一種減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽輪機(jī)用噴嘴組的加工制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超臨界、超超臨界汽輪機(jī)發(fā)電技術(shù)要求汽輪機(jī)高中壓噴嘴組具有較高的耐固體粒子沖蝕性能。汽輪機(jī)噴嘴組經(jīng)過滲硼處理后其表面硬度會(huì)提高，耐磨性和抗蝕性良好，因此噴嘴滲硼技術(shù)在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。但和傳統(tǒng)的亞臨界噴嘴組滲氮相比滲硼溫度更高，汽輪機(jī)噴嘴滲硼溫度增加則使噴嘴的變形加大；由于堆焊部位存在較大的焊接應(yīng)力導(dǎo)致熱處理過程中軸向和徑向變形量不均一，徑向變形量大于軸向呈橢圓狀。而為了提高產(chǎn)品合格率，一般滲硼前需要在這兩個(gè)方向上都要按最大變形量留出加工余量，通過后續(xù)機(jī)械加工來彌補(bǔ)熱處理變形影響。但是由于噴嘴變形是不均勻的，這樣不僅導(dǎo)致后續(xù)機(jī)械加工難度增加，切削量增加嚴(yán)重浪費(fèi)人力物力和金屬材料。而且由于變形量無法預(yù)估準(zhǔn)確，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量，其中預(yù)留加工余量還有繼續(xù)增大的趨勢，最終導(dǎo)致噴嘴成本進(jìn)一步增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決汽輪機(jī)噴嘴組經(jīng)現(xiàn)有滲硼方法后變形量大的問題，而提供一種減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法。
[0004]本發(fā)明減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實(shí)現(xiàn):
[0005]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機(jī)噴嘴組進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，清洗干凈得到時(shí)效處理后的噴嘴組；
[0006]二、將時(shí)效處理后的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進(jìn)汽邊朝下置于平板的上表面上，然后沿葉片間隙倒入滲硼劑，使?jié)B硼劑充滿噴嘴組內(nèi)腔，再把滲硼工裝壓板蓋在噴嘴組的出汽邊上，得到密封的噴嘴組；
[0007]三、將步驟二得到的密封的噴嘴組放入高溫爐中，先將爐溫加熱到500?800°C，保溫I?5h，然后再將爐溫升溫至900?1100°C，保溫6?12h后出爐空冷至室溫，得到滲硼后的噴嘴組；
[0008]四、把滲硼后的噴嘴組放入高溫爐中，加熱到500?700°C并保溫3?6h進(jìn)行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機(jī)噴嘴組滲硼。
[0009]本發(fā)明在滲硼之前，采用振動(dòng)時(shí)效處理對(duì)噴嘴組進(jìn)行合適的應(yīng)力釋放，并結(jié)合在500?800°C熱處理I?5h能夠有效減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼后的變形，通過振動(dòng)時(shí)效改善應(yīng)力不均勻的狀況，利用后續(xù)熱處理來消除應(yīng)力作用，提高噴嘴組的合格率。此處理后未出現(xiàn)不合格情況，滲硼后的噴嘴組的軸向和徑向變形量控制在4_以內(nèi)，小于5_加工余量。
【具體實(shí)施方式】
[0010]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實(shí)施:
[0011]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機(jī)噴嘴組進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，清洗干凈得到時(shí)效處理后的噴嘴組；
[0012]二、將時(shí)效處理后的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進(jìn)汽邊朝下置于平板的上表面上，然后沿葉片間隙倒入滲硼劑，使?jié)B硼劑充滿噴嘴組內(nèi)腔，再把滲硼工裝壓板蓋在噴嘴組的出汽邊上，得到密封的噴嘴組；
[0013]三、將步驟二得到的密封的噴嘴組放入高溫爐中，先將爐溫加熱到500?800°C，保溫I?5h，然后再將爐溫升溫至900?1100°C，保溫6?12h后出爐空冷至室溫，得到滲硼后的噴嘴組；
[0014]四、把滲硼后的噴嘴組放入高溫爐中，加熱到500?700 V并保溫3?6h進(jìn)行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機(jī)噴嘴組滲硼。
[0015]本實(shí)施方式步驟一將粗加工、葉型加工、焊接工序完成的噴嘴組進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理以平均焊接和加工過程的應(yīng)力，從而減小后續(xù)噴嘴組在滲硼過程中發(fā)生的變形。步驟二噴嘴組的進(jìn)汽邊朝下置于平板的上表面上，保證封住進(jìn)汽邊，通過滲硼工裝壓板起到密封與控制變形的作用。步驟三當(dāng)噴嘴組回火裝爐時(shí)的爐溫可以不受限制。
[0016]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是步驟一所述的汽輪機(jī)噴嘴組的材質(zhì)是2CrlOMoVNbN或lCrl2MoNb。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是步驟一中采用亞共振模式振動(dòng)時(shí)效處理25?35min。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三之一不同的是步驟三將爐溫加熱到500?600°C，保溫2?3h。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是步驟三將爐溫加熱到500°C，保溫3h。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至五之一不同的是步驟三然后再將爐溫升溫至1000°C，保溫8?1h后出爐空冷至室溫。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至五之一相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至六之一不同的是步驟四加熱到650?700°C并保溫5h進(jìn)行回火處理。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至六之一相同。
