混流式水輪機殘余應(yīng)力檢測案例分析

某公司生產(chǎn)了6臺混流式水輪機發(fā)電機組，根據(jù)要求，混流式轉(zhuǎn)輪在焊后及熱處理后要對其進行殘余應(yīng)力檢測。以此來分析焊接殘余應(yīng)力大小值及分布狀況，評價熱處理的效果。所以他們找到南京聚航，希望我們能夠提供相應(yīng)儀器及檢測方案。經(jīng)雙方商量討論后，決定采用盲孔釋放法檢測殘余應(yīng)力。

殘余應(yīng)力檢測儀器

所需測試儀器：JH-30殘余應(yīng)力檢測儀，JHZK殘余應(yīng)力鉆孔裝置，JH應(yīng)變片等。

應(yīng)變片粘貼位置的選擇

混流式轉(zhuǎn)輪疲勞開裂主要發(fā)生在葉片出水邊與下環(huán)或者上冠鏈接處的T型焊接接頭區(qū)域，同時，為了對轉(zhuǎn)輪焊接殘余應(yīng)力進行詳細(xì)的測試與分析，因此對#6、#12、#16葉片的以下部位進行測試：葉片進水邊與上冠接頭區(qū)域正、負(fù)壓面，葉片出水邊與下環(huán)接頭區(qū)域負(fù)壓面，葉片出水邊與上冠接頭區(qū)域負(fù)壓面。

在殘余應(yīng)力檢測過程中對葉片與下環(huán)以及葉片與上冠焊接接頭部位的焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)的焊態(tài)及整體熱處理后的殘余應(yīng)力進行測試，由于疲勞開裂主要與垂直于焊縫方向的殘余應(yīng)力有關(guān)，因此應(yīng)變片沿焊縫垂直方向分布。

測試結(jié)果與分析

根據(jù)焊后轉(zhuǎn)輪#6、#12、#16葉片各測點部位焊接殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)可以看出，轉(zhuǎn)輪焊后殘余應(yīng)力分布非常不均勻，拉、壓應(yīng)力共存，而且具有較高的應(yīng)力峰值，其中，*大拉應(yīng)力可達到400MPa以上，*大壓應(yīng)力可達300MPa以上。造成這種應(yīng)力分布的主要原因是在轉(zhuǎn)輪的組焊過程中，多層多道焊接過程的不均勻溫度場分布，以及轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)的較大剛度，造成了焊接接頭區(qū)域的應(yīng)力集中和嚴(yán)重分布不均。

消除焊接殘余應(yīng)力的*通用的方法是高溫回火，即將焊接件放在熱處理爐內(nèi)加熱到一定溫度和保溫時間，利用材料在高溫下屈服*限的降低使內(nèi)應(yīng)力高的地方產(chǎn)生塑性流動，彈性變形逐漸減少，塑性變形逐漸增加而使應(yīng)力降低。根據(jù)熱處理后6、12、16葉片各測試部位焊接殘余應(yīng)力所得數(shù)據(jù)，可以看到，轉(zhuǎn)輪經(jīng)過消應(yīng)力熱處理后，焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力得到釋放，轉(zhuǎn)輪整體殘余應(yīng)力水平顯著降低，峰值降至160MPa以下，而且殘余應(yīng)力值波動減小，趨于均勻分布，熱處理效果顯*。

以上就是混流式水輪機殘余應(yīng)力檢測案例，如果你想了解更多信息，可直接聯(lián)系南京聚航，我們歡迎您的選購！咨詢熱線：025-84312185