導(dǎo)語(yǔ)：汽輪機(jī)葉片質(zhì)量檢測(cè)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：我們知道汽輪機(jī)動(dòng)葉片形狀復(fù)雜，動(dòng)葉片在精加工后的表面如果存在表面裂紋、折疊、夾雜、縮孔等缺陷將對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響。所以需要對(duì)汽輪機(jī)葉片的工作狀況進(jìn)行剖析，給出了葉片質(zhì)量的熒光磁粉探傷檢驗(yàn)措施，并且對(duì)一些偽磁痕現(xiàn)象進(jìn)行查找并且消除，為汽輪機(jī)葉片的質(zhì)量檢查提供借鑒。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)葉片；磁粉探傷；偽磁痕消除；質(zhì)量檢測(cè)

1蒸汽輪機(jī)葉片的功用

1.1汽輪機(jī)葉片的工作原理。汽輪機(jī)葉片是汽輪機(jī)的關(guān)鍵零件，也是汽輪機(jī)當(dāng)中最為重要的零件之一。蒸汽氣流通過(guò)汽輪機(jī)當(dāng)中的葉片將自身的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)能，并通過(guò)發(fā)電機(jī)組將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。汽輪機(jī)葉片主要分為動(dòng)葉片和靜葉片兩大類(lèi)型。它在工作過(guò)程中需要承受高溫高壓、巨大的離心力、蒸汽推動(dòng)力、腐蝕、振動(dòng)等破壞性條件。其空氣動(dòng)力學(xué)性能、表面粗糙度、安裝精度等因素都會(huì)影響汽輪機(jī)的工作效率；而它自身的力學(xué)特點(diǎn)、材料、自身缺陷等都會(huì)直接影響機(jī)組的安全可靠性。1.2汽輪機(jī)葉片的主要缺陷及影響。如果在進(jìn)行精密加工以后汽輪機(jī)動(dòng)葉片的表面存在裂紋、夾雜、縮孔等缺陷將對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響。汽輪機(jī)的動(dòng)葉片所處的工作條件是極其惡劣的：第一級(jí)動(dòng)葉片的工作環(huán)境溫度最高，接近于進(jìn)口蒸汽溫度。由于蒸汽的能量逐漸轉(zhuǎn)換成為葉片的勢(shì)能，氣體溫度隨著葉片級(jí)數(shù)慢慢降低，直到末級(jí)葉片；另外，葉片在含有大量水蒸氣的空氣當(dāng)中運(yùn)動(dòng)，初級(jí)葉片由于處在過(guò)熱蒸汽中，這時(shí)空氣中的氧氣會(huì)對(duì)葉片造成高溫氧化腐蝕，使葉片的疲勞強(qiáng)度降低。末級(jí)葉片所處工作環(huán)境屬于濕蒸汽區(qū)域，當(dāng)中的可溶性鹽垢在水中會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。另外，在汽輪機(jī)工作的末級(jí)區(qū)域當(dāng)中由于自然冷卻的影響，水蒸氣已經(jīng)有很多進(jìn)行冷凝而產(chǎn)生了大量水滴。這些水滴會(huì)造成區(qū)域當(dāng)中的氣體密度偏大，在推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)對(duì)葉片產(chǎn)生較大的沖擊力。由于以上原因，如果葉片有很小的質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中將這個(gè)缺陷逐漸放大，會(huì)造成葉片的失效斷裂。葉片斷裂后的碎片在擴(kuò)散過(guò)程中也會(huì)有很大可能對(duì)其余沒(méi)有問(wèn)題的葉片造成損傷，而這種損傷也會(huì)在以上過(guò)程中放大，這會(huì)讓整個(gè)工作機(jī)組不斷地出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，影響生產(chǎn)效率。

