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大功率烟气轮机动叶片终锻模膛强度提升技术研究
汇报人：
2024-01-30
引言
大功率烟气轮机动叶片终锻模膛概述
强度提升技术路线研究
数值模拟与实验验证
强度提升效果评估及应用前景展望
结论
contents
目
录
引言
01
烟气轮机是工业领域重要的能量回收装置，其动叶片的制造质量直接关系到机组的运行效率和安全性。
终锻模膛作为动叶片成形的关键工装，其强度直接影响叶片的成形质量和模具的使用寿命。
因此，开展大功率烟气轮机动叶片终锻模膛强度提升技术研究，对于提高烟气轮机的制造水平和运行可靠性具有重要意义。
国内研究现状
国内学者和企业在烟气轮机动叶片终锻模膛设计、材料选择、制造工艺等方面开展了一定的研究，但总体水平仍有待提高。
国外研究现状
国外在烟气轮机动叶片终锻模膛技术方面具有较高的水平，尤其在模具材料、热处理工艺、表面处理技术等方面取得了显著成果。
发展趋势
随着新材料、新工艺的不断涌现，烟气轮机动叶片终锻模膛技术将朝着更高强度、更长寿命、更环保的方向发展。
研究内容
本研究将围绕大功率烟气轮机动叶片终锻模膛的强度提升技术展开，包括模具材料选择、结构优化设计、制造工艺改进、表面处理技术等方面的研究。
研究目标
通过本研究，旨在提高终锻模膛的强度和使用寿命，降低叶片成形过程中的缺陷率，提高烟气轮机的制造效率和运行可靠性。同时，为相关领域的类似问题提供理论支持和技术借鉴。
大功率烟气轮机动叶片终锻模膛概述
02
烟气轮机动叶片具有复杂的曲面和扭曲结构，以满足高效、稳定的烟气流动要求。
复杂的几何形状
动叶片通常采用高温合金材料制造，以承受高温、高压的烟气环境。
高温合金材料
动叶片的制造需要采用精密的锻造、加工和热处理工艺，以确保其几何形状和机械性能满足设计要求。
精密的制造工艺
优质的材料选择
模具材料需要具有高强度、高耐磨性和良好的热稳定性，以承受锻造过程中的高温、高压和摩擦。
高精度的模具设计
终锻模膛的设计需要充分考虑动叶片的几何形状、材料特性和锻造工艺要求，以确保模具的精度和可靠性。
精密的加工工艺
模具的加工需要采用精密的数控机床和加工工艺，以确保模具的几何形状和尺寸精度满足设计要求。
锻造力的传递
01
在锻造过程中，锻造力通过模具传递给动叶片，使其发生塑性变形。因此，需要对模具的受力情况进行分析，以确保其能够承受锻造力而不发生破坏。
温度场的影响
02
锻造过程中，模具和动叶片都会受到高温的影响，从而产生热应力和热变形。因此，需要对模具的温度场进行分析，以了解其热应力和热变形情况。
摩擦与磨损
03
在锻造过程中，模具与动叶片之间会产生摩擦和磨损，从而影响模具的使用寿命和锻造质量。因此，需要对模具的摩擦和磨损情况进行分析，以采取相应的措施来减少摩擦和磨损。
强度提升技术路线研究
03
选择具有高强度、高韧性和良好耐磨性的合金钢材料，以提高模膛的承载能力。
高强度合金钢
材料成分优化
新型材料研究
通过调整合金元素的种类和含量，改善材料的力学性能和热处理性能，进一步提高模膛的强度。
积极探索新型的高性能材料，如高性能陶瓷、复合材料等，为模膛的强度提升提供更多的可能性。
03
02
01
1
2
3
对模膛的结构进行优化设计，减少应力集中和薄弱环节，提高整体结构的强度和稳定性。
优化结构设计
针对模膛中易损坏或承受较大载荷的部位，采用局部增强设计，如增加厚度、设置加强筋等，提高局部强度。
局部增强设计
利用有限元分析等仿真技术，对模膛的受力情况进行模拟分析，根据分析结果对结构进行优化改进。
仿真分析与优化
采用先进的精密铸造工艺，确保模膛的几何形状和尺寸精度，减少制造过程中的缺陷和应力。
精密铸造技术
制定合理的热处理工艺方案，对模膛进行淬火、回火等处理，改善材料的组织结构和力学性能，提高模膛的强度和韧性。
热处理技术
采用表面强化处理技术，如喷丸、渗碳等，提高模膛表面的硬度和耐磨性，延长使用寿命。
表面处理技术
03
寿命预测模型
建立模膛的寿命预测模型，根据使用情况和检测结果对模膛的剩余寿命进行预测，为维修和更换提供决策支持。
01
无损检测技术
采用无损检测技术对模膛进行定期检测，及时发现潜在的缺陷和损伤，避免事故的发生。
02
强度评估方法
建立科学的强度评估方法，对模膛的承载能力进行定量评估，为模膛的设计和使用提供可靠的依据。
数值模拟与实验验证
04
采用有限元分析软件对终锻模膛进行应力、应变分析，模拟叶片锻造过程中的受力情况。
有限元法
根据实际工况，设定模膛的约束条件、载荷条件等，确保模拟结果的准确性。
边界条件设定
选用适合叶片材料的本构模型，反映材料在锻造过程中的力学行为。
材料模型选择
通过对比模拟结果与实际工况，分析模膛强度提升的可行性和优化方向。
数值模拟结果分析
通过
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