专利名称：单缸式汽轮机焊接转子及其焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种汽轮机制造领域，特别涉及一种单缸式汽轮机转子以及这种转子 的一种焊接方法。
背景技术：
单缸式汽轮机在使用时，其转子一般需要在中高压区和低压区两个区域内进行工 作，其中，中高压区的最高进汽温度可达到600°C，而低压进汽温度最高则只有380°C，为了 保证转子具有良好的工况，一般要求位于中高压区内的转子段要具有良好的高温性能，而 位于低压区内的转子段要具有良好的韧性和较高的强度。目前单缸式汽轮机的转子都是采用一种锻件材料采用整体锻造的方式锻造而成， 为了保证其中高压区内的转子段要具有良好的高温性能，低压区内的转子段要具有良好的 韧性和较高的强度，需要对单缸式汽轮机的转子进行特殊热处理，对该单缸式汽轮机转子 进行热处理工艺条件非常苛刻，工艺过程复杂，特别是在中高压与低压区交界处的混合区 域尺寸难以控制，混合区域内转子材料的性能难以达到各自要求的理想状态，因此采用这 种整体锻造的方式加工单缸式汽轮机转子效果并不理想。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种加工工艺简单、 制造周期短、生产成本低的单缸式汽轮机焊接转子。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种单缸式汽轮机焊接转子，其包括一中高压区转子段和一低压区转子段，所述 中高压区转子段由25Cr2NiMolV锻件材料锻造而成，所述低压区转子段由30Cr2Ni4MoV锻 件材料锻造而成，所述中高压区转子段与所述低压转子段由2. 5% Ni低合金焊丝同轴焊接 为一个整体。优选的，所述25Cr2NiMolV锻件材料化学成分重量百分比为C :0. 18 0. 30、Si 0. 30 1. 20、Mn :0. 30 1. 20、Mo :0. 75 1. 50、Cr :1. 70 2. 50、Ni :0. 70 1. 10、 V 0. 06 0. 30、P 彡 0. 020、S 彡 0. 015、Al ^ 0. 010、Cu 彡 0. 20、Sb ^ 0. 0020、Sn ^ 0. 020、As ^ 0. 020，其余为铁；所述30Cr2Ni4MoV锻件材料化学成分重量百分比为C 彡 0. 35、Si ^ 0. 10、Mn :0. 20 0. 50、Mo :0. 25 0. 70、Cr :1. 35 2. 10、Ni :3. 20 3. 85、V 彡 0. 15、P 彡 0. 010、S 彡 0. 010、Al 彡 0. 010、Cu 彡 0. 15、Sb 彡 0. 0020、Sn 彡 0. 020、As ^ 0. 020，其余为铁。本发明还公开了一种上述单缸式汽轮机焊接转子的焊接方法，其包括如下步骤1)在锻造好的中高压区转子段和低压区转子段加工焊接坡口 ；2)将中高压区转子段、低压区转子段按连接时的位置关系垂直的放置在一水平转 台上，并在高压区转子段、低压区转子段的焊接处设置相应的氩弧焊焊枪，通过水平转台带 动高压区转子段、低压区转子段旋转，同时由氩弧焊焊枪对高压区转子段、低压区转子段进行初步焊接，使高压区转子段、低压区转子段初步连接在一起；3)将连接为一个整体的高压区转子段、低压区转子段进行翻转，将其放置在滚轮 支架上，并在焊接处设置相应的埋弧焊，通过驱动装置带动高压区转子段、低压区转子段旋 转，同时由埋弧焊对高压区转子段、低压区转子段进行再次焊接，使高压区转子段、低压区 转子段连接为一整体；4)采用热处理炉对焊缝处进行热处理，热处理的温度范围为550°C -680°C。在步骤4)中热处理完成后，可采用加工刀具对焊缝的外圆进行加工，加工完成后 再对焊缝进行NDT检验，确定焊缝的质量是否合格。上述技术方案具有如下有益效果该单缸式汽轮机焊接转子根据转子工作区域的 不同，将转子分为中高压区转子段和低压区转子段两段，各段根据其工作区域温度的不同 采用不同的锻件材料进行锻造，进而使各段满足其工作区域温度的需要，然后只需将两端 焊接起来，并对焊接处的焊缝进行热处理，这样即可使该转子的质量满足要求。该单缸式汽 轮机焊接转子设计先进、结构紧凑，在各段锻造完成后只需一次焊接及对焊缝处的一次热 处理即可完成，生产过程非常简单，可使生产周期缩短，使生产成本降低。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。 