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随着水力资源开发和利用,以及后续潮汐能不断开发,对贯流式和轴流式的转轮室要求也越来越高,不仅要求其具有良好的耐腐蚀性能,而且还要求具有良好的耐磨性及抗疲劳强度,碳钢系的转轮室已明显不能满足长期运行的要求,近年来,我国多个电站发现转轮室汽蚀、空蚀等现象,不得不进行修复或补制,从而给电站带来不小的损失。S135系马氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性,耐磨性和抗疲劳性能,各方面性能均优于碳钢系转轮室,也逐步被国内各电站所使用,然而S135系列转轮室在某些工序的制作上均存在很大的难度,主要体现在一方面要求强度、焊接接头性能达到设计的要求,另外一方面又要降低焊接后残余应力,增强抗疲劳强度,并保证后续尺寸加工精度。 本文主要研究S135系转轮室焊接和消应两道工艺,通过选用和转轮室同材质的试板进行在预热温度、线能量、热处理等方面的试验,并测试各试板焊缝的冲击韧性和残余应力后发现,上述各因素均在很大程度上影响焊缝的冲击韧性及焊后残余应力,选择合理的预热温度、线能量以及热处理工艺方案能有效提高焊缝的冲击韧性,降低焊后残余应力。按照优化后的试验方案对S135系转轮室本体再进行试验后,发现热处理后残余应力消除并不理想,究其原因是因为S135转轮室中存在不同膨胀系数异种材质,热处理后会产生新的残余应力。最后再对转轮室进行振动时效的试验。数据表明,合理运用振动时效能对热处理后最大残余应力的消除率在40-60%之间,从而获得了相对较低的应力,保证了后续加工精度。