资源描述：
《汽轮机叶片金属磁记忆诊断技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷第10期无损检测Vol.24No.102002年10月NDTOct.2002磁记忆检测专题论坛汽轮机叶片金属磁记忆诊断技术1)2)池永滨,刘宇哲,胡先龙,马得举(黑龙江省电力科学研究院,哈尔滨 150030)摘 要:介绍电站汽轮机叶片的金属磁记忆检测原理及应用。用磁记忆诊断技术可快速、准确检测出汽轮机叶片的裂纹和应力集中区。关键词:磁性检测;汽轮机叶片;磁记忆材料;裂纹;应力集中中图分类号:TG115.28 文献标识码:A 文章编号:100026656(2002)1020440203METALMAGNETICMEMORYTEST
2、INGOFTURBINEBLADESCHIYong2bin,LIUYu2zhe,HUXian2long,MADe2ju(HeilongjiangElectricPowerResearchInstitute,Harperbin150030,China)Abstract:Theprincipleandapplicationofmetalmagneticmemory(MMM)testingofturbinebladesaredescribed.MMMtestingtechniquecanbeusedfortherapidandaccuratedete
3、ctionofthecracksandstressconcentrationinturbineblades.Keywords:Magnetictesting;Turbineblade;Magneticmemorymaterial;Crack;Stressconcentration 火力发电厂汽轮机叶片的工作状态非常恶劣,的地球磁场。③大多数汽轮机叶片是由磁性钢(如[1]特别是叶片的工作部分,既承受高周疲劳,又承受较2Cr13,3Cr13等)制造的。大的扭距作用。现有的无损检测方法主要用来检查汽轮机的末几级叶片采用磁性钢制造,对振动发现已经生成
4、的裂纹,这对于叶片的安全运行是不负载有较好的敏感性,汽轮机叶片在工作时弯曲会够的。依据金属组织的状态(如金相图谱)研究叶片出现限制交变幅度的振动能量散射。叶片中振动能[2]破坏前的状态,在实践中是一项难以完成的任务。量的散射是由内部摩擦引起的。对接近谐振点一般情况下,只有当叶片破坏时才能依据断口的形的叶片,这一点意义更大。貌评估叶片的疲劳状态。引起叶片金属中振动能量散射的原因主要是①金属磁记忆诊断法能够及时确定在最大应力状局部塑性变化。②晶粒边界上的滑动。③叶片中态下工作的有损坏倾向的叶片。众所周知,在金属的磁机械迟滞现象。出现任何脆性破坏之前
5、,总会产生局部的应力集中,1.2 汽轮机叶片运行中的磁化根据残余磁场Hp沿叶片工作部分表面分布的特汽轮机转子以3000r/min的转速运行时,要出性,就可以检查出这种局部的应力集中。现强化外部磁场的单极电动势,转子以及其它部件的磁化强度将得到更大的数值。目前,电力系统在1 叶片金属磁化的原因试图避免设备的自磁化这一有害现象。但是,避免1.1 叶片金属磁化的条件金属结构磁化的磁弹性增长实际是不可能的。在研汽轮机叶片在使用过程中具有其自磁化所必备究和发现动力设备各种部件的自磁化现象之后,可的条件,即①具有交变负载的作用。②具有外部以将其用于设备的诊
6、断。运行中的叶片在机械应力作用下,其金属中磁收稿日期:2002209204畴的边界发生位移,即压磁现象,表现为对最大动应1)华北电力科学研究院,北京 100045力作用下的金属磁记忆效应的形式。在去掉工作负2)辽宁电力科学研究院,沈阳 110006·440·©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.池永滨等:汽轮机叶片金属磁记忆诊断技术载后,应力集中区金属磁畴的重新分布被保留下来。1.3 工业试验如图1所示,用<10mmQ235钢棒一端夹在虎钳上,另一端悬空。图
7、1a虚线是钢棒未装在虎钳之前初试状态下残余磁场Hp法向分量的分布。实线是装在虎钳后未加力之前的情况。然后向钢棒施加负载P1,P1与被测磁场方向平行。撤下负载P1后,钢棒处于自衰减振动状态。当钢棒静止后,再测量Hp磁场数值(图1b),沿钢棒表面最大的Hp磁场数值相应增加。接着向钢棒依次加大负载P2,作图2 测试方法类似测量。钢棒自由端Hp磁场随负载的增加而增 应用该方法对叶片运行寿命进行鉴定时,就是加。同时,Hp磁场沿钢棒径向分布特性和改变符在叶片表面上找出应力集中区,根据其表现特征,即号的位置与初始状态比较基本保持不变。Hp磁场沿叶片表面分布
8、图形的分析,确定出沿叶片上最危险的区域,并结合在进汽和出汽侧边缘上的Hpmax确定在最大应力条件下工作的叶片。对Hp=0线段附近的截面,算出能表示应力