本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1为本发明实施例焊接转子的结构示意图。图2为本发明焊接转子进行氩弧焊焊接时的示意图。图3为本发明焊接转子进行埋弧焊焊接时的示意图。图4为本发明焊接转子进行热处理时的示意图。图5为本发明焊接转子焊缝进行NDT检验的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的优选的实施例进行详细介绍。如图1所示，该单缸式汽轮机焊接转子包括一中高压区转子段1和一低压区转子 段3，中高压区转子段1与低压转子段3由2. 5% Ni低合金焊丝同轴焊接为一个整体，在中 高压区转子段1和低压转子段3之间形成焊缝2。由于该中高压区转子段1是在温度较高的环境下工作，因此中高压区转子段1需 要有具有良好的高温性能，故中高压区转子段1可采用25Cr2NiMolV锻件材料进行锻造。如
下表所示为中高压区转子段五个实施例中除铁元素外其余化学成分具体的重量
实施例编号CSiMnMoCrNiV10. 180. 300. 300. 752. 500. 800. 1520. 200. 500. 601. 202. 401. 100. 30
权利要求
1.一种单缸式汽轮机焊接转子，其特征在于其包括一中高压区转子段和一低压区 转子段，所述中高压区转子段由25Cr2NiMolV锻件材料锻造而成，所述低压区转子段由 30Cr2Ni4MoV锻件材料锻造而成，所述中高压区转子段与所述低压转子段由2. 5% Ni低合 金焊丝同轴焊接为一个整体。
2.根据权利要求1所述的单缸式汽轮机焊接转子，其特征在于所述25Cr2NiMolV锻 件材料化学成分重量百分比为C 0. 18 0. 30、Si 0. 30 1. 20、Mn :0. 30 1. 20、Mo 0. 75 1. 50,Cr :1. 70 2. 50,Ni :0. 70 1. 10,V :0. 06 0. 30,P 彡 0. 020,S 彡 0. 015、 Al ^ 0. 010、Cu ^ 0. 20、Sb ^ 0. 0020、Sn ^ 0. 020、As ^ 0. 020，其余为铁；所述 30Cr2Ni4MoV锻件材料化学成分重量百分比为C 彡0. 35、Si 彡0. 10、Mn :0. 20 0. 50、 Mo 0. 25 0. 70,Cr :1. 35 2. 10,Ni :3. 20 3. 85,V 彡 0. 15,P 彡 0. 010, S 彡 0. 010、 Al 彡 0. 010、Cu 彡 0. 15、Sb 彡 0. 0020、Sn 彡 0. 020、As 彡 0. 020，其余为铁。
3.—种单缸式汽轮机焊接转子的焊接方法，其特征在于，其包括如下步骤1)在锻造好的中高压区转子段和低压区转子段加工焊接坡口；2)将中高压区转子段、低压区转子段按连接时的位置关系垂直的放置在一水平转台 上，并在高压区转子段、低压区转子段的焊接处设置相应的氩弧焊焊枪，通过水平转台带动 高压区转子段、低压区转子段旋转，同时由氩弧焊焊枪对高压区转子段、低压区转子段进行 初步焊接，使高压区转子段、低压区转子段初步连接在一起；3)将连接为一个整体的高压区转子段、低压区转子段进行翻转，将其放置在滚轮支架 上，并在焊接处设置相应的埋弧焊，通过驱动装置带动高压区转子段、低压区转子段旋转， 同时由埋弧焊对高压区转子段、低压区转子段进行再次焊接，使高压区转子段、低压区转子 段连接为一整体；4)采用热处理炉对焊缝处进行热处理，热处理的温度范围为550°C-680°C。
4.根据权利要求3所述的单缸式汽轮机焊接转子的焊接方法，其特征在于在步骤4) 中热处理完成后，可采用加工刀具对焊缝的外圆进行加工，加工完成后再对焊缝进行NDT 检验，确定焊缝的质量是否合格。
全文摘要
本发明公开一种单缸式汽轮机焊接转子，其包括一中高压区转子段和一低压区转子段，所述中高压区转子段由25Cr2NiMo1V锻件材料锻造而成，所述低压区转子段由30Cr2Ni4MoV锻件材料锻造而成，所述中高压区转子段与所述低压转子段由2.5%Ni低合金焊丝同轴焊接为一个整体。该单缸式汽轮机焊接转子设计先进、结构紧凑，在各段锻造完成后只需一次焊接及对焊缝处的一次热处理即可完成，生产过程非常简单，可使生产周期缩短，同时降低生产成本。
文档编号B23K9/235GK102071975SQ20101058588
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者乔尚飞, 刘霞, 沈红卫, 王思玉 申请人:上海电气电站设备有限公司