核电汽轮机低压转子焊接技术简述

核电汽轮机低压转子技术的发展随着能源结构的不断调整和优化，核电作为一种清洁、高效的能源形式在全球范围内得到了广泛应用。

汽轮机作为核电系统中重要的组成部分，其性能的优劣直接影响到整个核电系统的运行。

其中，低压转子技术作为汽轮机的重要组成部分，其发展受到了广泛。

本文将就核电汽轮机低压转子技术的发展进行探讨，以期为相关领域的研究提供参考。

核电汽轮机低压转子技术当前面临的问题与挑战低压转子是汽轮机中转速最高的部件，对于其性能和稳定性的要求非常高。

然而，当前核电汽轮机低压转子技术在设计和运行过程中仍存在一些问题。

转子材料的性能和加工工艺直接影响了低压转子的稳定性和耐用性。

在设计过程中，如何提高转子的气动性能和效率也是一个重要的问题。

转子的振动和疲劳问题也是制约其发展的难题之一。

为了解决上述问题，学界进行了大量的研究。

例如，某研究团队通过优化转子材料和加工工艺，成功提高了低压转子的稳定性和耐用性。

同时，采用新的设计理念和方法，实现了转子气动性能的提升。

通过应用新的数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行了有效的优化。

这些研究成果为核电汽轮机低压转子技术的发展提供了强有力的支持。

尽管核电汽轮机低压转子技术的发展前景光明，但仍有一些人持有反对意见。

其中，一些人认为核电汽轮机的效率较低，对环境影响较大。

对此，我们认为，随着技术的不断进步，核电汽轮机的效率已经得到了显著提升，同时通过合理规划和运行，可以有效降低核电对环境的影响。

核能作为一种大规模、稳定的能源供应形式，对于满足全球能源需求具有重要意义。

在应对气候变化和实现可持续发展方面，核电也发挥着不可替代的作用。

核电汽轮机低压转子技术的发展对于提高核电系统的性能和稳定性具有重要意义。

通过不断地研究和创新，我们相信低压转子技术的瓶颈将会被逐渐打破，迎来更为广阔的发展前景。

为了推动核电汽轮机低压转子技术的进一步发展，我们建议加强以下几个方面的研究：深入研究转子材料的性能与加工工艺，提高其稳定性和耐用性；强化设计理念与方法的创新，实现转子气动性能的优化；充分利用现代数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行精确评估与优化；开展核电汽轮机低压转子技术的安全性和可靠性研究，确保其在各种工况下的稳定运行；加强国际合作与交流，共同推进核电汽轮机低压转子技术的发展。

汽轮机组焊接转子焊缝无损检测技术摘要：汽轮机转子是发电机组核心部件，目前汽轮机转子主要分为：整锻转子、套转转子和焊接转子。

焊接转子因在制作过程中会采用大量焊接工艺而得名。

本文将根据焊接转子的技术特征，介绍目前焊接转子焊缝的检测技术发展情况和未来发展趋势。

关键词：汽轮机转子；焊接转子；无损检测1汽轮机组焊接转子的发展火力发电依靠煤燃烧加热产生的高温高压水蒸气推动汽轮机组的转子高速转动来带动发电机组的转子转动进行发电。

汽轮机转子需在高温高压的环境下进行高速转动，对汽轮机转子材质，锻造水平有着极高的要求。

目前汽轮机转子按照制作方法分为：整锻转子、套装转子和焊接转子。

整锻转子就是整体锻造，汽轮机转子重量一般都在几十上百吨，这种大型设备的整体锻造对锻造设备、锻造技术都有着非常高的要求；套装转子是通过热套工艺将转子和轮盘装配在一起的转子，不过这种工艺制作的套转转子在高温高压的工作环境下叶轮轴套易松动；焊接转子是将转子分段锻造，锻造完成后进行焊接，焊接转子与整锻转子相比，锻造难度小，于套转转子比又相对稳定，而且焊接转子的空腔结构，质量相对较轻，发电效率更高，热能损耗低[3]。

