汽轮机叶片加工方法

汽轮机叶片设计汽轮机叶片在受到蠕变，腐蚀、损伤影响涡轮效率甚至导致停机，针对这些问题提出新的叶片设计方案，减少了热应力的影响。

有效的抗腐蚀能力，提高叶片性能的。

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叶片需要满足60年的寿命，而其承受巨大的离心力和扭转力，运行过程中会有很多因素导致其受损，如，调峰机组的频繁启动、停机以及甩负荷，都会给转子带来交替变化的热应力，使其蠕变，热疲劳。

因此对叶片的工艺和材料，要求很高。

1 蠕变涡轮叶片不断受到高温，在HP和IP级别往往会使叶片材料软化，结合离心力的影响，叶片就会变形。

导致蠕变（缓慢而连续的变形）。

材料变形的速率取决于温度和应力。

这是一个尤其危险的现象，因为叶片是根据严格的规格制造，在一定的负载和环境下，才能运行。

由于蠕变，叶片的几何形状发生了变化，产生退化，会导致灾难性的破坏，这就是为什么必须为HP和IP叶片选择高质量材料的原因，这样在高温下仍然保持高产量。

这种情况多是发生于反动式汽轮机叶片，冲动涡轮机与反动式涡轮机叶片运转方式不同，导致，不同的叶片产生的应力也是不同的。

在反动式汽轮机，蒸汽通过固定的叶片没有压降，气流通过运转的叶片，通过喷嘴增加速度，当汽流经过转子时，使转子转动。

2 叶片腐蚀叶片的裂缝和表面粗糙度，甚至微观尺度，高度，等各种问题的解决办法。

叶片材料经过以上因素的影响对叶片结构伤害很大。

这些反应通过腐蚀材料周围存在的裂缝来扩大裂缝，削弱了叶片。

本质上，腐蚀只发生于此叶片表面出现裂纹。

此外蒸汽中的杂质加速。

根据Ryuichiro Ebara的论文中的研究表明，腐蚀裂纹始于12%铬不锈钢，80多种不同化合物包括氧化物、硅酸盐和硫化物，均在涡轮叶片上的沉积物中发现。

这些杂质的性质和浓度导致叶片疲劳强度急剧下降。

Ebara氯化钠和氢氧化钠非常腐蚀性化合物，因此在减少叶片疲劳强度方面非常有效。

例如，Ebara在他的研究中显示，即使是很小的（3% 3 x10-2%）氯化钠溶液浓度的大大降低了钢的强度疲劳。

汽轮机叶片几何建模和网格划分采取的设计方法步骤1.叶片几何建模：（1）确定叶片的轴向布局：根据汽轮机的设计要求和工况参数，确定叶片的位置、数量和布局形式。

（2）确定叶片的主要几何尺寸：包括叶片根部和尖部的宽度、厚度、弯度曲率等关键参数。

（3）确定叶片的截面形状：根据汽轮机的工况要求和流体力学性能要求，确定叶片的截面曲线形状，常见的有矩形、椭圆形、轮廓线等。

（4）构建叶片整体几何模型：根据叶片的轴向布局和主要几何尺寸，构建叶片的整体三维几何模型，通常使用CAD软件进行建模。

2.叶片网格划分：（1）准备网格划分工具：选择适合的流体力学分析软件和网格划分工具，如ANSYS Fluent、NUMECA等。

（2）预处理：导入叶片几何模型，进行预处理操作，如清理模型、修复几何错误、切割几何体等。

（3）网格生成：根据汽轮机叶片的几何模型和工况要求，通过网格生成工具生成初始网格。

常用的网格划分方法有结构化网格和非结构化网格。

（4）网格优化：对初始网格进行优化处理，以改善网格质量，并满足流体力学计算的要求。

通常通过剖分和加密网格来实现。

（5）边界条件划定：根据汽轮机的工况要求，对叶片的边界条件进行划定，如壁面边界条件、进出口边界条件等。

（6）验证和修正：对生成的叶片网格进行验证，如检查网格划分的质量和流体力学计算的准确性，并根据需要进行修正和优化。

以上是汽轮机叶片几何建模和网格划分的基本设计方法步骤。

需要注意的是，叶片几何建模和网格划分的精度和合理性对汽轮机的性能和工作效率有着重要影响，因此在实际设计过程中需要进行反复验证和优化，确保叶片流动特性的准确性和稳定性。

轴流式蒸汽轮机动叶片制造工艺简述摘要：介绍了汽轮机等截面直叶片、自由成型叶片、有成型规律叶片汽道加工的毛坯制造、型面加工工艺过程，并介绍了五联动加工中心的基本特点，简单说明了汽轮机叶片几种特种加工方法的基本原理。

关键字：汽轮机动叶片毛坯制造加工工艺特种加工一：汽轮机简介汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。

