涡轮机械 / 发电领域的喷丸成功案例

涡轮叶片和叶片桶

在涡轮机械叶片中，一个非常常见的摩擦磨损环境是榫头根部。喷丸强化通常用于防止这些榫头根部发生擦伤疲劳失效。叶片根部具有典型的“杉树形”结构。紧密的配合加上苛刻的载荷条件，使得必须对这些表面进行喷丸处理，以防止与擦伤相关的失效。许多涡轮和压气机叶片的榫头根部在作为 OEM 部件时就进行了喷丸处理，并在大修时重新喷丸，以恢复原本会因擦伤而损失的疲劳寿命。支撑叶片的盘或轮毂也应进行喷丸处理。

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发电应用

喷丸强化已经证明，在保护金属部件免受疲劳、擦伤疲劳、应力腐蚀开裂以及其他多种失效机理影响方面，能够有效延长其使用寿命并提升性能。以下是一些针对涡轮机械 / 发电应用的成功案例：

• 给水加热器
• 隔板联轴器
• 涡轮叶片和叶片桶

给水加热器

在某发电应用中使用的八台高压给水加热器中，发现了较大的热疲劳裂纹。这些设备在高温和热疲劳的环境中运行。启停过程会引起热疲劳，而稳态运行温度为 480–660 °F（250–350 °C）。裂纹呈环向，位于水室与管板之间焊接热影响区。疲劳开裂被归因于多年的服役以及机组 747 次启停，这引发了对设备剩余寿命的担忧。裂纹部位经过机械加工并进行了喷丸处理。后续检查显示，在又运行了五年并经历了 150 次启停循环后，这些位置未再出现新的疲劳裂纹。

隔板联轴器

金属隔板联轴器通常用于涡轮机械应用中。这类联轴器通过自身的挠曲来补偿系统的不对中，而这种挠曲（即循环载荷）带来了疲劳失效方面的顾虑。研究人员得出结论，电化学加工（ECM）工艺可以生产几何形状近乎完美的零件。然而，通过扫描电子显微镜观察，他们发现 ECM 有时会在零件表面形成小空穴。这些空穴会产生应力集中，进而导致过早失效。ECM 后进行喷丸处理则能够弥补这一不足，并显著提高隔板联轴器的疲劳极限。

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