1930年，世界上第一根焊接转子由ALSTOM制作完成。

第一根焊接转子制作完成后因其相对简单的制作工艺，焊接转子在世界各地的机组得到了广泛的应用。

世界各国在对焊接转子广泛应用的同时，也在不断进行焊接转子新技术的探索和革新。

20世纪60年代，德国西门子公司（Siemens，Germany）利用CrMoV+NiCrMoV钢作为焊机转子构件的原材料为Westalen 发电厂设计制作了一根175MW的焊接转子[1]。

这次焊接转子首先在坡口上采用了与以往大不相同的窄间隙U型坡口设计，焊接工艺上也摈弃了原先大量人工电弧焊，采用自动氩弧焊（TIG）工艺方法。

这种新的焊接转子焊接工艺的出现，大大缓解了之前焊接转子制作过程中存在的制作效率低，经济效益差等诸多问题，将焊接转子的发展带入了一个新的台阶。

核电汽轮机低压焊接转子模拟件接头高周疲劳性能研究孙林根;蔡志鹏;潘际銮;刘霞;丁玉明;许晓进【摘要】研究并对比了25Cr2Ni2MoV焊接转子模拟件埋弧焊和氩弧焊接头高周疲劳性能,发现氩弧焊接头高周疲劳性能优于埋弧焊接头高周疲劳性能.观察高周疲劳断口发现:埋弧焊接头高周疲劳裂纹启裂于气孔与夹杂物;而氩弧焊接头启裂于气孔.针对内部启裂源为气孔的情况,提出通过测量启裂区(不合启裂源)特征尺寸求得高周疲劳裂纹启裂速率的途径来评价高周疲劳性能.通过白光干涉形貌仪测量启裂区特征尺寸,发现埋弧焊接头高周疲劳裂纹启裂速率高于氩弧焊接头高周疲劳裂纹启裂速率,与实际高周疲劳性能测试结果一致.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2015(026)022【总页数】6页(P3102-3107)【关键词】核电焊接转子;高周疲劳;特征尺寸;启裂速率【作者】孙林根;蔡志鹏;潘际銮;刘霞;丁玉明;许晓进【作者单位】清华大学,北京,100084;清华大学,北京,100084;清华大学,北京,100084;上海汽轮机厂有限公司,上海,200240;上海汽轮机厂有限公司,上海,200240;上海汽轮机厂有限公司,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】TG405汽轮机转子是影响整个机组安全性的重要部件,要求其具有可靠性高和寿命长的特点，其中核电转子要求寿命达到60年。

以每年运行7000 h的半转速核电转子为例,60年内将要循环1.89×1010周次[1]。

因此,在高温、高压等恶劣环境中高转速运行产生的疲劳断裂已经成为汽轮机转子重要破坏形式之一[2]。

汽轮机的启停以及变载等过程会产生低周疲劳损伤，对此已有文献进行了研究[3];而在汽轮机稳定运行过程中有重力、离心力以及热载荷等多重作用，由此引起的高周疲劳损伤事故亦有报道，但相关研究较少[4]。

