专利名称：：通过堆焊和去应力退火制造低压蒸汽涡轮机的焊接的转子的方法
技术领域：
：本发明涉及涡轮机
技术领域：
。本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于制造低压蒸汽涡轮机的焊接的转子的方法。
背景技术：
：很久以来公开了通过用焊接技术连接多个锻造零件来制造蒸汽涡轮机的转子。在此，各个锻造零件配属于不同的温度等级并且可以相应地由不同的材料制成.过去，对于焊接由不同的材料制成的锻造零件开发并提出了不同的方法，例如在US-A-4,962,586，US-A-6,152,697，US-B2-6，753，504或EP-A2-0964135中公开了这些方法。在图1中示出了低压涡轮机的焊接的转子的构造，其例如已经从L.Busse等的论文"World'shighestcapacitysteamturbosetsforthelignite-firedLippendorfpowerstation",ABBReview6/1997，p.14-15中得到公开。转子10由总共四个锻造零件11-14组成，这些锻造零件沿着转子轴线18通过焊接连接15,16相互连接。转子10关于垂直于轴线18的中间平面23是对称的，其中蒸汽在中间平面23中输入并且朝两侧沿着轴线18流过相应的叶片组。在此，叶片的长度朝转子10的端部增大。最长的叶片借助于叶片固定部分17布置在外面的锻造零件11,14上。可以通过增大配属的叶片的长度提高最后的级的效率。因为随着长度的增加而增大的力作用在固定在转子10上的转子叶片上，所以相应的锻造零件的强度必须匹配变化的情况。使用至今为止的具有0.22%碳、0.20%锰、2.30%铬、2.20%镍、0.72%钼、其余为铁的化学成份(平均值)以及700MPa的最小弹性极限的2.3Cr2.2NiMo型号的钢作为用于低压涡轮机的这类焊接的转子的具有最大强度的材料。然而如果转子叶片要在低压涡轮机的末级中延长到处于超过100cm的范围内的长度，那么需要更坚固的材料用于外面的锻造零件11，14。然而不改变焊接后所附属的去应力退火过程(PWHTPostWeld旦eatIreatment)而简单地将2.3Cr2.2NiMo钢更换成更高强度的钢会引起热影响区域(HAZ旦eat4ffectedgone)的高硬度以及以此造成应力腐蚀裂紋(SCCStress￡orrosion￡racking)的危险的增加。另一方面，为了减小热影响区域内的硬度而提高PWHT温度会减小锻造零件和所使用的焊缝金属的强度。为了减少热影响区域内的硬度在更高的温度下对完成的焊接连接进行焊接后局部去应力退火也是不可能的，因为用于焊接连接的叶片固定部分的附近会导致叶片固定部分的过热，
发明内容因此，本发明的任务是说明一种制造低压蒸汽涡轮机的焊接的转子的方法，该方法排除了至今为止的方法的困难之处并且没有问题地将具有更高强度的钢用于低压蒸汽涡轮机的末级并且以此在末级中使用更长的转子叶片。该任务通过权利要求1的全部特征得到解决.本发明的特征在于，在第一步中提供由具有大约700MPa的最小弹性极限的钢制成的第一锻造零件和由具有3.5%镍、1.5%铬、0.35%钼、0.10%钒、0.25%碳、其余为铁的典型的化学成份(平均值)的经过热处理的3.5NiCrMoV钢制成的第二锻造零件，在第二步中在第二锻造零件的连接面上借助于堆焊施加由焊缝金属制成的涂层，在第三步中通过焊接后第一次局部去应力退火将施加的焊缝金属和配属的热影响区域变得更软，在第四步中将第一和第二锻造零件在构成焊接位置的情况下接合在一起并且在构成焊接连接的情况下用焊缝金属填满焊接位置，以及在第五步中将焊接连接经受焊接后第二次去应力退火。根据本发明的设计方案，第一锻造零件由具有0.22%碳、0.20%锰、2.30%铬、2.20%镍、0.72%钼、其余为铁的化学成份(平均值)的2.3Cr2.2NiMo型号的钢制成。尤其使用具有最多0.13碳、0.3-0.8铬、0.6-2.5镍、0.4-0.8钼、最多0.15钴、最多1.5锰、0.5珪、其余为铁的化学成份的NiCrMo钢作为用于填满焊接位置的焊缝金属。在此，尤其在大致590TC时为焊缝金属和2.3Cr2.2NiMo钢实施焊接后标准去应力退火作为焊接后第二次去应力退火。然而在本发明的框架内，第一锻造零件也可以由具有3.5%镍、1.5%铬、0.35%钼、0.10%钒、0.25%碳、其余为铁的典型的化学成份的3.5NiCrMoV钢制成。如果根据本发明的另一种设计方案将涂层只施加在连接面的外边缘上，那么焊接后去应力退火的时间就得到缩短。下面要根据实施例结合附图对本发明进行详细解释。其中图1是低压蒸汽涡轮机的焊接的转子的纵剖面，该转子适用于实施按本发明的方法；以及图2是在不同的分图2a到2e中示出了在实施按本发明的方法时不同的步骤。具体实施例方式在图2a中以放大的视图再现了图1中锻造零件14在焊接前的截取部分。由具有平均值为3.5%镍、1.5%铬、0.35%钼、0.10%钒、0.25%碳、其余为铁的典型的化学成份的退火的3.5NiCrMoV钢制成的锻造零件14具有环形的连接面19，首先将由焊缝金属制成的涂层20施加到该连接面上，优选地限制在其外边缘上(图2a).涂层20限制在连接面19的外边缘上具有这样的优点，即可以在时间上显著缩短下面的焊接后去应力退火(PWHT).