環(huán)芯法殘余應(yīng)力檢測在汽輪機(jī)軸上的應(yīng)用

汽輪機(jī)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(jī)發(fā)電機(jī)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(jī)穩(wěn)定可靠。本次實驗采用環(huán)芯法檢測汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)放置：將銑槽機(jī)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(jī)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：

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(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子安全受力分析提供了依據(jù)。