焊接已成为百万千瓦级核电汽轮机低压转子的重要制造途径之一[5]，因此研究核电汽轮机低压焊接转子的高周疲劳性能具有重要意义。

汽轮机低压缸的焊接汽轮机低压缸是汽轮机的一个重要组成部分，其焊接工艺和质量控制对于汽轮机的性能和安全性具有至关重要的影响。

本文将详细介绍汽轮机低压缸的焊接工艺和质量控制措施。

一、汽轮机低压缸的焊接工艺汽轮机低压缸的焊接工艺主要包括以下步骤：1.准备焊接材料：选择合适的焊条、焊丝和保护气体等焊接材料，根据焊接工艺要求进行准备。

2.清理焊缝：在焊接前，必须将焊缝及其周围的杂质清理干净，以确保焊接质量。

3.装配和定位：将低压缸的各个部件进行装配和定位，确保焊接时位置准确。

4.焊接操作：按照焊接工艺要求进行焊接操作，控制焊接电流、电压、速度等参数，确保焊接质量。

5.焊后处理：完成焊接后，对焊缝进行修整、打磨、探伤等处理，以确保汽轮机低压缸的质量和安全性。

二、汽轮机低压缸焊接质量控制措施为了确保汽轮机低压缸的焊接质量，需要采取以下质量控制措施：1.制定焊接工艺标准：根据汽轮机低压缸的材质、规格和性能要求，制定相应的焊接工艺标准，明确焊接操作流程和质量控制要求。

2.严格控制焊接材料质量：选择符合要求的焊接材料，并对焊接材料进行质量检验，确保其符合工艺要求。

3.加强焊工技能培训：对从事汽轮机低压缸焊接工作的焊工进行专业技能培训，提高其技能水平和操作规范意识。

4.实施焊接过程质量控制：在焊接过程中，实施严格的质量控制措施，包括对焊缝进行探伤检测、对焊接参数进行监控和记录等。

5.重视焊后质量检测：完成焊接后，对焊缝进行质量检测，包括外观检查、无损探伤等，确保焊缝质量和安全性。

6.加强质量管理体系建设：建立完善的质量管理体系，明确各岗位的质量责任和义务，确保焊接质量的可追溯性。

7.开展质量数据分析：通过对焊接质量数据进行统计分析，及时发现和解决潜在问题，不断提升焊接质量水平。

8.强化与供应商的合作：与供应商建立紧密的合作关系，共同制定和优化焊接工艺方案，提高原材料的质量和稳定性。

9.注重技术创新与研发：关注行业最新技术动态，积极引进和应用先进的焊接设备和技术，提高汽轮机低压缸的焊接质量和效率。

国产300MW火电机组低压焊接转子的应用由于新型电站设备不断发展的需要，作为汽轮机的”心脏”部件--大型转子，采用焊接结构转子代替传统的整锻结构转子，具有许多无可比拟的优越性，国产300MW机组低压焊接转子在我厂的成功应用对于我国的发电装备的制造和使用都是一项重大突破。

标签：国产300MW 低压焊接转子应用一、引言电站设备作为现代工业重要装备之一，其发展水平直接影响到国民经济建设的增长；同样，作为电站设备的制造技术，其先进性反映了一个国家在大型装备上的制造水平。

作为基础制造技术之一的焊接技术在电站设备制造中具有十分重要的地位。

由于新型电站设备不断发展的需要，作为汽轮机的“心脏”部件——大型转子，采用焊接结构转子代替传统的整锻结构转子，具有许多无可比拟的优越性（即强度高，相对重量轻，结构紧凑，刚度大，能采用异种金属焊接，适应高中低压各部分不同功能需求，尤其是低压部分大直径的需求），解决了优质大锻件的供货难问题，缩短了生产周期，提高了材料利用率，更重要的是对大型转子结构设计带来了技术上革命性的先进理念。

一直以来大型转子的焊接技术都被国外厂商所垄断，其低制造成本和低供货难度等优势在国内无法得以体现，我厂作为国内首根国产300MW级低压焊接转子（转子外貌见图一）的试验使用单位，验证了国产发电装备的制造能力和国产焊接转子使用性能，填补了行业空白。

图一焊接转子外貌（中部为对接焊缝）二、设备概况首次试验应用国产300MW低压焊接转子的机组为我厂的6号机组，6号机组汽轮机为东汽生产的300MW亚临界、中间再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机，型号为N300—16.7/537/537—5 型（合缸），额定功率300MW ，最大功率330MW。

