2017-04-13 15:42:34

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金属变形的一种,金属在再结晶温度以上的塑性变形。热变形时加工硬化与再结晶过程同时存在,而加工硬化又几乎同时被再结晶消除。

基本信息

  • 中文名

    热变形

  • 原    因

    加热和冷却速度不同形成温差

  • 属    性

    金属变形的一种

  • 温    度

    再结晶温度以上

目录

折叠 编辑本段 简介

由于热变形是在高温下进行的,金属在加热过程中表面易产生氧化皮,使精度和表面质量较低。自由锻、热模锻、热轧、热挤压等工艺都属于热变形加工。

折叠 编辑本段 变形分析

在启动、停机和带负荷过程中,由于加热和冷却速度不同所形成的温差,除了使汽缸和转子等产生热膨胀外,还会使汽轮机产生变形现象。

折叠 热变形的规律

热膨胀原理知道,当金属部件温度均匀上升,沿长度方向的热膨胀也是均匀的。如果金属部件受热不均匀,两侧温度上升不一致,当上侧温度高于下侧时,金属部件上侧的膨胀量大于下侧的膨胀量,从而使金属部件向上弯曲,产生了热变形。热变形的规律是:温度高的一侧向外凸出,温度低的一侧向内凹进,即"热凸内凹"。

折叠 汽轮机的几种热变形

1.上下缸温差引起的热变形

在汽轮机启动、停止过程中,上、下缸存在着温差,且上缸温度高于下缸温度,而使上缸变形大于下缸,引起气缸向上拱起,发生热翘曲变形,俗称猫拱背。这种变形使下缸底部径向间隙减小甚至消失,造成动静摩擦,同时还会使隔板和叶轮偏离正常时的垂直平面,使轴向发生摩擦。

引起上、下缸温差的主要因素:

(1)上、下缸具有不同的重量和散热面积。下缸布置有回热抽汽管道,不仅重量大,而且散热面积大,在同样的加热冷却条件下,下缸加热慢而散热快,所以上缸温度高于下缸温度。

(2)汽缸内蒸汽上升,凝结水流至侠缸,使下缸受热条件恶劣。

(3)当调节汽门开启的顺序不当造成部分进汽时,也会使上、下缸温度不匀。

(4)汽轮机启动中,汽缸疏水不畅;停机时有冷蒸气从抽汽管道返回汽缸,都会使汽缸温度下降。

(5)上、下缸保温不良。

2.汽缸、法兰内外壁温差引起的热变形

由于机械强度的需要,高压汽轮机法兰壁厚度比汽缸厚度大得多(约为4倍),,因此启动时法兰内外壁出现较大的温差,当法兰内外壁温差过大时,将引起法兰水平方向和垂直方向的变形,变形量与汽缸、法兰内外壁温差成正比。

3.转子的热弯曲

转子弯曲有两种情况:一种是弹性弯曲,即转子径向存在温差时,引起弯曲,温差消失后转子即恢复原状;另一种是塑性弯曲,即转子径向出现较大温差时,引起较大弯曲,温差消失后,转子不能恢复原状。弹性弯曲往往是塑性弯曲的起因,因此运行中应均匀的加热或冷却,以减少弯曲,避免产生塑性弯曲。

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