汽轮机低压转子叶片吹损缺陷是湿汽冲蚀造成的典型损伤之一,若不处理会导致动平衡恶化、叶片振动加剧甚至断裂。下面是系统的处理办法,按缺陷程度分级说明。
一、缺陷识别与分级
- 轻微吹损(≤1 mm深、面积小)
- 常见于叶尖或背风面局部冲蚀。
- 不影响强度与气动形状。
- 中度吹损(1–3 mm深或面积扩大)
- 叶缘、叶尖、叶根附近出现沟槽、麻坑。
- 需判断是否进入叶片母材。
- 重度吹损(>3 mm深或贯穿型)
- 形成缺口、叶缘撕裂、叶片厚度减薄。
- 一般属于结构性缺陷,可能导致疲劳源形成。
二、处理原则
- 优先性:安全 > 强度 > 气动性能 > 外观。
- 修复必须保持动平衡与型线一致性。
- 任何打磨、补焊后须重新进行PT或MT复检。
三、处理方法
(1)轻微吹损
- 方法:机械修整或精磨
- 使用油石、砂轮或抛光机去除毛刺、锐边;
- 修整后表面粗糙度 Ra ≤ 3.2 μm;
- 打磨深度不超过原壁厚 10%;
- 复测叶片重量差≤±0.5 g(单片);
- 做PT复查,确认无裂纹。
- 防护措施:
- 涂防蚀涂层(如Al喷涂或湿汽抗蚀漆);
- 检查蒸汽含湿度及滴水冲蚀源,必要时调整级间抽汽或隔板滴水孔。
(2)中度吹损
- 方法:补焊修复(在满足材质与工艺条件时)
- 适用于CrNi或12Cr等不锈钢叶片;
- 清理吹损区 → 预热 100–150 ℃ → 采用TIG(氩弧焊)或激光堆焊;
- 焊材与母材匹配,控制层间温度;
- 焊后热处理消除应力;
- 机加工恢复型线(依据原始叶型样板);
- 做PT+UT复验,确保无裂纹及气孔;
- 校验叶片质量及动平衡。
- 注意:
- 若叶根温升高、材料为马氏体不锈钢,需避免二次硬化;
- 焊补量不宜超过叶厚 20% 或面积 25 mm²,否则判换。
(3)重度吹损
- 处理:更换叶片或整级叶环
- 出现裂纹、断口、叶根影响或失重严重时;
- 拆下后做金相分析判断原因(湿汽冲蚀、异物、振动);
- 若多片集中吹损,需检查喷嘴蒸汽分布与含湿度异常。
四、修后检验
- 外观及尺寸:轮廓误差 ≤ 0.3 mm,叶尖半径偏差 ≤ ±0.1 mm。
- 重量平衡:同环叶片重量差 ≤ ±0.5 g。
- 无损检测:PT100%,必要时UT;确认无裂纹与气孔。
- 装配后检查:环隙间隙、罩环锁紧力矩、叶片伸出一致性。
五、防止再发生措施
- 优化除湿措施:调整抽汽级位置、改善滴水排放。
- 采用抗冲蚀涂层或喷丸强化叶尖。
- 控制运行中负荷突变与启停频率,避免共振。
- 定期叶片PT/ET检测,尤其在湿汽段末级。