Abstract

Zakres badań i analiz dotyczył ustalenia przyczyn pękania elementów łopatek wirnika SPA5 turbiny TG1 typu 13UP55 obejmował: 1. wykonanie badań składu chemicznego stali, z której wykonano łopatki dostarczone przez Zleceniodawcę dwoma metodami, 2. badania mikroobszarów zniszczenia łopatek na mikroskopie elektronowym skaningowym z mikroanalizatorem EDS, 3. badania metalograficzne makroskopowe i mikroskopowe fragmentów łopatek w obszarze zniszczenia i pomiary rozkładu twardości łopatek w tych obszarach. Zawartość pierwiastków w stali określono niszczącą metodą instrumentalną z zastosowaniem zautomatyzowanego analizatora Leco w odniesieniu do zawartości węgla i siarki oraz metodą spektrometryczną dla określenia pozostałych składników stali. W metodzie z zastosowaniem analizatora Leco próbki stali są spalane w strumieniu czystego tlenu, a produkty spalania, w postaci CO2 i SO2 następnie podlegają analizie w komorze promieniowania podczerwonego. 1. Przyczyną zniszczenia badanych łopatek było wystąpienie bardzo twardych i kruchych struktur hartowania w obszarze nita łopatki. Martenzyt hartowania powstał podczas procesu napawania łopatki stopem niklu, w celu odbudowy jej geometrii w miejscu połączenia z bandażem. Przyczyny powstania takiej struktury w tym obszarze były dwie. Pierwsza, to decyzja o naprawie uszkodzeń za pomocą napawania, bez skutecznej kontroli spawalności materiału rodzimego, druga - stworzenie warunków cieplnych przed, w trakcie i po spawaniu nieadekwatnych dla składu chemicznego materiału łopatek z punktu widzenia warunków cieplnych spawania. Zastosowana w łopatkach stal gat. 2H13, jest bowiem samohartowna i usunięcie skutków przemiany martenzytycznej, objawiającej się wysoką twardością i towarzyszących procesowi spawania wysokiego poziomu naprężeń residualnych (pospawalniczych), wymaga wysokiego odpuszczania.

Authors (5)