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汽輪機轉子焊接缺陷評定方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410160433.3

申請日:

2014.04.21

公開號:

CN103954688A

公開日:

2014.07.30

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G01N 29/04申請日:20140421|||公開
IPC分類號: G01N29/04; G01N29/44 主分類號: G01N29/04
申請人: 華東理工大學; 上海電氣電站設備有限公司
發明人: 朱明亮; 軒福貞; 劉霞; 梅林波
地址: 200237 上海市徐匯區梅隴路130號
優先權:
專利代理機構: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218 代理人: 翟羽;黃燕石
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410160433.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.08.17|||2014.08.27|||2014.07.30

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明屬于汽輪機轉子焊接制造領域,公開了一種汽輪機轉子焊接缺陷評定方法,包括:第一步、對使用不同焊接工藝的不同批次的轉子均采用超聲加速疲勞試驗,分別得到不同批次轉子結構中的最大缺陷尺寸作為初始缺陷尺寸;第二步、對每個批次的轉子分別在多個應力比條件下測定疲勞門檻值并進行材料本征門檻值的估算;第三步、對每個批次的轉子,得到疲勞門檻值的計算公式;第四步、對于兩批次的焊接初始缺陷尺寸,擴展到一特定尺寸時,通過疲勞門檻值的比較確認焊接工藝的優劣。本發明采用超高周疲勞試驗獲取焊接缺陷類型及分布信息,把缺陷當做裂紋處理,運用短裂紋閉合、疲勞門檻值同裂紋長度的關系,評定焊接缺陷,優化焊接工藝。

權利要求書

權利要求書
1.  一種汽輪機轉子焊接缺陷評定方法,其特征在于:包括如下步驟:
第一步:對使用不同焊接工藝的不同批次的轉子均采用超聲加速疲勞試驗,分別得到不同批次轉子結構中的最大缺陷尺寸作為初始缺陷尺寸;
第二步:對每個批次的轉子分別在多個應力比條件下進行材料本征門檻值的估算,所述材料本征門檻值是指應力比R逼近1時的門檻值,記為ΔKth,eff;
第三步:對每個批次的轉子,根據McEvily模型,得到疲勞門檻值ΔKth,short的計算公式為:
ΔKth,short=ΔKth,op+ΔKth,eff=[1-e-k(area-area0)]·ΔKop,max+ΔKth,eff]]>
式中:
ΔKth,op為裂紋閉合引起的門檻值分量;
ΔKop,max為裂紋張開應力強度因子范圍的最大值,ΔKop,max=(Kop)max-Kmin;
ΔKth,eff為材料本征門檻值;
為初始缺陷尺寸;
Kop為裂紋張開應力強度因子,疲勞門檻值試驗中按GB/T6398《金屬材料疲勞裂紋擴展速率試驗方法》測定;
(Kop)max為最大裂紋張開應力強度因子,它是對應于某一R,靠近疲勞門檻值時的裂紋張開力;
Kmin為最小應力強度因子;
k為反映裂紋閉合增加速率的材料常數;
第四步:對于兩批次的焊接初始缺陷尺寸和擴展到一特定尺寸時,若(ΔKth,short)2>(ΔKth,short)1,表明第二種缺陷相對安全,其焊接工藝較好;反之,若(ΔKth,short)2<(ΔKth,short)1,表明第一種焊接工藝較好。

2.  根據權利要求1所述的汽輪機轉子焊接缺陷評定方法,其特征在于:所 述第一步中,超聲加速疲勞試驗的頻率為20kHz。

3.  根據權利要求1所述的汽輪機轉子焊接缺陷評定方法,其特征在于:所述第二步中,進行材料本征門檻值的估算時,測量至少三個應力比條件下的疲勞門檻值。

4.  根據權利要求1至3中任一項所述的汽輪機轉子焊接缺陷評定方法,其特征在于:所述第四步中,所述k值為0.03至0.04μm-1。

關 鍵 詞:
汽輪機 轉子 焊接 缺陷 評定 方法
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