实验中,测量了静压系数在不同叶高沿叶型的分布。根据静压分布的测量值,通过求解Falkner-Skan方程,获得不同来流马赫数下叶片边界层内沿流向的速度、压力、密度等参数。然后,将以上结果作为边界层的平均流动值,结合数值离散化的正交曲线坐标系线性抛物化稳定性方程(PSE),对边界层流动的稳定性进行特征值分析。计算结果表明,所选用的实验叶栅由于应用了前掠叶片,加载均匀,边界层流动相对稳定。