汽轮机末级空心隔板静叶焊接变形试验与分析

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1、第43卷第2期热力透平Vo1．43No．22014年6月THERMALTURBINEdun．2014文章编号：1672—5549(2014)02—0127—04汔轮栅末级空心隔板DD'I"焊接变形i式验与分析王炬烽，毛志刚，缪朗，杨恩超(无锡透平叶片有限公司，无锡214174)摘要：主要针对空心隔板静叶的焊接变形进行研究。采用焊接前后的差值分析方法进行变形检测并与现有的数值模拟结果进行对比分析。结果表明，空心隔板静叶的焊接变形主要集中在内弧型面及出汽边侧，符合薄板焊接变形趋势。由此认为，影响薄板焊接的变形因素可用来评价空心隔板静叶的焊接变形。“w”型变形限制及收缩模型较

2、成功地解释了空心隔板静叶焊接的整体变形情况。关键词：空心隔板静叶；焊接变形；W型变形中图分类号：TK471文献标识码：Adoi：10。13707~．cnki．31q922／th．2014．02．009AStudyofWeldingDistortiononLastStageNozzlePartitionofSteamTurbinesWANGXuan-feng，MAOZhi—gang，MIAOLang，YANGEn—chao(WuxiTurbineBladeCo．，Ltd．，Wuxi214174，China)Abstract：Theweldingdistortionofno

3、zzlepartitionwasmainlystudied．ThetechniqueofthedifferentialanalysisbeforeandafterweldingwasappliedtOinspectthedistortion．Theweldingdistortionwascomparedwiththecurrentreportsofsimulatedanalysis．Theresultsindicatethatthedistortionofnozzlepartitionmainlyconcentratesontheconcaveprofileandtra

4、ilingedge．ThedeformationconditionconformstOtheweldingtheoryofthinplatewelding．Thus，theaffectionsofweldingparametersonthinplatedistortionmaybeemployedtoevaluatethenozzlepartition'sdeformation．Theassumptionof“W’’distortionofconstraintsandshrinkageisusedindistortionanalysis．Keywords：nozzlep

5、artition；weldingdistortion；“W”distortion汽轮机空心静叶因具有中空疏水结构，叶片的焊接变形情况进行分析，并与现有焊接模拟结的耐腐蚀性和汽轮机蒸汽效率得到了大幅度提果进行对比，从而为最终减少焊接变形及夹具设高，同时又因其重量轻、材料利用率高、成本低等计提供一种理论指导。优势被广泛应用于各类超临界及超超临界汽轮机机组l_1]。无锡透平叶片有限公司目前为国内主1材料及试验要的空心静叶制造供应商。根据制造工艺的不同，空心静叶主要有两类：一类为以西门子、阿尔1．1材料与焊接斯通为代表的板材空心静叶，主要通过板材冲压空心隔板静叶由盖板及静叶两部

6、分组成，焊后焊接成型l_3；另一类则以东芝为代表的空心隔接后形成两个大小不均的连通空心槽口，接近叶板静叶，主要通过静叶锻造及铣削后焊接成型_4]。根的槽口较大，而接近叶顶的槽口较小。盖板及两类空心静叶各有其优势，如第二类空心静叶在叶片材料均为Cr13型马氏体不锈钢，性能指标达材料强度设计及变形控制方面较第一类有明显优到HBW≥159，Rp0．2≥345MPa，AK8≥78J。势，但该类空心静叶的制造在国内外鲜有报道。采用V型坡口、AWSA5．9ER3O9L焊丝进行打本文主要针对第二类隔板空心静叶在制造过程中底焊，采用AWSA5．22E309L进行盖面焊。打收稿日期：20

7、13—10—25修订日期：2014—04—06作者简介：王垣烽(1985一)男，工程师，2008年硕士毕业于哈尔滨工业大学，主要从事叶片材料的工艺与性能研究、叶片表面强化技术及空心静叶自动化焊接技术应用研究。ZIII固第2期汽轮机末级空心隔板静叶焊接变形试验与分析底焊电流控制在130A，盖面焊则分别采用130A、150A、190A及250A对4片叶片进行焊接，焊后低温去应力。1．2变形及焊缝检测采用文献[4]的技术方案要求进行变形检测，即通过焊接前后的D值的差值来表示，D值定义为卡板与叶片型面的间隙，叶片基本结构及检测截面、位置如图1所示