在施加涂层20后，涂层20的焊缝金属和附属的热影响区域(HAZ)经受去应力退火。这在图2b中通过温度说明TVTo表示，其中To是标准去应力退火温度。在去应力退火后，将有待连接的锻造零件13和14在形成焊接位置21的情况下接合在一起(图2c)。然后焊接位置21用具有最多0.13碳、0.3-0.8铬、0.6-2.5镍、0.4-0.8钼、最多0.15钴、最多1.5锰、0.5硅、其余为铁的化学成份的标准NiCrMo焊缝金属22填满，从而建立锻造零件14与由2.3Cr2.2NiMo钢制成的锻造零件13的焊接连接(图2d)。最后在590X:时为焊缝金属22和2.3Cr2.2NiMo钢应用标准去应力退火(图2e)。所描述的制造方法具有下面的特征和优点一获得具有用于末级的锻造零件的转子，该锻造零件具有800MPa的最小弹性极限。-在焊接连接的临界表面上获得热影响区域的可接受的硬度(在表面下方较高的硬度在应力腐蚀裂紋方面是没有危险的)。_不减小锻造零件和焊缝金属的强度。结合图2描述了由2.3Cr2.2NiMo钢制成的锻造零件和由3.5NiCrMoV钢制成的锻造零件之间的焊接连接。然而类似的方法也可以用于两个由3.5NiCrMoV钢制成的锻造零件之间的连接。附图标记列表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1.用于制造低压蒸汽涡轮机的焊接的转子(10)的方法，所述转子(10)包括由用于较高的压力等级的第一钢制成的第一锻造零件(12，13)和由用于较低的压力等级的第二钢制成的第二锻造零件(11，14)，所述第一和第二锻造零件(12，13；11，14)相互焊接起来，其特征在于，在第一步中提供由具有大约700MPa的最小弹性极限的钢制成的第一锻造零件(12，13)和由具有3.5％镍、1.5％铬、0.35％钼、0.10％钒、0.25％碳、其余为铁的典型的化学成份(平均值)的经过热处理的3.5NiCrMoV钢制成的第二锻造零件(11，14)，在第二步中在第二锻造零件(11，14)的连接面(19)上借助于堆焊施加由焊缝金属制成的涂层(20)，在第三步中通过焊接后第一次局部去应力退火将涂层(20)的施加的焊缝金属和配属的热影响区域变得更软，在第四步中将第一和第二锻造零件(12，13或者说11，14)在构成焊接位置(21)的情况下接合在一起并且在构成焊接连接(15，16)的情况下用焊缝金属(22)填满焊接位置(21)，以及在第五步中将焊接连接经受焊接后第二次去应力退火。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一锻造零件(12,13)由具有0.22%碳、0.20%钹、2.30%铬、2.20%镍、0.72%钼、其余为铁的化学成份(平均值)的2.3Cr2.2NiMo型号的钢制成。3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，使用具有最多0.13碳、0.3—0.8铬、0.6—2.5镍、0.4—0.8钼、最多0.15钴、最多1.5锰、0.5硅、其余为铁的化学成份的NiCrMo钢作为填满焊接位置(21)的焊缝金属(22)。4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，在大致590t:时为焊缝金属和2.3Cr2.2NiMo钢实施焊接后标准去应力退火作为焊接后第二次去应力退火。5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一锻造零件(12,13)由具有3.5%镍、1.5%铬、0.35%钼、0.10%钒、0.25%碳、其余为铁的典型的化学成份(平均值)的3.5NiCrMoV钢制成。6.按权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，所述涂层(20)只施加在连接面(19)的外边缘上。全文摘要本发明涉及一种用于制造低压蒸汽涡轮机的焊接的转子(10)的方法，所述转子(10)包括由用于较高的压力等级的第一钢制成的第一锻造零件(12，13)和由用于较低的压力等级的第二钢制成的第二锻造零件(11，14)，其中所述锻造零件(12，13；11，14)相互焊接起来。在第一步中提供由具有大约700MPa的最小弹性极限的钢制成的第一锻造零件(12，13)和由经过热处理的3.5NiCrMoV钢制成的第二锻造零件(11，14)。在第二步中在第二锻造零件(11，14)的连接面(19)上借助于堆焊施加由焊缝金属制成的涂层(20)。在第三步中通过焊接后第一次局部去应力退火将施加的焊缝金属和配属的热影响区域变得更软。在第四步中将第一和第二锻造零件(12，13或者说11，14)在构成焊接位置的情况下接合在一起并且在构成焊接连接(16)的情况下用焊缝金属填满焊接位置。在第五步中将焊接连接(16)经受焊接后第二次去应力退火。文档编号F01D5/06GK101341001SQ200680048212公开日2009年1月7日申请日期2006年11月8日优先权日2005年12月22日发明者H·巴特什,R·R·巴拉尔,R·W·范斯托恩,S·凯勒申请人:阿尔斯托姆科技有限公司