一種減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽輪機用噴嘴組的加工制造方法。
【背景技術】
[0002]超臨界、超超臨界汽輪機發(fā)電技術要求汽輪機高中壓噴嘴組具有較高的耐固體粒子沖蝕性能。汽輪機噴嘴組經(jīng)過滲硼處理后其表面硬度會提高，耐磨性和抗蝕性良好，因此噴嘴滲硼技術在國內(nèi)外得到了廣泛應用。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力導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方向上都要按最大變形量留出加工余量，通過后續(xù)機械加工來彌補熱處理變形影響。但是由于噴嘴變形是不均勻的，這樣不僅導致后續(xù)機械加工難度增加，切削量增加嚴重浪費人力物力和金屬材料。而且由于變形量無法預估準確，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量，其中預留加工余量還有繼續(xù)增大的趨勢，最終導致噴嘴成本進一步增加。

【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噴嘴組滲硼變形的方法。
[0004]本發(fā)明減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實現(xiàn):
[0005]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機噴嘴組進行振動時效處理，清洗干凈得到時效處理后的噴嘴組；
[0006]二、將時效處理后的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進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進行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機噴嘴組滲硼。
[0009]本發(fā)明在滲硼之前，采用振動時效處理對噴嘴組進行合適的應力釋放，并結合在500?800°C熱處理I?5h能夠有效減小汽輪機噴嘴組滲硼后的變形，通過振動時效改善應力不均勻的狀況，利用后續(xù)熱處理來消除應力作用，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。
【具體實施方式】
[0010]【具體實施方式】一:本實施方式減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實施:
[0011]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機噴嘴組進行振動時效處理，清洗干凈得到時效處理后的噴嘴組；
[0012]二、將時效處理后的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進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進行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機噴嘴組滲硼。
[0015]本實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行振動時效處理以平均焊接和加工過程的應力，從而減小后續(xù)噴嘴組在滲硼過程中發(fā)生的變形。步驟二噴嘴組的進汽邊朝下置于平板的上表面上，保證封住進汽邊，通過滲硼工裝壓板起到密封與控制變形的作用。步驟三當噴嘴組回火裝爐時的爐溫可以不受限制。
[0016]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是步驟一所述的汽輪機噴嘴組的材質(zhì)是2CrlOMoVNbN或lCrl2MoNb。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一相同。
[0017]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是步驟一中采用亞共振模式振動時效處理25?35min。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一或二相同。
[0018]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】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【具體實施方式】一至三之一相同。
[0019]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】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【具體實施方式】四相同。
[0020]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】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【具體實施方式】一至五之一相同。
[0021]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是步驟四加熱到650?700°C并保溫5h進行回火處理。其它步驟及參數(shù)與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0022]實施例一:本實施例減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實施:
[0023]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機噴嘴組采用亞共振模式進行振動時效處理30min，得到時效處理后的噴嘴組；
[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進行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機噴嘴組滲硼。
[0027]本實施例經(jīng)粗加工、葉型加工后焊接得到汽輪機噴嘴組，步驟二所述的滲硼劑為洛陽華偉單相滲硼劑。本實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]實施例二:本實施例減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法按下列步驟實施:
[0029]一、將經(jīng)焊接后的汽輪機噴嘴組采用亞共振模式進行振動時效處理30min，得到時效處理后的噴嘴組；
[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進行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機噴嘴組滲硼。
[0033]本實施例經(jīng)粗加工、葉型加工后焊接得到汽輪機噴嘴組。本實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。
【主權項】
1.減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于是按下列步驟實現(xiàn): 一、將經(jīng)焊接后的汽輪機噴嘴組進行振動時效處理，清洗干凈得到時效處理后的噴嘴組； 二、將時效處理后的噴嘴組放在平板上，噴嘴組的進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進行回火處理，最后出爐空冷至室溫，完成汽輪機噴嘴組滲硼。
2.根據(jù)權利要求1所述的減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法，其特征在于步驟一所述的汽輪機噴嘴組的材質(zhì)是2CrlOMoVNbN或lCrl2MoNb。
3.根據(jù)權利要求1所述的減小汽輪機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時效處理25?35min。
4.根據(jù)權利要求1所述的減小汽輪機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)權利要求4所述的減小汽輪機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)權利要求1所述的減小汽輪機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)權利要求1所述的減小汽輪機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進行回火處理。
【專利摘要】一種減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法，本發(fā)明涉及汽輪機用噴嘴組的加工制造方法，它為了解決汽輪機噴嘴組經(jīng)現(xiàn)有滲硼方法后變形量大的問題。減小汽輪機噴嘴組滲硼變形的方法：一、對經(jīng)焊接后的汽輪機噴嘴組進行振動時效處理；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進行回火處理，最后出爐空冷至室溫。應用本發(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】CN104805398
【申請?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
【申請人】哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月23日