核电汽轮机低压转子焊接技术简述.ppt

核电汽轮机低压转子焊接技术简述 苏州热工研究院焊接所 2009.11.25 主要内容 核电汽轮机转子的特点 核电汽轮机转子的特点 担负着工质能量转换及扭矩传递的重任 处在高温工质中，并以高速旋转，因此它承受着叶片、叶轮、主轴本身质量离心力所引起的巨大应力以及由于温度分布不均匀引起的热应力 蒸汽作用在动叶栅上的力矩，通过转子的叶轮、主轴和联轴节传递给发电机或其它工作机 转子要有很高的强度和均匀的质量，以保证它安全工作 核电汽轮机转子的特点 核电汽轮机转子的特点 核电汽轮机转子的特点 核电汽轮机转子制造技术发展历程 整煅转子 套装转子 焊接转子 组合转子 核电汽轮机转子制造技术发展历程 叶轮和主轴做成整体，因而不会松动，能适应高温工作和快速启动的要求 装配零件少，结构紧凑，轴向长度相应缩短，刚性好 核电汽轮机转子制造技术发展历程 叶轮和主轴可以单独制造 锻件小，加工方便，节省材料 转子部分零件损坏后也容易拆换 核电汽轮机转子制造技术发展历程 不存在松动问题 结构紧凑，强度高 轮盘和转子可以单独制造，材料利用合理，加工方便 焊成整体后转子刚性较大 核电汽轮机转子制造技术发展历程 高压部分采用整锻结构，中、低压部分采用套装结构，从而兼得整锻转子和套装转子的优点。 核电汽轮机转子制造技术发展历程 随着单机容量的提升，汽轮机转子的体积和重量越来越大 现有的锻造设备和技术已经成为了汽轮机转子加工行业发展的瓶颈 套装的转子在长时间的高温条件下运行，可能产生松动，而且结构中存在较大的残余应力，在湿蒸汽环境下容易诱发应力腐蚀裂纹 套装的转子产能依旧低下，满足不了日益增长的核电汽轮机转子的市场需求 核电汽轮机转子制造技术发展历程 降低结构重量，减少材料消耗 焊接结构减少了生产周期 分段以后的锻件尺寸较小，易于锻造 ，利于保证转子的内在质量 焊接结构便于改进 焊接结构便于推广 国内外焊接转子研究情况介绍 1926年原瑞士BBC公司就开始发展汽轮机焊接转子技术，1930年成功制造出世界上第一根汽轮机焊接转子。 阿尔斯通（ALSTOM）公司是国外汽轮机焊接转子技术发展历史最长、技术最先进公司，它包含原ABB、原ALSTHOM和原GEC公司 。到1988年末，该公司生产的焊接转子（包括汽轮机高、中、低压转子、燃气轮机转子和压气机转子）总数约达5000根左右，每年生产焊接转子50根左右 ，最大汽轮机功率达1300MW，转子重达213t 。 国内外焊接转子研究情况介绍 在德国进行的转子焊接工作以西门子（SIEMENS）公司为代表， SIEMENS公司主要进行的相关工作是对9Cr钢高中压转子的轴颈进行表面堆焊，此外还生产了中低压焊接转子，材料为23CrMoNiWV88和26NiCrMoV145钢，采用窄间隙U型坡口，自动TIG焊工艺。 意大利FRANCO TOSI （前身为ANSALDO）公司大约在20年前引进原ABB的焊接技术，至今仍在生产焊接转子（包括低压转子同种材料焊接；中低压转子、高中压转子、高中低压异种钢转子焊接；轴颈堆焊）。 国内外焊接转子研究情况介绍 前苏联 从上世纪50年代起前苏联对焊接转子进行了系统的研究。研究单位有哈尔科夫汽轮电机厂和列宁格勒金属工厂。1959年焊接了外径Φ1580mmпвк-150型汽轮机转子。目前，它具有专业的焊接转子车间，拥有可焊直径Φ2500mm、重达250吨焊接转子装焊胎具和卧式电炉。 日本在90年代中期，为适应电站汽轮机高温化、大容量化和缩短供货期的市场需求，三菱重工（MHI）开展了同种钢和异种钢焊接结构转子的研究，转子由3种材质4部分组焊。 国内外焊接转子研究情况介绍 国内1959年开始汽轮机焊接转子的试验研究，南京汽轮机厂曾在1963年首次焊接成45号钢的1500KW燃气轮机的压气机转子，1964年上汽厂与哈焊所和原上海汽锅所（现上海成套所）等单位合作试验焊接了压气机的转子，转子尺寸为Φ920×5000mm。上汽至今已生产汽轮机、燃气轮机和压气机焊接转子300余根 哈汽上世纪七十年代曾与上海材料所、哈焊所、上汽和一重等单位共同研究600MW汽轮机焊接转子用钢问题，并做了大量工作，但由于八十年代初引进美国西屋公司600MW汽轮机技术，致使焊接转子研制工作处于停顿状态。 东方电气集团东方汽轮机有限公司在2007年底奠基了“核电制造研究基地”。包括两跨车间：一跨172×30m为核电焊接转子研发制造；一跨172×36m为核电总装、加工研发制造。核电焊接转子车间拥有目前国际先进的加工、热处理、无损检验设备。东汽公司正在积极开展焊接转子设计、加工和运行管理等多方位的技术研究，以求全面掌握焊接转子的生产技术、检验技术、寿命评估等核心技术。 焊接