主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。

还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要。

汽轮机是一种高温高压高速旋转的机械，尤其对于发电用汽轮机来说，又是大功率输出地原动力机械，所以设计要求汽轮机具有高效率，高安全可靠性，而且可调性要好。

目前我国发电用汽轮机以300～600MW居多，体积庞大，结构精细复杂。

由于多级轴流式汽轮机绝热焓降大，能够充分利用蒸汽的热能，因此绝大多数为发电用汽轮机均为多级轴流式汽轮机。

汽轮机本体主要由转动部分和静止部分两个方面组成。

转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。

静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。

因此汽轮机的制造工艺主要为上述部件的制造工艺。

汽轮机制造工艺的特点为：属单件生产，生产期长，材料品种多，材料性能要求高，零件种类多，加工精度高，设备要求高，操作技能要求高，机械加工工种齐全，设计冷热工艺且面广，检测手段齐备要求高，计量设备、测量工具齐全而且要求高采用专门工装多。

二：轴流式蒸汽轮机动叶片制造工艺1：叶片的结构静叶片一般由工作部分和安装部分组成动叶片一般由叶根、叶型部分和叶顶三部分组成2：叶片的工作条件及材料选择叶片的工作条件复杂，除因高速旋转和气流作用而承受较高的静应力和动应力外，还因其分别处在过热蒸汽区、两相过渡区、和湿蒸汽区段内工作而承受高温、高压、腐蚀和冲蚀作用。

因此叶片的材料要满足以下要求：良好的常温和高温机械性能、良好的抗蚀性、良好的减震性、和一定的耐磨性良好的冷热加工性能。

叶片中汽轮机低压缸二级动锁叶片机械加工工艺及其型线数控加工工艺的分析摘要本文通过对叶片中汽轮机低压缸二级动锁叶片机械加工工艺及其型线数控加工工艺的分析，并针对数控铣加工工艺环节作出详细分析，利用VERICUT进行仿真，最后在国产四轴机床进行加工，并用三坐标检测仪进行检验，达到加工要求。

总结出低压缸二级动锁叶片机械加工和数控加工过程中容易出现的加工质量问题及对下道工序的影响。

通过生产实践证明，利用本文中的加工工艺和数控加工程序对此产品进行生产加工，产品的加工质量得到很好的保证，同时加工效率得到了很大的提高，适用于低压缸动锁叶片的批量生产，对其他航空叶片，风电叶片提供一定借鉴方法。

在加工工艺中，充分考虑数控加工和普通机床加工的加工成本差异，利用普通铣床粗加工效率高，设备使用成本相对较低的特点，尽可能将产品中排除余量的工序安排在其上面加工，使其加工成本得到降低，现已广泛用于实际生产中。

关键词：叶根；叶冠；出汽边；进汽边；计算机辅助编程（CAM）；UG；VERICUT；三坐标。

目录一、低压缸动锁叶片加工工艺分析以及工序制定。

(1)（一）低压缸动锁叶片加工工艺分析。

(1)（二）低压缸动锁叶片加工工序制定。

(2)二、低压缸动锁叶片型线数控铣加工工艺分析及制定。

(12)（一）低压缸动锁叶片型线数控铣加工工艺分析。

(12)（二）低压缸动锁叶片型线数控铣加工工艺制定。

(12)三、VERICUT仿真检验 (34)四、三坐标型线检测： (37)结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (42)汽轮机中低压缸动锁叶片是将高压高温气流通过进汽侧出汽侧带动汽轮转动，是机汽轮机设备中的核心部件，它的加工质量的好坏直接影响汽轮机工作效率，特别是其型线的加工精度要求很高，叶片型线的实际几何形状与设计尺寸越逼近，则汽轮机能量转换过程中的能耗就越少，其工作就越稳定。

在当今环保理念的倡导下，节约能源是全世界企业的责任，所以研究压缸锁叶片的加工工艺和方法，对汽轮机的发展有很大的促进作用。

汽轮机叶片选材及工艺制订（徐州工程学院08材控卢辉20080607146郭淇源20080607147 ）叶片的服役条件a）每一级叶片的工作温度都不相同；b）工作在高温、高压、高转速或湿蒸汽区等恶劣环境中，经受着离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区高速水滴冲蚀的共同作用；c）汽轮机在工作过程中，动叶片承受着最大的静应力、动应力和交变应力。

对叶片材料性能的要求：a）应具有足够的室温和高温机械性能；b）良好的耐蚀性和抗冲蚀性；c）良好的减振性；d）高的断裂韧性；e）优良的冷、热加工工艺性能。

（1）銘不锈钢，lCrl3和2Crl3:热处理工艺：在调质状态下使用。

lCrl3: 1000〜1050C油淬，700〜750C回火;2Crl3: 950~1000C 油淬，640、720C 回火，金相组织：lCrl3:回火索氏体+少量铁素体；2Crl3:回火索氏体。

