汽轮机焊接转子接头残余、应力研究二：带有弹性槽30cr2ni4mov模拟件热处理前后残余应力变化

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1、第4O卷第4期Vo1．40NO．42011年12月Dec．201l汽轮机焊接转子接头残余应力研究二：带有弹性槽的30Cr2Ni4MoV模拟件热处理前后残余应力变化蔡志鹏，屈岳波，潘际銮，刘霞，乔尚飞，沈红卫。(1．清华大学机械工程系，北京100084；2．上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂工艺处，上海200240)摘要：在测试25Cr2Ni2MoV铜核电转子模拟件外圆、内圆、剖面处热处理前后的残余应力分布的基础上，进一步研究了弹性槽对根部打底焊缝处残余应力的影响。测量了盖面焊缝下方4—5层焊道处残余应力的分布

2、。结果表明，弹性槽对缓解根部应力有显著作用，盖面焊缝下方4～5层焊道处存在超过屈服极限的纵向拉应力；热处理后，残余应力大大降低，且保持较好的应力状态。相关测量3-作肯定了实际生产工艺对控制残余应力的有效性。关键词：焊接转子；残余应力；弹性槽；热处理；30Cr2Ni4MoV钢；模拟件中图分类号：TK263．61文献标识码：A文章编号：1672—5549(2011)04—0231—04ResidualStressResearchofJointsofWeldedTurbineRotors，Part2：Residual

3、StressVariationBeforeandAfterTemperingofModeLsof30lON’4_0lVSteelTurbineRotorwithStress．ReliefGrooveCAIZhi-peng，QUYue—bo，PANJi—luan，LIUXia，QIAOShang-fei，SHENHong—wei(1．DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．ProcessDepartmen

4、tofShanghaiTurbinePlant，ShanghaiElectricPowerGenerationEquipmentCo．，Ltd．Shanghai200240，China)Abstract：Theeffectofstress—reliefgrooveonreducingresidualstressoftherootweldwasstudiedthrougharotorwithmodelsteelof30Cr2Ni4Mo~inthispaper．Thestressbelowsurfaceof4—5l

5、ayswasalsomeasured．ComparedwithresidualstressofLPnuclearturbinerotorwithsteelmodelof25Cr2Ni2MoVinthefirstpart，thestress—reliefgroovehaddramaticeffectonthereducingstressleve1．Thehigheststresspositionswereunderthesurfaceofapprox．10mmandthevaluesarebeyondyields

6、tress．Aftertempering，alltheresidualstressreducedgreatly．Theseresultsindicatethattheactualprocessingmeasureshavegoodeffectsonstresscontrolling．Keywords：weldedrotor；residualstress；stress—reliefgroove；tempering；30Cr2Ni4MoVsteel；rotormodels在第一部分工作中，介绍了25Cr2Ni2Mo

7、V钢力，提出在实际制造过程中，应注意预热及焊后温核电转子模拟件未经热处理及热处理之后，外圆、度的控制，注意热处理的及时性。内圆和剖面处的残余应力测量结果，肯定了现有然而应该注意到，实际产品中采用了对降低热处理工艺对改善残余应力水平和状态的有效焊接残余应力和提高焊接接头安全性都非常有利性，肯定了所测热处理前后内外圆轴向压应力对的弹性槽结构，而第一部分测量工作所采用的模结构安全的作用，从应力分布的角度肯定了焊接拟件并未加工弹性槽，所以弹性槽所起的作用到过程的稳定性。另外，在未经热处理的试件内圆底如何需要进一步研究；

8、另外，一般认为多道焊残焊接接头处，测得量值约400MPa的切向拉伸应余应力最大处是在表面盖面焊缝下4～5层的区收稿日期：2011—06—23修订日期：2011—08一O7作者简介：蔡志鹏(1974一)，男，副研究员，博士，清华大学机械工程系教师，从事焊接结构与焊接冶金的理论和工程研究工作。翟一团第4期汽轮机焊接转子接头残余应力研究二：带有弹性槽的30Cr2Ni4MoV模拟件热处理前后残