Автоматичне зварювання, 2010, №03



2010 №03 (02)

2010 №03 (04)

---

«Автоматическая сварка», №3, 2010, с. 18–23
 
ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТУРБИННЫХ ЛОПАТОК ПОСЛЕ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ

Авторы
Я. ДЗЯНХУА, В. ЛИАНГ, Ч. КАНЛИ, Ч. ЧЖИДЗУНГ (Технологический ун-т Жеианга, г. Ханчжоу, Китай), В. С. КОВАЛЕНКО (Ин-т исследований по лазерной технологии НТУУ «Киевский политехнический институт»)
 
Реферат
Характерным видом механического разрушения участка входной кромки лопаток паровых турбин под воздействием капель воды считается эрозия. Рассмотрены три вида лазерной обработки: лазерная закалка, лазерный переплав и лазерная наплавка для предупреждения эрозии на лопатках из нержавеющей стали 20Х13. Сравнены остаточные напряжения и механические свойства лопаток при использовании трех методов обработки. Показано, что поверхностная микротвердость лопаток повышается после лазерной обработки поверхности. При этом повышается прочность материала, однако снижаются удлинение и сужение. Ударные разрушения носят характер хрупких разрушений. Зона лазерного упрочнения содержит остаточные сжимающие напряжения, а зона термического влияния — небольшие поперечные растягивающие напряжения.
 
Ключевые слова: лазерная обработка, лопатки турбин, хромистая сталь, остаточные напряжения, механические свойства
 
Поступила в редакцию 06.07.2009
Опубликовала 18.02.2010
 
1. Failure analysis of the final stage blade in steam turbine / W. Wei-Ze, X. Fu-Zhen, Z. Kui-Long, Shan-Tung Tu // Mater. Sci. Eng. A. — 2006. — 437. — P. 70–74.
2. Steam turbine blade failure analysis / Z. Mazur, R. Garcia-Illescas, J. Aguirre-Romano, N. Perez-Rodriguez // Eng. Fail. Anal. — 2008. — 15. — P. 129–141. 3. Mann B.S., Vivek Arya. HVOF coating and surface treatment for enhancing droplet erosion resistance of steam turbine blades // Wear. — 2003. — 254. — P. 652–667.
4. Kathuria Y. P. Some aspects of laser surface cladding in the turbine industry // Surf. Coat. Technol. — 2000. — 132. — P. 262–269.
5. Residual stress measurements in laser clad repaired low pressure turbine blades for the power industry / P. Bendeich, N. Alamb, M. Brandt et al. // Mater. Sci. Eng. A. — 2006. — 437. — P. 70–74.
6. Coating residual stress effects on fatigue performance of 7050-T7451 aluminum alloy / A. A. Marin de Camargo, H. J. Cornelis, V. M. Odila Hilario Cioffi, Midori Yoshikawa Pitanga Costa // Surf. Coat. Technol. — 2007. — 201. — P. 9448–9455.
7. Fatigue behaviour of laser repairing welded joints / L. P. Borrego, J. T. B. Pires, J. M. Costa, J. M. Ferreira // Eng. Fail. Anal. — 2007. — 14. — P. 1586–1593.
8. Influence of an intermediate layer on the residual stress field in a laser clad / A. Frenka, C. F. Marsdena, J.-D. Wagnie’rea et al. // Surf. Coat. Technol. — 1991.— 45. — P. 435–441.