汽輪機是現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要設(shè)備，主要用于冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、艦船動力裝置中。汽輪機發(fā)電機的轉(zhuǎn)子鍛件在鍛造過程以及后續(xù)加工過程均會產(chǎn)生殘余應(yīng)力，轉(zhuǎn)子作為核心組件，有較高要求。因此需要對轉(zhuǎn)子進(jìn)行殘余應(yīng)力檢測，以判斷殘余應(yīng)力水平是否符合要求，確保汽輪機穩(wěn)定可靠。本次實驗采用環(huán)芯法檢測汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鍛件殘余應(yīng)力。
試驗儀器
儀器為南京聚航科技有限公司的JHHX環(huán)芯法殘余應(yīng)力測量系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHHX精密開槽裝置組成，多點測量效率高，實時顯示應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，實時錄屏錄像功能，自動實時生成應(yīng)力應(yīng)變釋放曲線，測量曲線和視頻回放功能，自動生成分布曲線和三維分布圖，一鍵生成測量報告。
試驗依據(jù)：《JB/T?8888-2018?環(huán)芯法測量汽輪機、汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鍛件殘余應(yīng)力的試驗方法》
測試方案
（1）測點位置選取
在轉(zhuǎn)子的中間段選取3個位置，間隔1800mm，在截面方向呈120度均分，然后每個測點位置的對稱位置再各布置一個測點，共6個測點。
（2）應(yīng)變片粘貼：將各個測點位置進(jìn)行打磨清潔，粘貼專用應(yīng)變片。
（3）銑槽機放置：將銑槽機吸附于測點位置，采用對中頂針對中后按下磁吸開關(guān)。然后更換刀具。
（4）線纜連接：將線纜通過銑槽機刀具中部穿入，連接應(yīng)變片，另外一端接入JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀，查看數(shù)據(jù)。
（5）測點防護(hù)：使用密封膠泥對應(yīng)變測點進(jìn)行防護(hù)。
（6）開始測量：測量前數(shù)據(jù)調(diào)零，待數(shù)值穩(wěn)定后開始記錄，然后銑槽，每次銑槽深度1mm，銑槽完成后等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后記錄1mm，然后重復(fù)此操作完成2mm、3mm、4mm數(shù)據(jù)的記錄，最后進(jìn)行計算并保存數(shù)據(jù)。
測試結(jié)果及計算
所有測點一一測量完成后，在軟件中使用高級分析進(jìn)行多點殘余應(yīng)力分析，然后一鍵導(dǎo)出報告。測量結(jié)果如下：
項目 測點 | εx | △εx | εt | △εt | σx（MPa） | σt（MPa） | ||
2mm | 4mm | 2mm | 4mm | |||||
1-1 | 132.8 | 192.9 | -60.1 | 94.1 | 106.3 | -12.2 | -27.57 | -10.10 |
1-2 | 201.8 | 270.6 | -68.8 | 49.3 | 96.9 | -47.6 | -34.19 | -26.45 |
1-3 | 75.3 | 123.5 | -48.2 | 65.9 | 95.8 | -29.9 | -23.68 | -17.01 |
1-4 | 60.3 | 100.8 | -40.5 | 66.5 | 90.7 | -24.2 | -19.83 | -13.88 |
1-5 | 39.9 | 58.2 | -18.3 | 8.7 | 22.9 | -14.2 | -9.21 | -7.72 |
1-6 | 70.0 | 106.0 | -36.0 | 75.2 | 102.3 | -27.1 | -18.06 | -14.81 |
從表上數(shù)據(jù)可以看出，6個測點均滿足設(shè)計方要求（要求為殘余應(yīng)力≤47MPa）。
結(jié)論
使用JHHX環(huán)芯法殘余應(yīng)力測量系統(tǒng)對汽輪機轉(zhuǎn)子鍛件進(jìn)行殘余應(yīng)力測試，實驗方法簡單，操作方便，軟件功能豐富，測量結(jié)果準(zhǔn)確，為汽輪機轉(zhuǎn)子安全受力分析提供了依據(jù)。
