[发明专利]用于全尺寸取样以在蒸汽涡轮转子上执行材料测试的系统和方法

权利要求书

1.一种用于生成用于执行传统蒸汽涡轮转子(10)的一种或多种材料测试的材料测试样品(50)的方法(200)，所述传统蒸汽涡轮转子具有叶片间区域转子表面(12)和邻接所述叶片间区域转子表面(12)的入口区域转子表面(14)，所述方法(200)包括：

移除选自所述叶片间区域转子表面(12)和所述入口区域转子表面(12)的样品区域(15)中的转子材料的环形圈(52)，所述环形圈(52)的所述移除形成改进的传统蒸汽涡轮转子；以及

由所述环形圈(52)的一部分形成材料测试样品(50)。

2.根据权利要求1所述的方法(200)，还包括形成包括所述材料测试样品(50)的多个材料测试样品(50)；以及对所述多个材料测试样品(50)中的所述材料测试样品(50)中的一者或多者执行所述一种或多种材料测试。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括评定所述一种或多种材料测试的结果以评定所述传统蒸汽涡轮转子(10)的断口形貌转变温度(FATT)。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括至少部分地基于所述FATT来预测所述改进的传统蒸汽涡轮转子(10)的延长寿命曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，其中移除所述环形圈(52)包括：

在径向方向上形成具有第一所选择宽度和第一所选择深度的第一狭槽(70)，以从所述传统蒸汽涡轮转子(10)移除材料，其中所述第一狭槽形成于所述入口区域转子表面(14)的第一部分中；

在轴向方向上形成邻接并垂直于所述第一狭槽的第二狭槽，以底切所述样品区域中的样品材料，从而从所述传统蒸汽涡轮转子移除材料；以及

在所述径向方向上形成具有第二所选择宽度和第二所选择深度的第三狭槽，以在所述入口区域转子表面的与所述样品区域相邻并与所述第一狭槽轴向间隔开的第二部分中从所述传统蒸汽涡轮转子移除材料，其中所述第三狭槽与所述第二狭槽相交以在所述样品区域中释放转子材料的所述环形圈。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括在形成所述第三狭槽之前用定位在所述第二狭槽中的紧固件固定所述样品区域。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将转子材料的所述环形圈分段；以及

从所述转子移除所述分段环形圈；并且

其中由所述环形圈的一部分形成所述材料测试样品包括机加工所述分段环形圈的所述部分以得到多个材料测试样品。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括在所述分段之前固定所述环形圈。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括在移除转子材料的所述环形圈之前在径向方向上形成具有所选择宽度和所选择深度的初始狭槽，以在所述入口区域转子表面处从所述传统蒸汽涡轮转子移除材料，从而使其弯曲表面变平。

10.一种用于从传统蒸汽涡轮转子取回用于执行一种或多种材料测试的材料测试样品的系统，所述传统蒸汽涡轮转子具有叶片间区域转子表面和邻接所述叶片间区域转子表面的入口区域转子表面，所述系统包括：

来自所述传统蒸汽涡轮转子的转子材料的环形圈的分段区段，所述环形圈由形成于所述传统蒸汽涡轮转子中的沟槽机加工而成，其中所述沟槽被机加工成能够移除所述环形圈并能够形成所述材料测试样品。

11.根据权利要求10所述的系统，其中通过在所述入口区域转子表面中形成所述沟槽来机加工所述环形圈。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述分段区段被机加工以得到用于执行所述一种或多种材料测试的标准化尺寸的多个所述材料测试样品。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述一种或多种材料测试包括简支梁冲击测试、微观结构测试、硬度测试、蠕变测试、低循环疲劳测试和拉伸测试中的至少一者。