Laser shock peening technology for repairing turbine blades damaged by pitting corrosion

Abstract

V příspěvku je hodnocena únavová pevnost martenzitické oceli Böhler T 552 používané na výrobu oběžných lopatek L-1 nízkotlakých stupňů parních turbín. Zkoušky vysoko cyklové únavy byly provedeny na zkušebních tělesech s leštěným povrchem bez vad a vzorcích s umělými vadami (důlky hloubky 500 μm) na vzduchu a v parním kondenzátu při namáhání tah-tlak a předpětí 300 MPa. Povrch zkušebních tyčí s vadami byl v místě důlků zpevněn technologií Laser Shock Peening s ochrannou absorpční vrstvou (LSP). Únavová pevnost tyčí s vadami ošetřenými technologií LSP je výrazně vyšší než pevnost vzorků s vadami bez LSP a blíží se hodnotě stanovené pro materiál bez vad. Korozně-únavová pevnost v parním kondenzátu vzorků s vadami je po aplikaci LSP vyšší než únavová pevnost vzorků s důlky bez LSP na vzduchu.Presentované výsledky byly finančně podpořeny Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy – projekt LQ1603 Výzkum pro SUSEN. Práce byla realizována na velké infrastruktuře Udržitelná energetika (SUSEN) vybudované v rámci projektu CZ.1.05/ 2.1.00/03.0108 a CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_008/0000293.The paper evaluates the fatigue strength of the martensitic steel Böhler T552 used for the production of moving L-1 blades of low-pressure steam turbine stages. High cycle fatigue tests were performed on test specimens without defects with a polished surface and samples with artificial defects (pits with a depth of 500 μm) in air and the water condensate under tensile-compressive stresses and pre stress of 300 MPa. The surface of the test bars with defects was locally strengthened – in the place of the pits - by shock waves, which were generated by confining the laser-induced plasma (by technology laser shock peening with protective layer). The fatigue strength of bars with defects treated with LSP technology is significantly higher than the strength of samples without LSP and is close to the value determined for the material with-out defects. Corrosion-fatigue strength in steam condensate of samples with defects is higher after application of LSP than fatigue strength of samples with pits without LSP in air

    Similar works