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水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪工作過(guò)程中出現(xiàn)疲勞裂紋是所有水輪機(jī)普遍存在的問(wèn)題環境，這種現(xiàn)象會(huì)大大降低水電站的工作效率，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失高質量。對(duì)于一個(gè)具體的轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)相對簡便，由于它的材料選擇是不變的，因此轉(zhuǎn)輪的受力狀態(tài)是導(dǎo)致葉片出現(xiàn)疲勞裂紋的關(guān)鍵因素流程。在水輪機(jī)工作運(yùn)行中合作，轉(zhuǎn)輪葉片的應(yīng)力來(lái)源主要有工作應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力。研究發(fā)現(xiàn)助力各業，工作應(yīng)力峰值出現(xiàn)位置與焊接殘余拉應(yīng)力峰值一致極致用戶體驗，都是在葉片出水邊的焊縫附近。對(duì)于一個(gè)具體的轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)深入交流，它的工作應(yīng)力是固定不變的引領作用，因此解決轉(zhuǎn)輪的開(kāi)裂問(wèn)題唯yi途徑是優(yōu)化焊接工藝，以改善轉(zhuǎn)輪的焊接殘余應(yīng)力分布狀態(tài)處理。通過(guò)降低葉片危險(xiǎn)區(qū)域的焊接殘余拉應(yīng)力建設，可以從根本上解決轉(zhuǎn)輪的開(kāi)裂問(wèn)題。

對(duì)于一個(gè)普通的焊接構(gòu)件來(lái)說(shuō)助力各行，焊縫區(qū)的殘余拉應(yīng)力是由殘余壓縮塑性變形引起的前來體驗，此區(qū)域的殘余壓縮塑性變形會(huì)影響周圍區(qū)域，使鄰近環(huán)縫的區(qū)域產(chǎn)生了較大的焊接殘余壓應(yīng)力確定性。針對(duì)這種情況更加廣闊，可以利用分段焊的方法對(duì)葉片危險(xiǎn)區(qū)域附近的焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)控損耗，使轉(zhuǎn)輪的葉片危險(xiǎn)區(qū)域產(chǎn)生焊接殘余壓應(yīng)力。

轉(zhuǎn)輪分段焊優(yōu)化工藝的確定

根據(jù)葉片的危險(xiǎn)區(qū)域是在葉片出水邊的焊縫附近非常完善，在轉(zhuǎn)輪的分段焊焊接過(guò)程中性能穩定，采用先焊兩端后焊中間的方法，后焊焊段對(duì)葉片危險(xiǎn)區(qū)域的殘余拉應(yīng)力造成影響作用，導(dǎo)致此區(qū)域的拉應(yīng)力數(shù)值下降情況正常，甚至變成殘余壓應(yīng)力。

分段焊的分段方式如圖1所示技術特點，圖中的①提高鍛煉，②和③分別表示葉片焊縫區(qū)域焊段的編號(hào)，④和⑤分別表示葉片出水端與進(jìn)水端的過(guò)渡圓角編號(hào)凝聚力量。

具體的焊接工藝如下

1. 焊前預(yù)熱：100-120℃有所提升，預(yù)熱可根據(jù)實(shí)際情況，采用履帶式電加熱器加熱的方法新的力量。

2. 焊接方法：采用氣體保護(hù)焊先進水平，保護(hù)氣體為78%Ar+22%CO₂。

3. 焊接參數(shù)：焊接電流為240A全面展示，電弧電壓為30V足夠的實力，層間溫度不高150℃。

4. 焊段長(zhǎng)度：葉片出水邊的焊段②控制在40-90mm范圍內(nèi)結構，焊段③控制在90-110mm范圍內(nèi)更適合，焊段位置包括葉片與上冠之間以及葉片與下環(huán)之間兩處。

5. 葉片圓角：葉片出水端與進(jìn)水端的過(guò)渡圓角（④和⑤）在進(jìn)行葉片中間焊段焊①前全部完成溝通協調。

轉(zhuǎn)輪焊接殘余應(yīng)力測(cè)量

采用盲孔法對(duì)焊后的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)量要素配置改革。儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK殘余應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK殘余應(yīng)力精密鉆孔裝置組成高效節能。儀器軟件操作影響力範圍，自動(dòng)實(shí)時(shí)計(jì)算殘余應(yīng)力，并實(shí)時(shí)顯示和保存應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值新創新即將到來，精度高邁出了重要的一步，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

