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    简报(总第327期)

    日期 2002-02-22   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

    简报 第1期 总第327期 委办公室 02-2-22 -------------------------------------------------------------------------------- “水轮机转轮制造工艺模拟及质量控制研究” 提高了我国制造大型水电机组能力   本文提要:由机械科学研究院为负责单位,哈尔滨焊接研究所等单位共同承担的国家自然科学基金委员会与机械工业技术发展基金委员会联合资助重大项目《长江三峡水轮发电机组关键技术基础性研究》中的《水轮机转轮制造工艺模拟及质量控制研究》课题取得的重要成果,提高了我国水轮机转轮制造技术水平,为我国自主制造三峡及其他大型水轮机转轮奠定了技术基础,已应用于三峡机组制造。该研究成果得到了国际水轮机制造行业的认可并获2001年度国家科技进步奖二等奖。   三峡水电站是世界上最大规模的水电站,总装机容量达1820万千瓦,年发电量847亿千瓦时。前期建造的三峡左岸14台机组,经国际招标,由两个外国集团中标,我国哈尔滨电机研究所、东方电机有限公司为分包单位,承担部分关键部件及两台机组的制造。在此基础上,右岸12台电站设备将立足于国内制造。三峡水轮机转轮是当今世界上最大尺寸的混流式转轮,重量近500吨,最大外径10米左右,其叶片厚度达300毫米,居世界首位。水轮机转轮制造技术是三峡水轮发电机组制造的关键技术之一,提高我国水轮机转轮制造技术水平,对当前左岸三峡机组建造,特别是对立足于国内建造三峡右岸以及其它大型水轮发电机组有重要意义。   《水轮机转轮制造工艺模拟及质量控制研究》是国家自然科学基金委员会联合机械工业技术发展基金委员会于1994年开始资助的《长江三峡水轮发电机组关键技术基础性研究》重大项目中的一个课题。该课题突破了水轮机转轮制造中的焊接、电渣熔铸、热模压、数控加工等关键技术。在此基础上,有关部门又进一步开展了技术攻关,使本项成果已在国内大型水轮机制造中得到推广应用。主要体现在:   1、通过对“超厚截面马氏体不锈钢焊接行为及焊接材料匹配规律的研究”,发现了马氏体+奥氏体+铁素体三相组织焊接材料比常用马氏体不锈钢焊接材料有更好抗裂纹性能、优良的塑韧性以及抗水下疲劳断裂性能等规律;研究中突破了大拘束度焊接裂纹敏感性、焊缝金属高塑韧性及抗水下疲劳断裂等技术关键,实现了低预热温度下焊接而无需后热的先进制造工艺。研究成果已在二滩、万家寨等十余个国家重大水电工程中得到应用,已成功用于三峡巨型导叶焊接,并将用于三峡转轮制造。   2、通过对“大型变曲面构件电渣熔铸工艺模拟优化研究”,发展了变曲面构件实体造型理论及剖分技术,开发了电渣熔铸过程模拟计算机软件包(ESRC3D),建立了导叶工艺设计专家系统;优化了导叶电渣熔铸工艺,加快了结晶器和工艺设计速度,缩短制造周期。研究成果已用于二滩、拉姆达贡等十余个电站导叶生产,正在为三峡电站左岸14台机组中的前8台生产导叶上下轴以及整体导叶铸件。   3、通过对“大型变曲面构件热模压成型工艺模拟、优化的研究”,对叶片热模压压力中心、压力吨位计算方法及回弹控制进行了系统研究,提出了一套完整的叶片热模压新工艺。该成果已应用于两江——满台城电站转轮叶片、万家寨大泵叶片生产。   4、通过对“叶片数控加工工艺优化研究”,对三维造型、刀位计算,切削仿真、刀具及切削工艺参数优化、后处理软件等关键技术进行了详细的研究及攻关,开发了一套完整的叶片数控加工工艺。成果已应用于高坝洲、大朝山等电站的叶片和叶片压模制造。已开始用于哈尔滨电机研究所、东方电机有限公司承制的4台三峡机组的叶片的制造。   本项研究成果已应用于国内大型水轮机制造,开始应用于三峡水轮机转轮制造,取得了显著的经济效益及社会效益。研究成果得到了国际水轮机制造行业的认可并获2001年度国家科技进步奖二等奖。 -------------------------------------------------------------------------------- 责任编辑:沈林福 电话:62327085传真:62326879



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