转子轴和用于制造转子轴的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109477387A(43)申请公布日2019.03.15(21)申请号201780043728.4(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限(22)申请日2017.07.07公司11227代理人张春水丁永凡(30)优先权数据16179383.12016.07.14EP(51)Int.Cl.F01D5/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01D5/06(2006.01)2019.01.14B23K9/02(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2017/0670972017.07.07(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/011081DE2018.01.18(71)申请人西门子股份公司地址德国慕尼黑(72)发明人斯特凡·布吕斯克托尔斯滕-乌尔夫·克恩亚历山大·卢伊特勒权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称转子轴和用于制造转子轴的方法(57)摘要本发明涉及一种用于涡轮机的、尤其是蒸汽轮机的涡轮转子的转子轴(1)，其具有由第一材料构成的轴基体(2)和由第二材料构成的施加到所述轴基体上的至少一个环形件(15，16)，其中所述第二材料具有与第一材料相比相同的或更高的强度和/或更高的耐蚀性，其中在所述环形件(15，16)上构成至少一个叶片槽(18)，并且其中所述环形件借助于窄间隙焊接与所述轴基体(2)材料配合地连接。CN109477387ACN109477387A权利要求书1/2页1.一种用于涡轮机的、尤其是蒸汽轮机的涡轮转子的转子轴(1)，具有由第一材料构成的轴基体(2)和由第二材料构成的施加到所述轴基体(2)上的至少一个环形件(15，16，23，24)，其中所述第二材料具有与所述第一材料相比相同的或更高的强度和/或更高的耐蚀性，其中在所述环形件(15，16，23，24)上构成至少一个叶片槽(18)，并且其中所述环形件(15，16，23，24)借助于窄间隙焊接与所述轴基体(2)材料配合地连接。2.根据权利要求1所述的转子轴(1)，其中所述环形件(15，16，23，24)具有下述组成成分：0.10重量％至0.30重量％的C、1.0重量％至6.0重量％的Cr、3.0重量％至6.0重量％的Ni。3.根据权利要求1或2所述的转子轴(1)，其中所述环形件(15，16，23，24)经由至少一个借助于窄间隙焊接产生的焊缝(17)与所述轴基体(2)连接，其中所述焊缝(17)具有由第一焊料构成的轴向靠外的外部部段和由第二焊料构成的位于外部部段之间的中间部段，并且其中所述第一焊料具有比所述第二焊料更高的耐蚀性。4.根据权利要求1、2或3所述的转子轴(1)，其中所述环形件(15，16，23，24)通过辊压或锻造制造。5.根据权利要求1至4中任一项所述的转子轴(1)，具有至少两个环形件(15，16，23，24)，所述环形件朝向所述轴基体(2)的轴端部(9，10)错开地设置并且施加到所述轴基体(2)上，其中所述轴基体(2)的靠近所述轴端部(9，10)设置的、承载环形件(15，16)的施加部段(5，8)的外径(11，13)小于所述轴基体(2)的远离所述轴端部(9，10)设置的、承载另外的环形件(23，24)的施加部段(6，7)的外径(12，14)。6.一种用于制造涡轮机的、尤其是蒸汽轮机的涡轮转子的转子轴的方法，所述方法具有下述步骤：-制造由第一材料构成的轴基体(2)；-制造由第二材料构成的至少一个环形件(15，16，23，24)，其中所述第二材料具有与所述第一材料相比相同的或更高的强度和/或更高的耐蚀性；-将所述环形件(15，16，23，24)施加到所述轴基体(2)上；-借助于窄间隙焊接将所述环形件(15，16，23，24)与所述轴基体(2)材料配合地连接；和-在所述环形件(15，16，23，24)上构成至少一个叶片槽(18)。7.根据权利要求6所述的用于制造转子轴(1)的方法，其中在焊接之前，使所述环形件(15，16，23，24)在550℃和630℃之间的温度下经受热处理。8.根据权利要求7所述的方法，其中在焊接所述环形件(15，16，23，24)之后，在580℃和650℃之间的温度下执行热处理。9.根据权利要求6、7或8所述的方法，其中将所述环形件(15，16，23，24)经由至少一个借助于窄间隙焊接产生的焊缝(17)与所述轴基体(2)材料配合地连接，2CN109477387A权利要求书2/2页其中所述焊缝(17)制造为，使得所述焊缝(17)具有由第一焊料构成的轴向靠外的外部部段和由第二焊料构成的位于所述外部部段之间的中间部段，其中所述第一焊料具有比所述第二焊料更高的耐蚀性。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述