在彎矩和扭矩的作用下，主軸和軋輥筒用不銹鋼管除了承受離心應力外，還承受溫度梯度引起的熱應力

汽輪機(ji)葉輪、主軸和滾子筒用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管是(shi)汽輪機(ji)中非(fei)常(chang)重要的(de)零件(jian)。它(ta)(ta)們(men)(men)在高溫高壓(ya)蒸(zheng)汽介質中工(gong)作。在高速旋轉下(xia)，它(ta)(ta)們(men)(men)承(cheng)受更復雜的(de)應(ying)力。它(ta)(ta)們(men)(men)的(de)毛坯都是(shi)質量(liang)(liang)要求(qiu)高的(de)大型鍛件(jian)，這使它(ta)(ta)們(men)(men)很(hen)難加工(gong)。輥式(shi)筒用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管或錠子通常(chang)是(shi)單件(jian)生產的(de)，而(er)葉輪是(shi)小(xiao)批量(liang)(liang)進料的(de)，因(yin)為每(mei)臺(tai)機(ji)組需要幾件(jian)或更多件(jian)。

當(dang)高壓蒸(zheng)汽(qi)注入(ru)工作(zuo)(zuo)葉(xie)(xie)(xie)片時，旋轉扭(niu)矩通過葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)傳遞給(gei)主(zhu)軸或滾筒筒用不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)。高速旋轉時葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)的(de)(de)圓周線速度很(hen)高，在離(li)心力(li)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用下(xia)會(hui)產生巨(ju)大(da)的(de)(de)切向和(he)徑向應力(li)。在長葉(xie)(xie)(xie)片的(de)(de)離(li)心力(li)作(zuo)(zuo)用下(xia)，大(da)功率(lv)汽(qi)輪(lun)機葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)輪(lun)轂的(de)(de)應力(li)極(ji)高，達到(dao)3000 kg/cm2。在工作(zuo)(zuo)條件下(xia)，葉(xie)(xie)(xie)輪(lun)還會(hui)受到(dao)由(you)內外(wai)邊緣溫度梯度引起的(de)(de)振(zhen)動應力(li)和(he)熱應力(li)。

主軸和(he)(he)(he)滾(gun)筒(tong)筒(tong)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)在彎矩和(he)(he)(he)扭矩的作用(yong)下工作。除(chu)了承受離心應(ying)(ying)力(li)(li)(li)外(wai)，還有溫度梯度引(yin)起(qi)的熱應(ying)(ying)力(li)(li)(li)和(he)(he)(he)旋轉(zhuan)振動(dong)(dong)引(yin)起(qi)的頻率更(geng)高(gao)的附加重(zhong)復應(ying)(ying)力(li)(li)(li)。為了防止疲勞損傷(shang)，葉(xie)輪不平衡(heng)重(zhong)量產(chan)生的離心力(li)(li)(li)預計不超(chao)過轉(zhuan)輪重(zhong)量的4-5%，滾(gun)子筒(tong)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)的動(dong)(dong)平衡(heng)振幅預計不超(chao)過0.01-0.025毫(hao)米.此外(wai)，機(ji)組的啟(qi)動(dong)(dong)和(he)(he)(he)停機(ji)會(hui)產(chan)生短(duan)(duan)期(qi)振動(dong)(dong)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)。電機(ji)的突然短(duan)(duan)路也會(hui)導致軋(ya)輥筒(tong)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)瞬間產(chan)生巨大的扭轉(zhuan)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)和(he)(he)(he)沖擊載(zai)荷。

由(you)于高參數大功率機組的輥式筒(tong)用不銹鋼(gang)管和葉輪工作在高溫蒸汽(qi)區(qu)，還應考慮材料的蠕(ru)變(bian)變(bian)現(xian)圖像和持久強度。

因此，對(dui)材料提出了一系列要求(qiu)：

材(cai)料必須具有特定的(de)(de)化(hua)(hua)學成分。高溫工作(zuo)的(de)(de)葉(xie)輪和滾筒筒用不銹鋼管還必須具有一定的(de)(de)抗氧(yang)化(hua)(hua)性、耐(nai)蒸(zheng)汽介質腐蝕性和良(liang)好的(de)(de)組織穩定性。

在第396-397頁(ye)的表格中，除了(le)允(yun)許使用堿性平(ping)爐(lu)(lu)鋼(gang)的碳(tan)鋼(gang)外(wai)，其他必(bi)須是酸性平(ping)爐(lu)(lu)鋼(gang)或堿性電爐(lu)(lu)鋼(gang)。化學成(cheng)分(fen)中的硫和(he)磷分(fen)別不得超(chao)過0.035%和(he)0.030%，即酸性平(ping)爐(lu)(lu)鋼(gang)。如果用堿性電爐(lu)(lu)冶煉(lian)，硫和(he)磷分(fen)別不得超(chao)過0.030%和(he)0.035%。成(cheng)分(fen)中的鋼(gang)含(han)量(liang)應小于0.25%；含(han)鉬(mu)鋼(gang)的鉬(mu)含(han)量(liang)不得低于下(xia)限(xian)。硫和(he)磷的雜(za)質(zhi)應該盡可(ke)能低。不允(yun)許超(chao)過上(shang)限(xian)。氫氣等氣體含(han)量(liang)預計也(ye)很低。

