[发明专利]轴元件、用于制造由两种不同材料构成的轴元件的方法以及相应的流体机械

权利要求书

1.一种流体机械(2)的轴元件(1)，尤其组合式蒸汽轮机(4)的轴元件(1)，所述轴元件具有至少两个借助于焊缝(23)以材料配合的方式彼此拼合的轴子部段(15，16)，其中在所述轴子部段(15，16)中存在不同的化学和机械特性，

其中所述焊缝(23)具有1:14至1:2的焊层高度/焊缝宽度比，其中至少两个轴子部段(15，16)中的第一轴子部段由耐热材料1CrMoV；2CrMoV、2CrMoNiWV；10CrMoWVNbN；10CrMoVNbN；9CrMoCoBNbN或9Cr3Co3WNbBN制成。

2.根据权利要求1所述的轴元件(1)，

其中所述焊缝(23)包括多个焊层(41)，所述焊层分别通过唯一的焊道(38)产生，以便经由相应的焊道(38)的设定的几何形状来实现分别位于其下的焊层(41)的焊层调质处理、尤其中间层调质处理。

3.根据权利要求1或2所述的轴元件(1)，

其中所述焊缝(23)包括两个轴向相对置的、陡峭的接合侧壁(29，30)，所述接合侧壁分别相对于垂直线(31)具有＜1.5°、优选＜1°的开度角(32)，以便尤其好地控制所引入的热能的深度效应。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴元件(1)，

其中至少两个所述轴子部段(15，16)中的另一个由耐冷材料2.0-4.0NiCrMoV；2.0-4.0NiCrMoV清洁胶或2CrNiMo制成。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的轴元件(1)，

其中至少两个所述轴子部段(15，16)中的另一个由低合金化的、耐热材料1CrMoV；2CrMoV；或2CrMoNiWV制成，并且第二材料是10CrMoWVNbN；10CrMoVNbN；9CrMoCoBNbN或9Cr3Co3WNbBN的类型。

6.一种用于制造由两种不同材料构成的轴元件(1)的方法，所述轴元件尤其是根据上述权利要求中任一项所述的轴元件(1)，

其中两个由不同材料构成的轴区段(20，21)借助于焊缝(23)以材料配合的方式彼此拼合成所述轴元件(1)，

其中所述焊缝(23)以1:14至1:2的焊层高度与焊缝宽度比(35)生成，

其中至少两个所述轴子部段(15，16)中的第一轴子部段由耐热材料1CrMoV；2CrMoV、2CrMoNiWV；10CrMoWVNbN；10CrMoVNbN；9CrMoCoBNbN或9Cr3Co3WNbBN制成。

7.根据权利要求6所述的方法，

其中所述焊缝(23)的焊层(41)通过仅一个唯一的焊道(38)产生，以便经由相应的所述焊道(38)的设定的几何形状来实现分别位于其下的所述焊层(41)的焊层调质处理、尤其中间层调质处理。

8.根据权利要求6或7所述的方法，

其中将轴区段(20，21)在焊接之前至少在焊接侧壁(29，30)的区域中预加热到在100℃和350℃之间、优选在150℃和300℃之间的预热温度上，以便改善热流分布。

9.根据权利要求6或7所述的方法，

其中所述焊缝(23)、尤其所述焊层(41)的各个焊道(38)以30mm/min至450mm/min、优选40mm/min至350mm/min的焊接速度产生。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，

其中所述焊缝(23)、尤其所述焊层(41)的各个焊道(38)以5KJ/cm至30KJ/cm的单位长度的能量输入产生。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，

其中所述焊缝(23)、尤其所述焊层(41)的各个焊道(38)经受局部的热处理。

12.一种流体机械(2)，尤其组合式蒸汽轮机(4)，

所述流体机械具有环绕轴向轴线(3)的轴元件(1)，所述轴元件具有由不同材料构成的两个轴子部段(15，16)，所述轴子部段通过焊缝(23)材料配合地彼此连接，其中所述流体机械(2)的特征在于设有根据权利要求1至5中任一项所述的轴元件(1)，和/或

其中所述轴元件(1)根据权利要求6至11中任一项所述的方法制造。