谢小正，赵荣珍，陈惠贤

(兰州理工大学a.机电工程学院;b.数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室，兰州 730050）

0 引言

叶片是汽轮机将蒸汽动能转换为转子机械能的关键部件，其设计和制造水平很大程度上决定着汽轮机的性能［1］。由于叶片形状复杂、尺寸跨度大、受力恶劣、承载大、在高温、高压和高速状态下运转，因此当叶片表面质量不高时严重影响汽轮机的动力学性能［2］，而且叶片榫槽表面质量低时产生的振动、冲击会严重影响汽轮机整机使用性能，因此提高叶片表面及叶片榫槽表面质量对提高汽轮机的性能至关重要。国内某电厂对型号为C50-8.83/0.118的汽轮机次末级动叶片(材料为1Cr12Ni2W1Mo1V不锈钢）进行检修时发现，第19级30#、80#叶片损伤严重，70#叶片断裂，同时拉筋、围带均断裂。分析原因主要是由于叶片表面完整性差、自身残余拉应力过大、加工温度过高烧伤叶片，从而引起叶片机组振动、工作中叶片断裂，后边这些问题主要是叶片加工过程中造成的［3］。传统机加工方式加工的叶片，表面质量由于残余应力的存在而较差。这是由于残余拉应力的存在会明显降低材料的疲劳强度，且在有应力集中或者有腐蚀性介质存在的工况下，残余拉应力对零件疲劳强度的影响更为突出;而残余压应力对汽轮机叶片的抗疲劳性能以及使用寿命至关重要［4］。另外不锈钢叶片高速铣削属于典型的难加工材料复杂曲面精密加工［5-6］。因此，本文就不锈钢叶片力学性能及机械加工性能结合高速铣削精确分析加工工艺参数对叶片的残余应力影响。……