該材(cai)料必須具有適(shi)當的綜合機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)，浙江不銹鋼管廠(chang)家(jia)要求更高的強(qiang)度、更好的塑性(xing)韌(ren)性(xing)和更少的非金屬夾雜(za)物(wu)。通過冷彎試驗可以獲得冶金質量的參考數據。一般來說，葉(xie)(xie)輪(lun)需要切向機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)，主軸需要縱(zong)向機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)，滾筒筒用不銹鋼管從(cong)軸端采集縱(zong)向機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)樣(yang)本(ben)，葉(xie)(xie)輪(lun)從(cong)輪(lun)體采集切向機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)樣(yang)本(ben)。為了檢查整(zheng)個(ge)重(zhong)型(xing)鍛(duan)造材(cai)料的均勻性(xing)，可以采用測(ce)量硬度的方法：

葉輪(lun)(lun)(lun)應分(fen)別在輪(lun)(lun)(lun)輞(wang)和輪(lun)(lun)(lun)轂上900點的(de)四個點進行測量。輪(lun)(lun)(lun)輞(wang)和輪(lun)(lun)(lun)轂之(zhi)間的(de)偏差不(bu)得超過40 布(bu)氏硬(ying)度單(dan)(dan)位(wei)，而輪(lun)(lun)(lun)輞(wang)上每個點或輪(lun)(lun)(lun)轂上每個點的(de)硬(ying)度值偏差不(bu)得超過30 布(bu)氏硬(ying)度單(dan)(dan)位(wei)。

主軸兩個端面的硬度值偏差不(bu)得超(chao)過40 布氏硬度單位。

除了其兩個(ge)端面(mian)之外，還應沿(yan)著葉輪(lun)體的長度(du)(du)對輥式筒(tong)用不(bu)銹鋼管進(jin)行硬度(du)(du)測試。偏差(cha)值不(bu)得(de)超過40 布氏(shi)硬度(du)(du)單位，葉輪(lun)體的周(zhou)長不(bu)得(de)超過30 布氏(shi)硬度(du)(du)單位。

為了工作

應檢查渦輪(lun)葉輪(lun)、溫州(zhou)不(bu)銹鋼管廠家主軸和滾子筒用不(bu)銹鋼管鍛件的外觀(guan)和尺(chi)寸。

每(mei)個(ge)(ge)鍛件(jian)都必須經過酸(suan)洗和低倍放(fang)大檢(jian)查(cha)，以發(fa)現白(bai)點(dian)、裂紋和其他缺陷。酸(suan)洗位(wei)置：葉(xie)輪(lun)(lun)為(wei)車輪(lun)(lun)孔的輪(lun)(lun)轂(gu)端面(mian)和鋼(gang)錠(ding)的冒(mao)口端，主軸為(wei)軸的兩(liang)(liang)個(ge)(ge)端面(mian)和軸的兩(liang)(liang)個(ge)(ge)頸(jing)(jing)部，整體輥筒用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)管為(wei)葉(xie)輪(lun)(lun)內擋塊，從葉(xie)輪(lun)(lun)體端面(mian)到輪(lun)(lun)轂(gu)表面(mian)、兩(liang)(liang)個(ge)(ge)端面(mian)、軸的兩(liang)(liang)個(ge)(ge)頸(jing)(jing)部和兩(liang)(liang)個(ge)(ge)葉(xie)輪(lun)(lun)不小于70毫米(mi)。

還應對每(mei)個鍛(duan)件進行硫密封(feng)試(shi)驗，以(yi)檢查(cha)夾雜物的嚴重程度、偏析分布以(yi)及鍛(duan)造軸與(yu)錠軸的偏差。檢驗地點(dian)與(yu)酸洗地點(dian)相同，可以(yi)在酸洗前進行。

熱(re)處理(li)后，應對(dui)每個(ge)(ge)葉輪輪轂的(de)端(duan)面、主(zhu)(zhu)軸(zhou)和滾子筒(tong)用(yong)不銹鋼管的(de)整(zheng)個(ge)(ge)表面進行超(chao)聲(sheng)波檢查。鍛(duan)件(jian)中不允許出(chu)現白點(dian)、裂(lie)紋和其他嚴重的(de)冶金缺陷。因此，大鍛(duan)件(jian)必須退火，以防止(zhi)鍛(duan)造后出(chu)現白點(dian)。主(zhu)(zhu)軸(zhou)或主(zhu)(zhu)軸(zhou)-如果(guo)有一個(ge)(ge)中心孔(kong)，孔(kong)的(de)內表面可以用(yong)潛望鏡檢查。不允許有裂(lie)紋、白點(dian)、氧化皮、砂(sha)眼、縮孔(kong)殘留物和其他嚴重的(de)非金屬夾(jia)雜物。

高溫(wen)運行(xing)(xing)(xing)的(de)整(zheng)體輥式筒(tong)用不銹鋼(gang)管(guan)應進行(xing)(xing)(xing)粗加工后的(de)熱試(shi)驗(yan)或調質后的(de)精加工。軋輥筒(tong)用不銹鋼(gang)管(guan)的(de)彎曲變形應在接近工作溫(wen)度的(de)條件下進行(xing)(xing)(xing)測量。如果(guo)變形超(chao)過(guo)圖紙規(gui)定值，可(ke)以再次進行(xing)(xing)(xing)應力回火，然后進行(xing)(xing)(xing)第二次熱試(shi)驗(yan)。