應(yīng)變測(cè)點(diǎn)選擇設施；沿葉片出水邊且垂直焊縫方向共測(cè)5個(gè)點(diǎn)需求；在離熔合線20mm與40mm的位置上，沿焊縫方向上共測(cè)5個(gè)點(diǎn)組合運用，每點(diǎn)的距離是30mm更讓我明白了。

圖2是當(dāng)葉片出水邊焊段長(zhǎng)度是60mm時(shí)，葉片出水邊附近橫向殘余應(yīng)力沿垂直于焊縫方向的分布積極，圖中的距離表示點(diǎn)到下環(huán)的最近距離探索。從圖中可以看出堅持先行，按非分段焊接工藝進(jìn)行焊接時(shí)，轉(zhuǎn)輪葉片在焊縫及其熱影響區(qū)的近縫區(qū)出現(xiàn)橫向殘余拉應(yīng)力滿意度，在遠(yuǎn)離焊縫的區(qū)域出現(xiàn)殘余壓應(yīng)力情況較常見，并且在熔合線附件出現(xiàn)殘余拉應(yīng)力的峰值。按分段焊工藝進(jìn)行焊接時(shí)主要抓手，葉片出水邊附近沿垂直于焊縫方向的殘余應(yīng)力全部為殘余壓應(yīng)力機製。這一結(jié)果有效地證明了分段焊可以降低葉片危險(xiǎn)區(qū)域的殘余拉應(yīng)力峰值，并且如果在焊段長(zhǎng)度選擇合理的情況下集成應用，甚至可以將葉片危險(xiǎn)區(qū)域的橫向殘余應(yīng)力變?yōu)閴簯?yīng)力。

圖3是當(dāng)葉片出水邊焊段長(zhǎng)度是60mm時(shí)不負眾望，橫向殘余應(yīng)力沿平行于焊縫方向的應(yīng)力分布情況高效流通，其中距離表示點(diǎn)到葉片出水邊的距離，同時(shí)所有點(diǎn)距離焊縫熔合線的距離都是20mm精準調控。

通過(guò)分析可以看出功能，在平行于焊縫的方向上，分段焊的殘余應(yīng)力在距離葉片出水邊為80mm的范圍內(nèi)解決，與普通焊相比預期，殘余應(yīng)力明顯降低，并且變成壓應(yīng)力幅度；而距離超過(guò)80mm時(shí)結構，分段焊與非分段焊殘余應(yīng)力值的差距越來(lái)越小。在分段焊過(guò)程中經過，當(dāng)焊縫兩端完成進(jìn)行中間段的焊接時(shí)簡單化，中間焊段的殘余壓縮塑性變形會(huì)影響鄰近區(qū)域，增加了鄰近區(qū)域的殘余拉伸塑性變形明確了方向，造成此區(qū)域的應(yīng)力值下降系統性。

圖4是分段焊葉片出水邊上的殘余應(yīng)力與出水邊焊段長(zhǎng)度的關(guān)系，其中圖中點(diǎn)1單產提升、2與點(diǎn)3的位置分別在焊縫傳遞、熔合線以及距離熔合線20mm的位置。通過(guò)分析可知勞動精神，當(dāng)葉片出水邊焊段的長(zhǎng)度是40mm時(shí)開展攻關合作，葉片出水變附近的殘余應(yīng)力最小，隨著長(zhǎng)度的增加預下達，殘余應(yīng)力逐漸增加自行開發。此結(jié)果與平板焊的結(jié)果基本相同，進(jìn)一步說(shuō)明了平板試驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性責任。

結(jié)論

1. 采用先焊葉片出水邊焊段應用情況，后焊中間焊段的分段焊方法保護好，能有效降低葉片危險(xiǎn)區(qū)域附近的殘余拉應(yīng)力峰值，并產(chǎn)生了焊接殘余壓應(yīng)力表現；在垂直于焊縫方向上特點，隨著到焊縫熔合線距離的加大，降低效果逐漸減小結論。

2. 當(dāng)葉片出水邊焊段長(zhǎng)度在40mm-90mm的范圍內(nèi)和諧共生，殘余應(yīng)力的降低效果隨著葉片出水邊焊段長(zhǎng)度的增加而減小適應性強；當(dāng)葉片出水邊焊段的長(zhǎng)度為40mm技術交流，危險(xiǎn)區(qū)域產(chǎn)生了約為-350MPa的焊接殘余壓應(yīng)力。