Herstellungsprozess und Bearbeitungstechnologie von Dampfturbinengehäusen

Das Dampfturbinengehäuse, oft als Zylinder oder Kammer bezeichnet, ist das Kernbauteil der Dampfturbine, dessen Funktion weitaus komplexer und anspruchsvoller ist als die eines Wasserturbinengehäuses. Es muss nicht nur dem enormen Innendruck standhalten, sondern auch der extremen Hitze, einer zentralen Herausforderung.

Bei der Materialauswahl für Dampfturbinengehäuse stehen Hochtemperaturfestigkeit, Kriechfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Thermoschockbeständigkeit an erster Stelle. Gusseisen und normaler Kohlenstoffstahl sind völlig unzureichend, es muss speziell hochtemperaturlegierter Stahlguss verwendet werden.

Die Herstellung von Dampfturbinengehäusen ist ein Paradebeispiel für die High-End-Schwerindustrie, der Prozess ist äußerst komplex:

Gießen: Präzisionssandguss in großen Gießereien, um sicherzustellen, dass das Gussteil innen dicht und fehlerfrei ist. Dies ist der kritischste und schwierigste Schritt.

Wärmebehandlung: Einschließlich Glühen, Normalisieren + Anlassen usw., um Gussspannungen abzubauen, das Korn zu verfeinern und die gewünschte metallografische Struktur (normalerweise angelassener Sorbit) und mechanischen Eigenschaften zu erzielen.

Vorbearbeitung: Entfernen des größten Teils des Bearbeitungsaufmaßes.

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT):

• Ultraschallprüfung (UT): Prüfung auf interne Gussfehler (Lunker, Schlackeneinschlüsse, Risse).

• Magnetpulverprüfung (MT) oder Eindringprüfung (PT): Prüfung auf Oberflächen- und oberflächennahe Fehler.

• Röntgenprüfung (RT): Prüfung auf interne Fehler in kritischen Bereichen.

Wärmestabilisierung (Spannungsarmglühen): Wird nach der Vorbearbeitung erneut durchgeführt, um Bearbeitungsspannungen abzubauen und die Abmessungen zu stabilisieren.

Feinbearbeitung:

• Große CNC-Bohrwerke/Vertikaldrehmaschinen: Bearbeitung von kritischen Bereichen wie Trennflächen, Lagersitzbohrungen, Dampfdichtungsnuten usw. Die Gewährleistung der Ebenheit und Dichtheit der Trennfläche sowie der Konzentrizität der einzelnen Bohrungen ist eine zentrale Anforderung.

• Bohren: Bohren verschiedener Verbindungsschraubenlöcher, Instrumentenlöcher.

Wasserdruckprüfung: Überdruckprüfung des bearbeiteten Zylinders, um seine Druckfestigkeit und Dichtheit zu überprüfen.