从机头往发电机方向看为顺时针、转速3000r/min，通流级数总共28 级，高压1 调节级和9压力级，中压6压力级，低压为2×6 压力级。

额定工作参数如下：新蒸汽压力（高压主汽阀前）：16.7Mpa新蒸汽温度（高压主汽阀前）：537℃再热蒸汽压力（中压联合汽阀前）：3.181Mpa再热蒸汽温度（中压联合汽阀前）：537℃背压：冷却水温20℃时，设计背压5.39Kpa额定进汽量：904t/h最大连续进汽量：1025t/h三、技术背景从1926年原瑞士ABB公司开始发展汽轮机焊接转子技术，1930年制造成功世界上第一根汽轮机焊接转子至今焊接转子的发展已有80多年历史。

汽轮机低压内缸焊接制造技术摘要：大型新建机组汽轮机低压內缸的上下部件外形尺寸较大，但其组合焊接后的尺寸精度却要求比较高，变形过大将导致合缸时中分面间隙超标，上下错位，给内缸等部件安装造成障碍，并会造成机组在运行过程中真空值下降的现象，威胁机组安全运行。

这就要求作业人员在安装过程中充分重视，采取多项措施来解决这一问题。

基于此，本文主要对汽轮机低压内缸焊接制造技术进行分析探讨。

关键词：汽轮机；低压内缸；焊接制造技术1、前言汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板及隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽及抽汽等管道。

汽缸一般分为高压、中压及低压三段，其中高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，而低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的结构。

2、原材料要求及焊接性（1）厚材料根据图样要求，主体采用Q390D（GB/T3274）正火板，管路采用P265GH（EN10028—3），附件等采用S355J2+N（EN10025—2）；板厚12~300mm，管径φ22~φ560mm。

（2）焊接性分析以主体采用板材Q390D为例，产品要求化学成分熔炼分析如表1所示。

根据表1中化学成分，可估算出碳当量Ceq≥0.40时，属于有条件焊接的材料，需要采取焊前预热，焊后后热、热处理等特殊工艺手段保证其焊接质量。

（3）制定焊接工艺规程WPS由于我公司没有符合标准的Q390D材质的WPQR，所以根据图样的材质、板厚范围及坡口形式，我们进行了6组焊接试件的工艺评定（见表2），交由第三方评定并根据ISO15609—1出具焊接工艺评定报告WPQR，然后根据ISO15614—1，编制WPS用于指导焊接生产。

表2 焊接工艺评定 WPQ列表3、曲型件制作关键点（1）曲型件特点缸体内部曲型零件较多，主要有锥板和各类管路；锥板角度复杂，需要多次曲型及研配成形；管路类型较多，对接处研配难度较高，间隙与角度的保证有难度（见图2、图3）。

核电低压转子轮盘及联轴器热压配合工艺技术王俊爵【摘要】大型低压热压配合转子技术是低参数大型化核电汽轮机开发的技术关键之一.本文着重介绍了西门子结构核电低压转子的轮盘热压配合技术的过程.文章从设备,工艺,质量控制等几个方面介绍了热压配合的一些技术参数和控制要求,目的是保证工艺的的安全可靠.【期刊名称】《传动技术》【年(卷),期】2016(030)002【总页数】5页(P29-33)【关键词】核电;汽轮机;热压配合;转子【作者】王俊爵【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240【正文语种】中文[Abstract]The techniques of turbine rotor, type L shrunk is one of critical points for low parameter of turbine D&R. An introduction is being presented to the process that Siemens’ techniques of disk and coupling shrinking for nuclear low pressure rotor. This article introduces some technical data and requirement from equipment, process and QC etc. in order to assure security of shrinking process.在全球对低碳能源呼声越来越高的今天，核能作为矿石能源的替代作用正越来越显现。

正式在国家大力发展新型清洁能源的当下，中国各家装配制造企业在引进吸收世界先进技术的同时，走出了一条自己的技术之路。

汽轮机转子按加工、装配方式可以分为整锻转子、焊接转子和套装转子，这三种结果型式在我国百万千瓦级核电机组均有应用。

哈汽核电机组的高压和低压转子均为整锻结构，由整根锻件加工而成，在安全性、抗应力腐蚀方面有一定的优势。