一种在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法技术

本发明专利技术公开了一种在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法及系统，属于汽轮机叶片金属材料技术领域。首先利用超声波硬度计标准试块和标准显微硬度计对超声波硬度计进行标定修正，提高测量的精度；再将叶片表面划分网格，用超声波硬度计在每个节点上进行表面硬度快速测量，观察是否存在硬度偏高的异常测点；最后对硬度异常测点部位进行现场金相检验，进一步确定该部位是否存在相变组织。本方法能够在现场快速无损的检测出在役汽轮机叶片的相变硬化部位，以便能够及时进行更换处理，从而避免叶片在该部位发生应力腐蚀开裂失效，保障机组的长期安全运行。组的长期安全运行。组的长期安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法


[0001]本专利技术属于汽轮机叶片金属材料
，具体涉及一种在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法。

技术介绍

[0002]汽轮机是利用蒸汽热能来做功的旋转式原动机，由按一定方向喷射出来的蒸汽推动叶轮旋转，进而拖动发电机或风机旋转；具有转速高、效率高、运行平稳、使用寿命长等特点；叶片是汽轮机的关键部件，一台汽轮机中就有数千只叶片，服役工况极其复杂，长期在高温高压高速旋转下运行。
[0003]在叶片的制造过程中，有以下几种情况会引起叶片局部出现相变硬化现象：a)防水蚀的需要在末级叶片钎焊司太立合金片时，因实际的焊接工艺选用不当或工艺控制不严，会造成司太立合金片附近的叶片基体材料超温发生组织相变，会形成局部相变硬化区，b)叶片制造过程中局部异常淬火会形成局部相变硬化区。在叶片使用过程中，易在上述情况的局部相变硬化区发生应力腐蚀开裂甚至断裂，造成机组非停事件。故亟需一种在汽轮机停机检修期间，检出存在局部相变硬化区叶片的现场检测方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法，能够现场快速无损的检测出存在局部相变硬化区域的在役叶片，从而避免叶片在该部位发生应力腐蚀开裂失效，保障机组的长期安全运行。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法，包括：
[0007]S1：清除汽轮机叶片表面的附着物；
[0008]S2：制作一个的超声波硬度计标准试块，用标准显微硬度计和超声波硬度计分别对超声波硬度计标准试块进行硬度测量，根据测量结果对超声波硬度计进行标定修正；
[0009]S3：将汽轮机叶片表面进行网格划分，用超声波硬度计对每个节点进行硬度测量，观察是否有硬度异常偏高的测点；
[0010]S4：对硬度异常偏高的测点进行现场金相检验，存在相变组织的部位即为相变硬化部位。
[0011]优选地，S1中，所述清除是先采用砂轮机进行清理，再采用压缩空气进行吹扫。
[0012]优选地，S2中，采用的超声波硬度计对表面光洁度要求低且对叶片无宏观损伤。
[0013]优选地，S2中，所述超声波硬度计标准试块的材质与汽轮机叶片的材质相同。
[0014]优选地，S2中，标准显微硬度计和超声波硬度计分别对超声波硬度计标准试块的同一位置进行硬度测量。
[0015]优选地，S2中，用标准显微硬度计和超声波硬度计分别对超声波硬度计标准试块进行硬度测量时，分别测量5次后取平均值作为测量值。
[0016]优选地，S3中，在汽轮机叶片表面划分的网格为等间距十字网格。
[0017]进一步优选地，十字网格的间距为10～15mm。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本专利技术公开的在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法，首先利用超声波硬度计标准试块和标准显微硬度计对超声波硬度计进行标定修正，提高测量的精度；再将叶片表面划分网格，用超声波硬度计在每个节点上进行表面硬度快速测量，观察是否存在硬度偏高的异常测点；最后对硬度异常测点部位进行现场金相检验，进一步确定该部位是否存在相变组织。对叶片表面划分网格，便于使检测覆盖全部叶片表面，避免遗漏；产生组织相变的部位会引起硬度升高，但是有时硬度异常但不是组织相变引起的，故需要金相进一步验证是否存在相变组织。本方法能够在现场快速无损的检测出在役汽轮机叶片的相变硬化部位，以便能够及时进行更换处理，从而避免叶片在该部位发生应力腐蚀开裂失效，保障机组的长期安全运行。
