环芯法残余应力检测在汽轮机轴上的应用
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汽轮机是现代火力发电厂的主要设备，主要用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。汽轮机发电机的转子锻件在锻造过程以及后续加工过程均会产生残余应力，转子作为核心组件，有较高要求。因此需要对转子进行残余应力检测，以判断残余应力水平是否符合要求，确保汽轮机稳定可靠。本次实验采用环芯法检测汽轮发电机转子锻件残余应力。
试验仪器
仪器为南京聚航科技有限公司的JHHX环芯法残余应力测量系统，由JHYC静态应变仪和JHHX精密开槽装置组成，多点测量效率高，实时显示应力应变数值，实时录屏录像功能，自动实时生成应力应变释放曲线，测量曲线和视频回放功能，自动生成分布曲线和三维分布图，一键生成测量报告。
试验依据：《JB/T 8888-2018 环芯法测量汽轮机、汽轮发电机转子锻件残余应力的试验方法》
测试方案
（1）测点位置选取
在转子的中间段选取3个位置，间隔1800mm，在截面方向呈120度均分，然后每个测点位置的对称位置再各布置一个测点，共6个测点。
（2）应变片粘贴：将各个测点位置进行打磨清洁，粘贴专用应变片。
（3）铣槽机放置：将铣槽机吸附于测点位置，采用对中顶针对中后按下磁吸开关。然后更换刀具。
（4）线缆连接：将线缆通过铣槽机刀具中部穿入，连接应变片，另外一端接入JHYC静态应变仪，查看数据。
（5）测点防护：使用密封胶泥对应变测点进行防护。
（6）开始测量：测量前数据调零，待数值稳定后开始记录，然后铣槽，每次铣槽深度1mm，铣槽完成后等待数据稳定后记录1mm，然后重复此操作完成2mm、3mm、4mm数据的记录，最后进行计算并保存数据。
测试结果及计算
所有测点一一测量完成后，在软件中使用高级分析进行多点残余应力分析，然后一键导出报告。测量结果如下：
|
项目
测点
|
εx
|
△εx
|
εt
|
△εt
|
σx（MPa）
|
σt（MPa）
|
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2mm
|
4mm
|
2mm
|
4mm
|
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1-1
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132.8
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192.9
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-60.1
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94.1
|
106.3
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-12.2
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-27.57
|
-10.10
|
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1-2
|
201.8
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270.6
|
-68.8
|
49.3
|
96.9
|
-47.6
|
-34.19
|
-26.45
|
|
1-3
|
75.3
|
123.5
|
-48.2
|
65.9
|
95.8
|
-29.9
|
-23.68
|
-17.01
|
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1-4
|
60.3
|
100.8
|
-40.5
|
66.5
|
90.7
|
-24.2
|
-19.83
|
-13.88
|
|
1-5
|
39.9
|
58.2
|
-18.3
|
8.7
|
22.9
|
-14.2
|
-9.21
|
-7.72
|
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1-6
|
70.0
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106.0
|
-36.0
|
75.2
|
102.3
|
-27.1
|
-18.06
|
-14.81
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从表上数据可以看出，6个测点均满足设计方要求（要求为残余应力≤47MPa）。
结论
使用JHHX环芯法残余应力测量系统对汽轮机转子锻件进行残余应力测试，实验方法简单，操作方便，软件功能丰富，测量结果准确，为汽轮机转子安全受力分析提供了依据。