護(hù)環(huán)是汽輪發(fā)電機(jī)的重要組成部分，它要承受線圈及自身產(chǎn)生的巨大離心力，是汽輪發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵所在。護(hù)環(huán)是無磁性奧氏體鋼不銹鋼，由冷變形方法強(qiáng)化，在成形過程中必然會(huì)產(chǎn)生較高的殘余應(yīng)力。而且這種殘余應(yīng)力會(huì)造成使用過程中的零件變形，造成高速旋轉(zhuǎn)的不平衡，所以消除應(yīng)力很重要。由于強(qiáng)度等諸多因素的約束，又不允許采用熱時(shí)效方法消除應(yīng)力。因此廠家選擇了振動(dòng)時(shí)效方法消除護(hù)環(huán)的殘余應(yīng)力。

護(hù)環(huán)材料介紹

本試驗(yàn)用的護(hù)環(huán)材料為50Mn18Cr4WN。是經(jīng)熱鍛、固溶處理及冷鍛強(qiáng)化和低溫回火成形。

首先采用環(huán)芯法檢測(cè)護(hù)環(huán)的殘余應(yīng)力，得到的數(shù)值為440MPa?？梢钥闯鲎o(hù)環(huán)的殘余應(yīng)力已經(jīng)很高，若不進(jìn)行消除應(yīng)力，會(huì)給機(jī)組安全運(yùn)行帶來很大不利。

振動(dòng)時(shí)效工藝

振動(dòng)前按90°方向標(biāo)定固定位置測(cè)量護(hù)環(huán)的外徑尺寸。激振器按100°、120°、140°兩環(huán)口共6個(gè)部位夾在護(hù)環(huán)上。護(hù)環(huán)吊起振動(dòng)，吊裝用鐵鏈吊掛。振動(dòng)時(shí)間按達(dá)到峰值保持1min。用應(yīng)變儀監(jiān)視各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力變化情況，盡可能使動(dòng)應(yīng)力達(dá)到*高。

結(jié)果分析

經(jīng)6個(gè)振點(diǎn)的振動(dòng)后，對(duì)護(hù)環(huán)進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)量，測(cè)得殘余應(yīng)力值為180MPa。與振動(dòng)前相比，殘余應(yīng)力減小了260MPa。護(hù)環(huán)口直徑也有明顯的變化。一處向內(nèi)縮1mm，另一處向外漲3.4mm。這一變化說明振動(dòng)時(shí)效使護(hù)環(huán)殘余應(yīng)力發(fā)生顯著變化，尺寸更穩(wěn)定。

有上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明用振動(dòng)時(shí)效方法消除護(hù)環(huán)應(yīng)力，可以使殘余應(yīng)力降低到工程允許的范圍，這種消除應(yīng)力方法是可行的。