汽轮机高压缸体裂纹焊补工艺优化分析

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1、插图清单表3-1焊缝的试样切取部位示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27表3-2拉伸试验试样示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28图3-3拉伸试样塑性试验示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28图3—4开在焊缝的缺口位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29图3-5开在熔合线的缺口位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29图3-6V型缺口试样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29图3-7管状试件的面弯试样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯30图3—8管状试件的背弯试样⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30图3—9弯曲试验条件图示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30图3—10金属试验尺寸示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．30图4—1金相试样实物图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37图4．2三类接头近熔合线部位的金相组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37图4．3Shaeffler组织图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及

3、取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金月巴王些太堂或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文版权使用授权书年钐月厂D日本学位论文作者完全了解金目曼王些盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权盒日巴兰些叁生可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

4、以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：枷导师签名：签字日期学位论文工作单位：通讯地址：配月，‘，日后去向：々蝴肌少蝻邮编：致谢本文是在导师李萌盛副教授的悉心指导与关怀下完成的。导师严谨的治学态度、渊博的学识、敏锐的科学思维、大胆创新的科学精神以及无私奉献的高尚情操、乐观大度的生活态度令学生终生难忘。多年来。李老师不仅在学业上给予作者极大的指导和教诲，而且在生活上给作者无微不至的关怀和帮助；不仅传授科研治学的的思路和方法，更注重教导为人处

5、世的道德和原则。值此论文完成之际，谨向恩师致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢。论文工作期间，作者还要特别感谢焊接教研室的徐道荣副教授，感谢他在研究工作中的热情指导和提出的宝贵建议。同时，对焊接教研室的其他老师一并表示真诚的感谢。最后，对在课题研究中给予作者许多帮助和指导的淮北发电厂同事致以深深的谢意，感谢在论文实验期间给予作者帮助的王传标同学，也感谢其他提供过帮助的同学。作者：张学勤2009年1月第一章绪论1．1课题产生背景汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将蒸汽的热能转换为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用

6、最广泛的原动机。它具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点。无论是在常规的火电厂还是在核电站中，都以汽轮机为原动机的汽轮发电机组。由于汽轮机也能变速运行，所以还是它直接驱动各种泵、风机、高炉鼓风机、压气机和船舶的螺旋桨等。汽轮机的排汽和中间抽汽可用以满足生产和生活上供热的需要。所以，到目前为止，汽轮机无论在生产电能还是供应热能方面，都发挥着极其重要的作用。汽轮机负荷采用喷嘴调节。主蒸汽通过两组高压主汽调节联合汽门进入高压汽缸，高压缸排汽经过中间再热器后2个中压主汽门及4个中压调节汽门进入中压缸，

7、中压缸排汽流入3个排汽缸后，排入3台凝汽器。高压汽缸采用双层缸结构。高压缸的高温部分即高压缸调节级至第9级置于双层汽缸的内缸中⋯。汽轮机的金属部件主要工作在500℃以上的高温条件下，受力情况极为复杂。高温高压的汽轮机组，为适应负荷变化和检修的需要，经常频繁启停和增减负荷，此时缸内表面承受拉应力，外表面承受压应力，机组运行时，每分钟旋转3000转，承受交变应力，易引起低周疲劳；特别是高压外缸，内侧温度大于500℃，外侧与保温相接，温差大，承受的应力极高，并难以计算。汽轮机结构复杂，厚度极不均匀，受力情况极为

8、复杂，更易产生疲劳破坏。一般的汽轮机缸体产生裂纹主要产生在压力大、温度高的高压缸体的变截面处【z】。某发电厂#2机组设备为国产高温高压50MW燃煤机组，1974年机组投入运行，己累计运行近33年。撑2机组汽轮机高压缸材质ZG20CrMo，壁厚70一-．80mm。该缸体从2002年发现首道裂纹起，至2006年大修时，检查发现上下缸体表面均发现有大小不同程度的裂纹缺陷20多处，其中高压下缸底部外表面一处、导汽出口隔板套两处、高压缸