Способ определения вязкости разрушения материала ротора турбомашины Советский патент 1985 года по МПК G01N3/18 G01N21/00 

со

00

а со

(N0 1 Изобретение относится к энергома шиностроению, преимущественно паротурбостроению, в частности к способам оценки возможности эксплуатации ротора паровой турбины с трещинноподобными дефектами. В связи с развитием линейной мех ники разрушения появилась возможность оценивать работоспособность деталей, имеющих трещинноподобные дефекты. Эту оценку проводят по величине характеристики материала, называемой вязкость разрушения (К Л с учетом температурно-напряженного состояния детали. Хрупкое разрушение детали не произойдет до тех пор пока имеющийся в ней дефект не подрастет до критического размера. Известен способ оценки вязкости разрушения по установленным корреля ционным зависимостям между К ,и дру гими механическими свойствами 113. Однако способ предполагает разру шение образцов, вырезанных из детал Для оценки работоспособнорти роторо паровых турбин применение этого спо соба не представляется возможным, так как не возможна вырезка образцов из наиболее нагруженных зон, где вероятность образования дефектов максимальна. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае.мому результату является способ,за.ключающийся втом,что проводят струк турный анализ материала, по его результатам судят о критической темпе ратуре вязкохрупкого перехода, которую используют для оценки вязкости разрушения. Полученные корреляционные урав.нения представляют зависимость критической температуры от различных структурных параметров (размера зер на, субзерна, ячейки, среднего расстояния между частицами второй фазы и неметаллических включений ) L21. Однако установленные зависимости являются многопараметриче скИми и получение коэффигшентов уравнения Требует проведения предварительной очень большой исследовательской работы. , . Анализ микроструктуры должен про водиться в интересующей зоне, в непосредственной близости от дефекта, что практически не выполнимо. Кроме того, дпя анализа микроструктуры предполагается использова 22 ние сложной аппаратуры ( электронного микроскопа ), что является трудоемкой и длительной операцией. Цель изобретения - определение возможности эксплуатации ротора с дефектом. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему структурный анализ, определение критической температуры вязкохрупкого перехода и оценку по ней вязкости разрушения, при выводе турбины в ремонт дополнительно проводят дефектоскопический контроль для определения координат дефекта по радиусу ротора, приготавливают металлографический шлиф на торце ротора на том же радисшьном расстоянии от осевого канала что и дефект, измеряют количестно структурно свободного феррита, а температуру вязкохрупого перехода определяют по формуле .bt, где а и t - постоянные дпя данной марки стали; - количество структурносвободного феррита, %. Предлагаемый способ определения вязкости разрушения осуществляют следующим образом. При выводе турбины в капитальный ремонт вынимают ротор из корпуса турбины, устанавливают его на козлах в удобном для проведения работы месте, проводят дефектоскопический контроль и определяют координаты дефекта (если он есть ) по радиусу ротора. На торце полумуфты со стороны толстого конца ротора на том же расстоянии от.осевого канала, что и . выявленный дефект, приготавливают ме таллографический шлиф, полированную поверхность шлифа травят (4% HNOj в этиловом спирте J, степень готовности микрошлифа контролируют переносным микроскопом, на протравленную поверхность шлифа ставят полистироловую реплику, предварительно размягченную бензолом, после затвердевания реплики ее отделяют от пшифа, и анализируют скопированную микроструктуру на стационарном оптическом микроскопе. Определение количестна структурно-свободного феррита проводится стандартными методами. По приведенной формуле определяют критическую температуру вязкохрупкого

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА РОТОРА ТУРБОМАШЕ1НЫ, включающий структурный анализ, определение критической температуры вязкохрупкого перехода и оценку по ней вязкости разрушения, отличающийся тем, что, с целью определения возможности эксплуатации ротора с дефектом, при выводе турбины в ремонт дополнительно проводят дефектоскопический контроль для определения координат дефекта по радиусу ротора, приготавливают металлографический шлиф на торце ротора на том радиальном расстоянии от осевого канала, что и дефект, измеряют количество структурно свободного феррита, а температуру вязкохрупкого перехода определяют по формуле . I где а и b f -постоянные для данной (О марки .стали; -количество структурносвободного феррита,%.