[0022]實(shí)施例一:本實(shí)施例減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實(shí)施:
[0023]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機(jī)噴嘴組采用亞共振模式進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理30min，得到時(shí)效處理后的噴嘴組；
[0024]二、將清洗干凈的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進(jìn)汽邊朝下置于平板的上表面上，然后沿葉片間隙倒入滲硼劑，使?jié)B硼劑充滿噴嘴組內(nèi)腔，再把滲硼工裝弧形壓板蓋在噴嘴組的出汽邊上，得到密封的噴嘴組；
[0025]三、將步驟二得到的密封的噴嘴組放入高溫爐中，先將爐溫加熱到500°C，保溫5h，然后再將爐溫升溫至1000°C，保溫1h后出爐空冷至室溫，得到滲硼后的噴嘴組；
[0026]四、把滲硼后的噴嘴組放入高溫爐中，加熱到670°C并保溫5h進(jìn)行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機(jī)噴嘴組滲硼。
[0027]本實(shí)施例經(jīng)粗加工、葉型加工后焊接得到汽輪機(jī)噴嘴組，步驟二所述的滲硼劑為洛陽華偉單相滲硼劑。本實(shí)施例滲硼后的噴嘴組的軸向和徑向變形量控制在3.6_左右，未出現(xiàn)不合格情況。
[0028]實(shí)施例二:本實(shí)施例減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實(shí)施:
[0029]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機(jī)噴嘴組采用亞共振模式進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理30min，得到時(shí)效處理后的噴嘴組；
[0030]二、將清洗干凈的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進(jìn)汽邊朝下置于平板的上表面上，然后沿葉片間隙倒入滲硼劑，使?jié)B硼劑充滿噴嘴組內(nèi)腔，再把滲硼工裝弧形壓板蓋在噴嘴組的出汽邊上，得到密封的噴嘴組；
[0031 ] 三、將步驟二得到的密封的噴嘴組放入高溫爐中，先將爐溫加熱到700 °C，保溫3h，然后再將爐溫升溫至1050°C，保溫8h后出爐空冷至室溫，得到滲硼后的噴嘴組；
[0032]四、把滲硼后的噴嘴組放入高溫爐中，加熱到670°C并保溫5h進(jìn)行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機(jī)噴嘴組滲硼。
[0033]本實(shí)施例經(jīng)粗加工、葉型加工后焊接得到汽輪機(jī)噴嘴組。本實(shí)施例滲硼后的噴嘴組的軸向和徑向變形量控制在4_以內(nèi)，未出現(xiàn)不合格情況。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于是按下列步驟實(shí)現(xiàn): 一、將經(jīng)焊接后的汽輪機(jī)噴嘴組進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理，清洗干凈得到時(shí)效處理后的噴嘴組； 二、將時(shí)效處理后的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進(jìn)汽邊朝下置于平板的上表面上，然后沿葉片間隙倒入滲硼劑，使?jié)B硼劑充滿噴嘴組內(nèi)腔，再把滲硼工裝壓板蓋在噴嘴組的出汽邊上，得到密封的噴嘴組； 三、將步驟二得到的密封的噴嘴組放入高溫爐中，先將爐溫加熱到500?800°C，保溫I?5h，然后再將爐溫升溫至900?1100°C，保溫6?12h后出爐空冷至室溫，得到滲硼后的噴嘴組； 四、把滲硼后的噴嘴組放入高溫爐中，加熱到500?700°C并保溫3?6h進(jìn)行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機(jī)噴嘴組滲硼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于步驟一所述的汽輪機(jī)噴嘴組的材質(zhì)是2CrlOMoVNbN或lCrl2MoNb。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于步驟一中采用亞共振模式振動(dòng)時(shí)效處理25?35min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于步驟三將爐溫加熱到500?600。。，保溫2?3ho
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于步驟三將爐溫加熱到500°0，保溫311。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于步驟三然后再將爐溫升溫至1000°c，保溫8?1h后出爐空冷至室溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于步驟四加熱到650?700 °C并保溫5h進(jìn)行回火處理。
【專利摘要】一種減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法，本發(fā)明涉及汽輪機(jī)用噴嘴組的加工制造方法，它為了解決汽輪機(jī)噴嘴組經(jīng)現(xiàn)有滲硼方法后變形量大的問題。減小汽輪機(jī)噴嘴組滲硼變形的方法：一、對(duì)經(jīng)焊接后的汽輪機(jī)噴嘴組進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效處理；二、噴嘴組放在平板上，倒入滲硼劑，蓋上工裝壓板；三、密封的噴嘴組放入高溫爐中，先將爐溫加熱到500～800℃，保溫1～5h，然后再將爐溫升溫至900～1100℃，保溫6～12h后出爐空冷至室溫；四、把滲硼后的噴嘴組放入高溫爐中，加熱到500～700℃并保溫3～6h進(jìn)行回火處理，最后出爐空冷至室溫。應(yīng)用本發(fā)明滲硼后的噴嘴組的軸向和徑向變形量控制在4mm以內(nèi)。
【IPC分類】C23C8-70, C21D1-30
【公開號(hào)】CN104805398
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510128331
【發(fā)明人】胡平, 叢濤, 張小伍, 胡金龍, 劉新新, 張巍, 孫福民, 唐公民, 滿蛟, 曹雪, 王萍
【申請(qǐng)人】哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日