电站风机叶轮用高强钢Dl-700的焊接工艺研究

摘要

电力工业是一个国家的经济命脉，在国民经济和人民生活中占有极重要的地位。电站风机是火电厂不可或缺的重要设备，高强钢DL-700在高转速风机叶轮中的应用越来越广，对其进行相关焊接工艺研究具有较大的实用意义。
　　本论文以DL-700钢为主要研究对象，首先对同类钢材的焊接性进行了详细分析，然后对DL-700钢母材的基本力学性能进行了试验和分析，在此基础上研究了不同t8/5对焊接接头的性能影响，并以此为依据进行了与生产相关的焊接工艺评定。针对电站风机的磨损特点，从安全运行的角度出发，选用了2种典型耐磨焊材和2种过渡焊材，拟定了阻止耐磨层裂纹扩展至母材的相关试验。
　　试验结果表明:
　　DL-700钢板在不同的轧制方向上表现出基本无差异的抗拉强度、屈服强度和延伸率。DL-700钢焊接接头的力学性能受t8/5的变化影响很大，通过对试验数据的分析，得出t8/5的合理范围为7.1 s～25.2s，与德国蒂森克虏伯（Thyssenkrupp）公司和标准SEW-088提出的推荐冷却时间t8/5较为吻合。
　　DL-700钢同、异种钢的焊接工艺评定覆盖了DL-700钢生产中使用的所有焊接方法、焊接材料、焊接位置、工件厚度和可能焊接的异种钢，除选用的低组配焊材焊接的试板外，其余焊接工艺评定结果为合格，可在实际生产中进行运用。DL-700钢的耐磨处理可采用堆焊耐磨焊材的方式进行，无论堆焊后是否产生裂纹，均可在过渡层的作用下阻止裂纹的扩展，过渡焊材的选用对电站风机的安全运行有重要意义。
　　最后，根据近年来采用DL-700钢制造电站风机叶轮的实践经验，对DL-700钢的焊接技术进行了总结。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 电站风机的分类及生产制造

1．2 电站风机叶轮制造中的高强钢应用

1．3 高强度调质钢DL-700的焊接

1．3．1 DL-700钢概述

1．3．2 DL-700的焊接性分析

1．3．3 DL-700钢的焊接工艺要点

1．4 高强度调质钢DL-700的堆焊防磨处理

1．5 本课题的研究意义

1．6 本课题的主要内容

第2章 试验材料及研究方法

2．1 焊接试验母材及焊材

2．2 DL-700不同轧制方向的力学性能检测

2．3 不同t8／5对DL-700钢焊接接头的影响试验方案

2．3．1 工艺参数拟定

2．3．2 试验项目及设备

2．4 DL-700同种、异种钢的焊接工艺评定

2．4．1 焊接工艺评定流程

2．4．2 主要焊接工艺参数的替代原则举例

2．4．3 试验的分组、编号及相关说明

2．4．4 工艺参数拟定

2．4．5 工艺评定试验项目表

2．5 DL-700钢的耐磨堆焊处理研究

2．5．1 母材

2．5．2 焊接材料

2．5．3 试验分组

2．5．4 试验项目

第3章 试验结果及分析

3．1 DL-700不同轧制方向的力学性能检测结果及分析

3．1．1 试验数据检测结果

3．1．2 原因分析

3．2 不同t8／5对DL-700钢焊接接头的影响试验检测结果及分析

3．2．1 拉伸、弯曲试验结果及分析

3．2．2 冲击试验结果及分析

3．2．3 硬度试验结果及分析

3．2．4 焊缝热影响区HAZ宽度测定

3．2．5 金相试验结果及分析

3．2．6 不同t8／5对DL-700钢焊接接头的影响试验小结

3．3 DL-700钢同种、异种钢的焊接工艺评定检测结果及分析

3．3．1 焊接工艺评定试板的t8／5

3．3．2 拉伸、弯曲试验结果及分析

3．3．3 冲击试验结果及分析

3．3．4 硬度试验结果及分析

3．3．5 DL-700同、异种钢焊接工艺评定试验小结

3．4 DL-700钢的耐磨堆焊试验结果及分析

3．4．1 着色探伤结果及分析

3．4．2 弯曲结果及分析

3．4．3 宏观金相、硬度试验结果及分析

3．4．4 金相试验结果及分析

3．4．5 DL-700钢耐磨层堆焊试验小结

第4章 DL-700钢焊接工艺在生产中的应用

4．1 焊缝根部清理(清根处理)工艺要求

4．2 预热、消【H】和焊后热处理工艺要求

4．2．1 预热

4．2．2 消【H】处理(后热处理)

4．2．2 焊后热处理工艺要求

4．3 矫正与变形控制工艺要求

4．4 耐磨堆焊工艺要求

4．4．1 耐磨堆焊的焊接接头

4．4．2 在耐磨堆焊处实施反变形措施

4．4．3 防磨层裂纹的检查和处理

结论

致谢

参考文献