汽轮机主蒸汽进气插管堆焊工艺的数值模拟研究

汽轮机主蒸汽进气插管的服役环境较为恶劣,长期受高温、高压气流的冲击,需要在其表面堆焊耐磨的司太立合金以提高安全性及使用寿命,但其堆焊的工艺及选材问题一直是汽轮机行业所关注的。本文运用有限元数值模拟方法,针对试块堆焊过程进行计算研究。研究的目标是从降低残余应力的角度优化堆焊工艺。根据研究结果,提出两点优化措施,即:(1)应该采用间断焊的堆焊工艺;(2)选择堆焊的过渡层材料屈服强度应该介于母材和堆焊层之间。上述措施能够有效降低残余应力,模拟计算为优化堆焊工艺提供了理论指导。本文的数值模拟结果和试验结果吻合较好。