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1、第39卷第1期2017年1月上海金屬SHANGHAIMETALSV01．39，No．1Jan，201765汽輪機低壓轉(zhuǎn)子葉片斷裂原因分析牛玉靜1馮文吉1蔣成虎2馬東方1高秀娜1(1．國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南鄭州450000；2．國家電投技術(shù)信息中心，河南鄭州450000)【摘要】通過現(xiàn)場調(diào)查、斷口分析和理化檢驗，以及機組運行期間所檢出葉片裂紋分布情況的研究，對某電廠汽輪機低壓轉(zhuǎn)子末級葉片的斷裂原因進行了分析。結(jié)果表明，末級葉片硬質(zhì)合金存在原始鑲焊質(zhì)量不良區(qū)域，在機組長期運行后形成了疲勞裂紋，最終導(dǎo)致葉片斷裂?！娟P(guān)鍵詞】汽輪機低壓轉(zhuǎn)子末級葉片斷裂分析FractureAna
2、lysisofLow-pressureRotorforSteamTurbineNiuYujin91FengWenjilJiangChenghu2MaDon出n91GaoXiunal(1．StateGridHenanElectricPowerResearchInstitute，ZhengzhouHenan450000，China；2．SPICInformation&TechnologyCo．，Ltd(Center)．，ZhengzhouHenan450000，China)【Abstract】Thefracturecausesoflaststagebladesforlow—pressur
3、eturbinerotorinapowerplantwereanalyzedthroughthefieldsurvey，fractureanalysis，physical&chemicaltestingsandresearchonthedistributionofthedetectedbladecrackduringplantoperation．Theresultsshowedthattherewasbadlyweldedareabetweenlaststagebladeandhardalloy，andthatfatiguecrackswereformedinthelongrunof
4、theunit，whichultimatelycausedthebladefracture．【KeyWords】steamturbine，low．pressurerotor，laststageblade，fractureanalysis汽輪機葉片按其工作性質(zhì)可分為動葉片及靜葉片兩種類型。動葉片又稱為工作葉片，主要起傳遞動力的作用；靜葉片又稱為導(dǎo)向葉片，主要起導(dǎo)向流體的作用¨J。由于葉片工作條件惡劣，受力情況復(fù)雜，斷裂事故經(jīng)常發(fā)生，且后果又較嚴重，所以對葉片斷裂事故的分析研究至關(guān)重要‘2·3
5、。某電廠汽輪機型號為NC200／160—12．7(130)／535／535一ID35系列，由東
6、方汽輪機廠生產(chǎn)。圖1為該汽輪機低壓轉(zhuǎn)子葉片結(jié)構(gòu)，采用分流布置，正反向各6級，其中末級葉片數(shù)量為2×94片，采用七叉型葉根，葉身長度為851mm，通過自帶圍帶和拉筋的焊接5～6片葉片形成一組。葉片材質(zhì)為2Crl1NiMolV鋼，為提高末級葉片的抗沖蝕能力，由葉片頂部起始在進汽邊背弧鑲焊了長280mm的司太立硬質(zhì)合金(C060Cr30W5)(見圖2)。圖1汽輪機葉片結(jié)構(gòu)Fig．1Structureofsteamturbineblades該電廠汽輪機在運行期間，電機側(cè)低壓轉(zhuǎn)子末級第14組第6片動葉片發(fā)生斷裂(見圖3)，并造成部分同級葉片損傷。葉片斷裂面距葉片頂部280mm，與葉片長度方向成
7、90。，位于葉片鑲焊司太立合金的交界處。作者簡介：牛玉靜，女，工程師，碩士，主要研究方向為電廠用高溫高壓部件金屬材料失效分析，Email：Niuyujin92163．con上海金屬第39卷圖2進汽側(cè)背弧鑲焊的硬質(zhì)合金寬度Fig．2Widthofthehardalloyweldinglayeronsteamadmissionside該機組于1992年投運，截止本次葉片斷裂，累計運行144631h，2009年大修后累計啟停20次。圖3斷裂葉片宏觀形貌Fig．3Macrographoffracturedblade1試驗材料分析采用NitonXL3T便攜式數(shù)字合金分析儀對斷裂葉片的材質(zhì)進行檢
8、驗，其主要合金成分檢驗結(jié)果均符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，見表1。表I葉片基體和硬質(zhì)合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù))Table1Chemicalcompositionofsteamturbinebladeandhardalloy(massfraction)％檢驗部位CrMoNiVMnCuTiW斷葉10．891．020，470．240．540．07／斷葉合金成分標(biāo)準(zhǔn)(DZ2．15．4．6—1999)范圍：Crl0．5～11．5；MoO．9～1．1；Ni≤o．5；V0．15～0
