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混流式水輪機殘余應力檢測案例分析

2020年07月10日 15:24:33人氣:327來源:南京聚航科技有限公司

  某公司生產了6臺混流式水輪機發電機組,根據要求,混流式轉輪在焊后及熱處理后要對其進行殘余應力檢測。以此來分析焊接殘余應力大小值及分布狀況,評價熱處理的效果。所以他們找到南京聚航,希望我們能夠提供相應儀器及檢測方案。經雙方商量討論后,決定采用盲孔釋放法檢測殘余應力。
 
  殘余應力檢測儀器
 
  所需測試儀器:JH-30殘余應力檢測儀,JHZK殘余應力精密鉆孔裝置,JH應變片等。
 
  應變片粘貼位置的選擇
 
  混流式轉輪疲勞開裂主要發生在葉片出水邊與下環或者上冠鏈接處的T型焊接接頭區域,同時,為了對轉輪焊接殘余應力進行詳細的測試與分析,因此對#6、#12、#16葉片的以下部位進行測試:葉片進水邊與上冠接頭區域正、負壓面,葉片出水邊與下環接頭區域負壓面,葉片出水邊與上冠接頭區域負壓面。
 
  在殘余應力檢測過程中對葉片與下環以及葉片與上冠焊接接頭部位的焊縫、熔合區、熱影響區的焊態及整體熱處理后的殘余應力進行測試,由于疲勞開裂主要與垂直于焊縫方向的殘余應力有關,因此應變片沿焊縫垂直方向分布。
 
  測試結果與分析
 
  根據焊后轉輪#6、#12、#16葉片各測點部位焊接殘余應力數據可以看出,轉輪焊后殘余應力分布非常不均勻,拉、壓應力共存,而且具有較高的應力峰值,其中,大拉應力可達到400MPa以上,大壓應力可達300MPa以上。造成這種應力分布的主要原因是在轉輪的組焊過程中,多層多道焊接過程的不均勻溫度場分布,以及轉輪結構的較大剛度,造成了焊接接頭區域的應力集中和嚴重分布不均。
 
  消除焊接殘余應力的通用的方法是高溫回火,即將焊接件放在熱處理爐內加熱到一定溫度和保溫一定時間,利用材料在高溫下屈服極限的降低使內應力高的地方產生塑性流動,彈性變形逐漸減少,塑性變形逐漸增加而使應力降低。根據熱處理后6、12、16葉片各測試部位焊接殘余應力所得數據,可以看到,轉輪經過消應力熱處理后,焊接產生的殘余應力得到釋放,轉輪整體殘余應力水平顯著降低,峰值降至160MPa以下,而且殘余應力值波動減小,趨于均勻分布,熱處理*。
 
  以上就是混流式水輪機殘余應力檢測案例,如果你想了解更多信息,可直接咨詢南京聚航,我們歡迎您的選購!
關鍵詞:發電機組
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