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护环消除应力方法

分类:消除残余应力    关键词:消除应力

护环是汽轮发电机的重要组成部分,它要承受线圈及自身产生的巨大离心力,是汽轮发电机安全运行的关键所在。护环是无磁性奥氏体钢不锈钢,由冷变形方法强化,在成形过程中必然会产生较高的残余应力。而且这种残余应力会造成使用过程中的零件变形,造成高速旋转的不平衡,所以消除应力很重要。由于强度等诸多因素的约束,又不允许采用热时效方法消除应力。因此厂家选择了振动时效方法消除护环的残余应力。

护环材料介绍

本试验用的护环材料为50Mn18Cr4WN。是经热锻、固溶处理及冷锻强化和低温回火成形。

首先采用环芯法检测护环的残余应力,得到的数值为440MPa。可以看出护环的残余应力已经很高,若不进行消除应力,会给机组安全运行带来很大不利。

振动时效工艺

振动前按90°方向标定固定位置测量护环的外径尺寸。激振器按100°、120°、140°两环口共6个部位夹在护环上。护环吊起振动,吊装用铁链吊挂。振动时间按达到峰值保持1min。用应变仪监视各测点的动应力变化情况,尽可能使动应力达到*高。

结果分析

6个振点的振动后,对护环进行残余应力测量,测得残余应力值为180MPa。与振动前相比,残余应力减小了260MPa。护环口直径也有明显的变化。一处向内缩1mm,另一处向外涨3.4mm。这一变化说明振动时效使护环残余应力发生显著变化,尺寸更稳定。

有上述实验结果证明用振动时效方法消除护环应力,可以使残余应力降低到工程允许的范围,这种消除应力方法是可行的。


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