30Cr1Mo1V高中压转子残余应力分析与讨论
高中压转子是超临界汽轮机组的核心部件，通常在高温、高压环境下服役，转速高达3000r/min～3600r/min，在运行过程中承受着极高的工作载荷。目前，超临界汽轮机高中压转子的制造多采用30Cr1Mo1V材质，该材质属于典型的耐热合金钢，具有高温强度高和淬透性强等显著特点。近年来，随着大型超临界机组的设计、制造及运行水平的日益成熟，发生转子弯曲的概率已经很小，但是为了保证转子的正常运行，尽可能降低其工作时发生弯曲的概率，某些用户仍对产品的性能提出更高的要求。尤其是转子的残余应力不能超过某一阈值，这对转子的制造厂家来说，又是一大挑战。
通常来说，导致转子在运行过程中发生弯曲的因素是很多的，其中较为主要的就包括转子在制造过程中自身的残余应力。一般，仅有残余应力并不会直接导致转子发生塑性变形，但是当其与某些正常工况下的外应力叠加时，将极大可能导致材料局部区域综合应力大于或等于当时温度下的屈服极限，从而发生塑性变形。因此，为了最大程度地减少转子塑性变形事件发生的概率，可从控制其残余应力方面着手。同时，了解高中压转子残余应力的分布对于确保工件的安全性和可靠性也有着非常重要的意义。
30Cr1Mo1V高中压转子的生产流程大致为：炼钢→铸锭→锻造→锻后热处理→粗加工→调质热处理→精加工→去应力退火。残余应力产生的原因：高中压转子在生产过程中，经过多次热加工及冷加工，极易产生残余内应力。在热加工过程中，特别是最终热处理时，主要包括三种典型应力：由工件内外温度差产生的热应力；在冷却时发生相变导致的组织应力；各组织相间的应力等。这三类应力在加工制造过程中是极难完全消除的。另外，在冷加工过程中，若加工工艺不当，也容易产生附加应力。
通过对30Cr1Mo1V高中压转子的现场检测分析，可以得出以下结论：
（1）制定合理的最终热处理工艺，可以有效控制转子的残余应力保持在+/-30MPa范围内，能够较好地满足多数使用厂家的技术要求。
（2）30Cr1Mo1V高中压转子轴身的残余应力分布呈“中间高、两头低”的特点，即近轴身中部的残余应力值大，且波动幅度也较小，而轴身两端靠近肩部位置的应力值较小。
（3）整体上来看，除个别点外，环芯法和盲孔法所测得转子各处残余应力之差别不大，应力值的变化趋势相似。但从测试结果的稳定性来考虑，还是环芯法更稳定，进行现场测量比较好，而盲孔法测量更适用于实验室检测分析。（余冶）
现货资源
| 品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺纹钢 | 12*9 | HRB400E | 山东新石特工程材料有限公司 | 石横(厂提) | 3380 | 详情 |
| 热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 3630 | 详情 |
| 普碳中板 | 6*2000*8000 | 20Mn23AIV | 上海衷奇供应链管理有限公司 | 舞钢(好放库) | 15100 | 详情 |
| 低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
| 无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
| 圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
| 热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
| 高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
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