[0020]进一步地，清除先采用砂轮机清理，再采用压缩空气进行吹扫，保证能够将汽轮机叶片表面的附着物清理干净。
[0021]进一步地，超声波硬度计标准试块的材质与汽轮机叶片的材质相同，能够最大程度的减小测量误差。
附图说明
[0022]图1为对汽轮机叶片表面划分网格的示意图；
[0023]图2为实施例中汽轮机叶片局部相变硬化部位的宏观裂纹形貌图；
[0024]图3为实施例中汽轮机叶片局部相变硬化部位的相变组织形貌图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0026]本专利技术的在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法，包括：
[0027]S1：清除汽轮机叶片表面的附着物；
[0028]S2：制作一个的超声波硬度计标准试块，用标准显微硬度计和超声波硬度计分别对超声波硬度计标准试块进行硬度测量，根据测量结果对超声波硬度计进行标定修正；
[0029]S3：将汽轮机叶片表面进行网格划分，用超声波硬度计对每个节点进行硬度测量，观察是否有硬度异常偏高的测点；
[0030]S4：对硬度异常偏高的测点进行现场金相检验，存在相变组织的部位即为相变硬化部位。
[0031]在本专利技术的一个较优的实施例中，S1中，所述清除是先采用砂轮机进行清理，再采用压缩空气进行吹扫。
[0032]在本专利技术的一个较优的实施例中，砂轮机进行清理时不需要露出汽轮机叶片的金属光泽。
[0033]在本专利技术的一个较优的实施例中，S2中，采用的超声波硬度计对表面光洁度要求低且对叶片无宏观损伤
[0034]在本专利技术的一个较优的实施例中，S2中，所述超声波硬度计标准试块的材质与汽轮机叶片的材质相同。
[0035]在本专利技术的一个较优的实施例中，S2中，标准显微硬度计和超声波硬度计分别对超声波硬度计标准试块的同一位置进行硬度测量。
[0036]在本专利技术的一个较优的实施例中，S2中，用标准显微硬度计和超声波硬度计分别对超声波硬度计标准试块进行硬度测量时，分别测量5次后取平均值作为测量值。
[0037]在本专利技术的一个较优的实施例中，S3中，在汽轮机叶片表面划分的网格为等间距十字网格。优选地，十字网格的间距为10～15mm。
[0038]下面以一个具体实施例来对本专利技术进行进一步地解释说明：
[0039]对某在役汽轮机的叶片进行检测，该叶片材质为2Cr13，具体包括以下步骤：
[0040]1)用砂轮机把汽轮机叶片表面附着物清除干净，不用露出金属光泽；
[0041]2)制作一个2Cr13材料的超声波硬度计标块；
[0042]3)用标准显微硬度计对硬度标块进行硬度测量，得到五次结果的平均值为230HV，然后用超声波硬度计进行测量，得到五次结果的平均值为222HV，对后者进行修正，修正值为8HV；
[0043]4)将叶片表面每隔10mm划分十字网格，用超声波硬度计在每个节点上进行表面硬度测量，发现在存在硬度偏高的测点，如图1中的裂纹附近表面；
[0044]5)在该部位进行现场金相检验，进一步确定该部位存在相变组织，如图2所示，该部位即为相变硬化部位。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法，其特征在于，包括：S1：清除汽轮机叶片表面的附着物；S2：制作一个的超声波硬度计标准试块，用标准显微硬度计和超声波硬度计分别对超声波硬度计标准试块进行硬度测量，根据测量结果对超声波硬度计进行标定修正；S3：将汽轮机叶片表面进行网格划分，用超声波硬度计对每个节点进行硬度测量，观察是否有硬度异常偏高的测点；S4：对硬度异常偏高的测点进行现场金相检验，存在相变组织的部位即为相变硬化部位。2.如权利要求1所述的在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法，其特征在于，S1中，所述清除是先采用砂轮机进行清理，再采用压缩空气进行吹扫。3.如权利要求1所述的在役汽轮机叶片相变硬化部位现场检测方法，其特征在于，S2中，采用的超声波硬度计对表面光洁度要求低且对叶片无宏观损伤。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：史志刚，何晓东，刘雪峰，马红，梅宝，王博涵，侯淑芳，李青，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：