[发明专利]一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法

权利要求书

1.一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，用于对受热温度高于A_c1且低于A_c2的发电机转子进行回火处理，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对汽轮发电机转子的灼伤表面进行金相检验和硬度测试，确定灼伤范围大小，确定灼伤位置晶粒度和金相组织，并判断有无过烧，若如果发生相变但又没有过烧，则进入步骤2，否则该汽轮发电机转子已经没有通过热处理修复的可能与必要；

步骤2、根据电厂异常运行时间记录，对转轴材料进行相变动力学实验，得到材料的晶粒度与受热温度和时间的关系曲线；

步骤3、根据步骤2得到的关系曲线和步骤1得到的灼伤位置晶粒度，反推得到转子异常受热的温度；

步骤4、制作步骤3所得温度下的连续冷却CCT曲线，并测试步骤3所得温度下的组织硬度；

步骤5、根据步骤1得到的灼伤位置金相组织和步骤4得到的组织硬度，参照步骤4得到的连续冷却CCT曲线确定灼伤位置的冷却速度；

步骤6、根据步骤3得到的温度与持续时间、步骤5得到的冷却速度、步骤4得到的组织硬度，通过实验室小试样制备模拟转子淬硬区和过回火区域的小试样；

步骤7、通过小试样验证汽轮发电机转子各位置异常受热后的力学性能，并在此小试样基础上通过回火试验确定最佳回火温度和最佳回火时间；

步骤8、采用有限元模拟回火过程中的汽轮发电机转子齿头的温度分布，计算时通过改变加热区域的长度和深度，并根据步骤7所得的试验结果评估回火后的力学性能是否满足要求，在力学性能达标的情况下分析其残余应力，保证径向残余热应力最小，且回火不能在转子齿根部引入热应力；

步骤9、调整和验证残余应力的计算结果，完成计算验证后，实施回火，回火采用陶瓷加热器进行，确保回火过程温度精确可控。

2.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤1中，进行金相检验时，若方便安装显微镜，则利用安装显微镜直接观察拍照，若不方便安装显微镜，则采用醋酸纤维纸进行覆膜。

3.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤1中，进行硬度测试时，采用超声硬度计进行。

4.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤4中，通过热膨胀仪制作所述连续冷却CCT曲线。

5.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤7中，进行回火试验时，基准回火时间选择锻件性能热处理回火时间的1/3，试验时间以2～3h为一个间隔，基准回火温度采用锻件原性能热处理回火温度，试验温度以5～10℃为一个间隔。

6.如权利要求5所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤7中，进行回火试验时，热处理升温速率不大于220℃/h，降温速率不大于50℃/h。

7.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤8中，采用有限元模拟回火过程中的汽轮发电机转子齿头的温度分布时，忽略考虑灼伤带来的影响，直接计算回火产生的热应力。

8.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤9中，采用X射线衍射法或盲孔法测量汽轮发电机转子齿面若干点，作为推断转子齿内部和齿根部的残余应力计算调整和验证的依据。

9.如权利要求1所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，步骤9中，所述陶瓷加热器包括内部轮廓与汽轮发电机转子齿头外部轮廓相匹配的至少一块陶瓷隔块一(1)、陶瓷隔块二(2)及至少一块陶瓷隔块三(3)，陶瓷隔块一(1)、陶瓷隔块二(2)及陶瓷隔块三(3)从测温端开始依次排布，热电偶(4)连接有测温部的一端穿过陶瓷隔块一(1)使得测温部位于陶瓷隔块二(2)的内壁，所述内壁面向所述汽轮发电机转子齿头。

10.如权利要求9所述的一种汽轮发电机转子齿头局部回火方法，其特征在于，在所述陶瓷隔块一(1)面向所述汽轮发电机转子齿头的内壁上设有用于穿设所述热电偶(4)的弧形凹槽；在所述陶瓷隔块二(2)面向所述汽轮发电机转子齿头的内壁上设有用于放置所述测温部的矩形凹槽。