2磁粉探傷在葉片質(zhì)量檢測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用

2.1磁粉探傷原理及其特點(diǎn)。磁粉探傷是通過(guò)磁粉在缺陷附近漏磁場(chǎng)中的堆積以檢測(cè)鐵磁性材料表面或近表面處缺陷的一種無(wú)損檢測(cè)方法。在檢測(cè)時(shí)需要首先磁化待檢測(cè)的磁性材料，磁化之后的材料缺陷附近出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象，然后吸附磁粉，出現(xiàn)明顯特征，然后就可以顯示被檢測(cè)物品的缺陷。這種操作簡(jiǎn)便結(jié)果顯示直觀的檢測(cè)方法成為人們檢測(cè)的首選。除此之外還有一種漏磁探傷，它主要是通過(guò)感應(yīng)來(lái)反映出檢測(cè)缺陷的方法，不需要使用磁粉顯示。這種檢測(cè)方法干凈衛(wèi)生，不會(huì)產(chǎn)生其他類(lèi)型的污染，但是顯示不夠直觀。磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)：可發(fā)現(xiàn)裂紋、折疊、疏松等缺陷，具有很高的靈敏度，能夠檢測(cè)象發(fā)紋這樣的細(xì)小缺陷。合理地選用不同的磁化方法，基本上可以檢測(cè)出任何形狀和大小的零件。相對(duì)于其他表面探傷方法，其成本低、速度快，能直觀地顯示出不連續(xù)的形狀、位置和尺寸，可以根據(jù)這些判斷出缺陷的類(lèi)型。磁粉檢測(cè)的精度和靈敏度非常高，接近于0.1μm。綜合使用多種磁化方法，磁粉檢測(cè)能檢測(cè)出工件各個(gè)方向的缺陷。磁粉探傷的缺點(diǎn)：磁粉檢測(cè)只能應(yīng)用在磁性材料的表面或近表面的缺陷檢測(cè)；除了能夠顯示出長(zhǎng)度和缺陷形狀之外，并不能夠檢測(cè)出缺陷的深度；磁粉探傷之后工件內(nèi)部會(huì)有剩磁現(xiàn)象。對(duì)于某些工件剩磁現(xiàn)象會(huì)對(duì)其正常使用有影響，這時(shí)就需要退磁和清洗。磁粉檢測(cè)不能用于導(dǎo)磁性差（如奧氏體鋼）的材料，也不能檢測(cè)比較深的缺陷。檢測(cè)材料需要表面光滑，否則需要打磨后才能進(jìn)行。2.2磁粉探傷檢測(cè)葉片表面質(zhì)量的方法。2.2.1干濕法檢測(cè)。濕法檢測(cè)是指磁粉懸浮在水、油或其他液體介質(zhì)中使用的方法。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)采用軟管澆淋或浸漬法施加于葉片，將磁懸液比較均勻地涂在葉片需要檢測(cè)的位置，通過(guò)懸濁液的流動(dòng)和漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉的吸引，然后就可以通過(guò)磁粉的堆積情況顯示出缺陷。在制作磁粉懸濁液時(shí)需要將磁粉做成很小的顆粒，所以說(shuō)這種檢測(cè)方法的靈敏度更高，能夠檢測(cè)出零件表面更加微小的缺陷。干法也叫作干粉法，它是將磁粉混在其他粉末中進(jìn)行檢測(cè)的方法。由于特殊的場(chǎng)地要求，需要使用特制的干磁粉進(jìn)行檢測(cè)，并除去過(guò)量的磁粉，輕輕地震動(dòng)試件，將磁粉均勻地分布在檢測(cè)物表面，葉片上的缺陷處就會(huì)顯示出磁痕。2.2.2連續(xù)法和剩磁法。連續(xù)法也叫作現(xiàn)磁法，是指通過(guò)外加的磁場(chǎng)使工件產(chǎn)生磁化，然后將探傷用的磁粉均勻地分布在工件上進(jìn)行探傷。完畢后可以繼續(xù)施加磁場(chǎng)或者是將磁場(chǎng)進(jìn)行中斷，然后查找工件缺陷。剩磁法需要將零部件進(jìn)行磁化，之后利用工件上剩余的磁力進(jìn)行磁粉檢測(cè)，等顯示出具體形狀后再進(jìn)行觀察。2.2.3使用周向磁化法和縱向磁化法檢測(cè)葉片缺陷。周向磁化檢測(cè)是指磁化產(chǎn)生的磁力線方向與磁化電流方向垂直，并垂直于工件縱向分布，磁場(chǎng)方向符合右手定則。這種磁化可以檢測(cè)出與葉片軸線基本平行的縱向存在的缺陷?？v向磁化檢測(cè)是指葉片當(dāng)中產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)方向與工件軸線平行的磁化方法。該磁化法主要檢測(cè)工件表面或近表面的橫向缺陷。為了得到充分的磁化，試件應(yīng)放在螺線圈內(nèi)的適當(dāng)位置上，螺線圈的尺寸應(yīng)足以容納試件，因此葉片的檢測(cè)不適宜采用這種方法。