优点：在室温和工作温度下具有足够的强度，还具有很好的耐腐蚀性能和减振性。

缺点：当温度超过500C时，热强性明显下降，使用工作温度在450~500C以下。

lCrl3钢若锻造或淬火温度过高，奥氏体晶粒粗大，有大量块状铁素体生成，振动衰减率和冲击韧性降低。

銘不锈钢抗水冲蚀的能力较差。

(2)强化型銘不锈钢牌号1: 2Crl2NiMolWlV2Crl2NiMolWIV钢作为GB8732—88《汽轮机叶片用钢》标准的一个专用钢种和GB1221 标准中的2Crl2NiMoIWIV钢种相比,其Cr. Mo. W. V和P. S的含量控制范围要求更严格一些，从而中和力学性能也更好一些，两种钢的化学成分。

热处理规范及力学性能指标的比较见表1和表2表1 2 Crl2NiMolWlV 钢和2 Crl2NiMoWV 钢化学成份表2 2 Crl2NiMolWlV钢和2 Crl2NiMoWV钢处理规范和力学性能(3)低合金珠光体耐热钢牌号：20CrMo> 24CrMoV该类钢特点是合金元素含量较低，比较经济，工艺性能良好，经过调质处理后强度、塑韧性都比较满意，主要用于制造在450C以下的中压汽轮机的压力级各级动叶片和隔板静叶片。

汽轮机的叶片加工工艺过程
汽轮机的叶片加工工艺过程主要包括以下几个步骤：
1.叶片设计：根据汽轮机的使用要求，选择合适的叶片材料、形状和尺寸，并进行CAD图纸设计。

2.叶片制模：制作叶片模具，一般采用数控加工中心或电火花加工机完成。

3.叶片铸造：根据叶片模具进行熔炼和铸造，一般采用熔模法或精密铸造法完成。

4.叶片抛光：将铸造好的叶片进行表面抛光，使其表面光洁度达到要求。

5.叶片修整：对铸造完毕的叶片进行尺寸修整和检验，标记质量合格的叶片。

6.叶片装配：将质量合格的叶片与转子进行装配，用螺栓等固定在合适的位置，形成完整的汽轮机转子部件。

在这个过程中，需要使用一些特殊的工具和设备，如数控加工中心、电火花加工机、熔模炉、抛光机等。

在整个工艺过程中，需要高度的技术水平和严格的质量控制，以确保叶片的质量、性能和使用寿命符合要求。

大尺寸燃气轮机叶片的熔模铸造工艺作者：朱秋菊荀艳华来源：《科学与财富》2019年第05期摘; 要：燃气轮机在我国的各个领域中都有着比较高的应用价值，直接影响到人们日常生活的质量，例如说燃气轮机在发电方面的应用，直接影响人们的日常用电质量，一直受到国家和人民的高度重视。

叶片作为燃气轮机的重要零件组成，对其工作的各方面都有着很大的影响，我国现阶段的对于叶片的熔模铸造工艺经过多年的发展已经取得了一定的成果，但还是存在很多缺陷和不足，限制我国燃气轮机的发展也研究，需要我们对国外的一些先进技术进行学习。

关键词：大尺寸叶片;熔模铸造;关键技术随着我国科技的发展，燃气轮机的科技水平不断进步，为很多领域的发展进步提供了坚实的基础。

随着人们环保意识的不断增强，清洁能源的使用被提上议程，燃气轮机可以很好的为天然气的应用提供帮助。

高效和节能已经成为燃气轮机现阶段发展的主要方向，为电力供应提供了坚实的技术和设备基础。

但是我国的轮汽轮机研发水平较国际水平还有着不小的差距，文主要对叶片的熔模铸造工艺进行研究，希望可以为我国燃气轮机今后发展提供帮助。

1 燃气轮机涡轮叶片熔模铸造工艺发展1.1 模具设计及制造技术在燃气轮机发展的初期，模具的制作难度较高，主要是通过人工设计画图的方式进行制造，不但制造的效率较低，制造的质量比较低。

随着时代的发展进步，出现了计算机技术，通过计算机技术的应用可以通过计算机软件进行设计制造，代替原来的手工操作，使制造的效率不断提升。

为了满足模具制造的实际需求，计算机软件开始不断更新换代，为设计提供更高的技术支持，模具的各方面性能和制造的效率不断提升。

多年的模具制造形成了两种比较常用的制造方法，其中一种的方法主要是通过多种能量低价的方式对材料按照一定的要求进行切除，这种方法称之为复合加工方法。

还有一种方法是近几十年出现的模具制造方法，较复合加工方法具有更先机的技术。

这种方法具有很多优势，不断可以实现模具制造的高效性，制造出来的模具还具有有很广泛的使用范围。