混流式水轮机残余应力检测案例分析

某公司生产了6台混流式水轮机发电机组，根据要求，混流式转轮在焊后及热处理后要对其进行残余应力检测。以此来分析焊接残余应力大小值及分布状况，评价热处理的效果。所以他们找到南京聚航，希望我们能够提供相应仪器及检测方案。经双方商量讨论后，决定采用盲孔释放法检测残余应力。

残余应力检测仪器

所需测试仪器：JH-30残余应力检测仪，JHZK残余应力精密钻孔装置，JH应变片等。

应变片粘贴位置的选择

混流式转轮疲劳开裂主要发生在叶片出水边与下环或者上冠链接处的T型焊接接头区域，同时，为了对转轮焊接残余应力进行详细的测试与分析，因此对#6、#12、#16叶片的以下部位进行测试：叶片进水边与上冠接头区域正、负压面，叶片出水边与下环接头区域负压面，叶片出水边与上冠接头区域负压面。

在残余应力检测过程中对叶片与下环以及叶片与上冠焊接接头部位的焊缝、熔合区、热影响区的焊态及整体热处理后的残余应力进行测试，由于疲劳开裂主要与垂直于焊缝方向的残余应力有关，因此应变片沿焊缝垂直方向分布。

测试结果与分析

根据焊后转轮#6、#12、#16叶片各测点部位焊接残余应力数据可以看出，转轮焊后残余应力分布非常不均匀，拉、压应力共存，而且具有较高的应力峰值，其中，大拉应力可达到400MPa以上，大压应力可达300MPa以上。造成这种应力分布的主要原因是在转轮的组焊过程中，多层多道焊接过程的不均匀温度场分布，以及转轮结构的较大刚度，造成了焊接接头区域的应力集中和严重分布不均。

消除焊接残余应力的通用的方法是高温回火，即将焊接件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间，利用材料在高温下屈服极限的降低使内应力高的地方产生塑性流动，弹性变形逐渐减少，塑性变形逐渐增加而使应力降低。根据热处理后6、12、16叶片各测试部位焊接残余应力所得数据，可以看到，转轮经过消应力热处理后，焊接产生的残余应力得到释放，转轮整体残余应力水平显著降低，峰值降至160MPa以下，而且残余应力值波动减小，趋于均匀分布，热处理效果显著。

以上就是混流式水轮机残余应力检测案例，如果你想了解更多信息，可直接联系南京聚航，我们欢迎您的选购！咨询：025---8431---2185