3消除磁粉探傷當(dāng)中的偽磁痕現(xiàn)象

由于汽輪機(jī)的動(dòng)葉片的工作環(huán)境十分惡劣，工作過(guò)程中會(huì)受到很大的沖擊力的作用，而其外形的復(fù)雜性也會(huì)增加制作難度。在制作葉片過(guò)程中，對(duì)材料的熱處理工序一定要嚴(yán)格要求，避免由于某些小的因素而導(dǎo)致表面缺陷檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)不合格，由此來(lái)判斷葉片汽輪機(jī)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響，當(dāng)中也會(huì)直接導(dǎo)致生產(chǎn)的不順利。3.1偽磁痕現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的原因分析。有些葉片在磁粉檢測(cè)當(dāng)中雖然出現(xiàn)了磁粉堆積現(xiàn)象，但是在進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)致檢測(cè)時(shí)并不存在裂紋等缺陷的，這就是我們檢查當(dāng)中所出現(xiàn)的偽磁痕現(xiàn)象。偽磁痕現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)大大影響工作效率，產(chǎn)生很多重復(fù)性的勞動(dòng)，一時(shí)疏忽就會(huì)由于葉片檢測(cè)上的不合格而報(bào)廢。這直接造成了原材料的浪費(fèi)、工期的浪費(fèi)等。因此在葉片檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中消除偽磁痕現(xiàn)象就會(huì)顯得尤為重要。由于動(dòng)葉片在加工過(guò)程當(dāng)中受到加工應(yīng)力的影響，金屬會(huì)產(chǎn)生加工硬化和應(yīng)力集中效應(yīng)，附近的晶粒或部分晶體的正常晶格被擠亂或破碎，這會(huì)使這一部分的磁導(dǎo)率變低，因此會(huì)出現(xiàn)漏磁而產(chǎn)生磁粉堆積的磁痕現(xiàn)象。另外，由于不同的金相組織其磁導(dǎo)率是不一樣的，當(dāng)葉片當(dāng)中有多處不同的金相組織交叉時(shí)，組織分界部位會(huì)在磁粉檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生磁痕，這種磁痕并不是因?yàn)槿~片質(zhì)量不合格造成的，對(duì)葉片質(zhì)量也沒(méi)有大的影響。3.2消除偽磁痕現(xiàn)象的方法。在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中檢測(cè)人員可以對(duì)葉片磁粉探傷出現(xiàn)的一些偽磁痕現(xiàn)象進(jìn)行正確的判斷，避免造成重復(fù)性的工作，造成時(shí)間上的浪費(fèi)。針對(duì)以上提出的偽磁痕現(xiàn)象的出現(xiàn)原因，在葉片制作過(guò)程當(dāng)中需要針對(duì)性地制定相關(guān)工藝措施，以便消除這種不良影響。對(duì)于葉片不同類(lèi)型的偽磁痕現(xiàn)象，革新制造工藝，增加必要的應(yīng)力消除工藝步驟，增加熱處理工序來(lái)改變金相組織，消除偽磁痕。

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作者:張成俠 單位:中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)黑龍江能源建設(shè)有限公司