焊接转子及其生产方法以及具有焊接转子的蒸汽涡轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102606219A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102606219A(43)申请公布日2012.07.25(21)申请号201210031005.1(22)申请日2012.01.20(30)优先权数据13/0110902011.01.21US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人T·J·法里诺R·G·贝兰M·J·G·费尔南德斯(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人周心志谭祐祥(51)Int.Cl.F01D5/02(2006.01)C22C38/46(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书77页页附图附图33页(54)发明名称焊接转子及其生产方法以及具有焊接转子的蒸汽涡轮(57)摘要本申请公开了焊接转子及其生产方法以及具有焊接转子的蒸汽涡轮。该焊接转子包括高压部段和中压部段。高压部段包括接合到低温材料部段的高温材料部段。CN10269ACN102606219A权利要求书1/1页1.一种转子，包括：高压部段，其具有第一端和第二端；以及中压部段，其接合到所述高压部段的所述第二端；其中，所述高压部段包括：高温材料部段，其由高温材料形成且具有第一端和与第一端相对的第二端；由第一低温材料形成的第一低温材料部段，所述第一低温材料部段接合到所述高温材料部段的第一端；以及由第二低温材料形成的第二低温材料部段，所述第二低温材料部段接合到所述高温材料部段的第二端。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，通过将所述中压部段栓接到所述第二低温材料部段来将所述中压部段接合到所述高压部段的第二端。3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述中压部段包括中压高温材料部段和中压低温材料部段。4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述第一低温材料部段至少部分地限定高压主蒸汽流动路径。5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述高温材料为高铬合金锻钢。6.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述第一低温材料和第二低温材料包括锻造合金钢。7.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述高铬合金锻钢包括：大约10.0wt.％至大约13.0wt.％的Cr；大约0.5wt.％至大约2.0wt.％的Mo；大约0.1wt.％至大约0.3wt.％的V；以及大约0.5wt.％至大约1.0wt.％的Ni。8.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述锻造合金钢包括：大约0.5wt.％至大约2.2wt.％的Cr；大约0.5wt.％至大约2.0wt.％的Mo；大约0.1wt.％至大约0.5wt.％的V；以及大约0.2wt.％至大约1.0wt.％的Ni。9.一种蒸汽涡轮，其包括根据权利要求1所述的转子。2CN102606219A说明书1/7页焊接转子及其生产方法以及具有焊接转子的蒸汽涡轮技术领域[0001]本发明大体而言涉及蒸汽涡轮，且更特定而言涉及具有焊接转子轴杆的蒸汽涡轮(steamturbine)。背景技术[0002]典型蒸汽涡轮设施可配备高压蒸汽涡轮，中压蒸汽涡轮和低压蒸汽涡轮。每个蒸汽涡轮由适合于耐受该特定涡轮的操作条件、压力、温度、流率等的材料形成。[0003]近来，蒸汽涡轮设施设计趋向于更大容量且设计了更高效率，其包括在一定的压力和温度范围内操作的蒸汽涡轮。这些设计包括整合为单件且对于每个蒸汽涡轮使用相同的金属材料的高-低压整合，高-中-低压整合和中-低压整合蒸汽涡轮转子。常常，使用金属，其能在涡轮的最高操作条件下执行，从而增加了涡轮的总成本。[0004]蒸汽涡轮常规地包括转子和壳体封套。转子包括可旋转地安装的涡轮轴杆，其包括叶片。当热和加压蒸汽流过在壳体封套与转子之间的流动空间时，使涡轮轴杆旋转，因为能量从蒸汽转移到转子。转子和特别是转子轴杆常常形成涡轮金属的主体。因此，形成转子的金属显著地构成涡轮成本。如果转子由高成本、高温金属形成，那么甚至进一步提高成本。[0005]因此，需要提供由最少量高温材料形成的蒸汽涡轮转子。发明内容[0006]根据本公开内容的一示例性实施例，公开了一种转子，其包括：具有第一端和第二端的高压部段，和接合到高压部段的第二端的中压部段。高压部段包括由高温材料形成的高温材料部段。高压部段具有第一端和与第一端相对的第二端。由第一低温材料形成的第一低温材料部段接合到高温材料部段的第一端，而由第二低温材料形成的第二低温材料部段接合到高温材料部段的第二端。[0007]根据本公开内容的另一示例性实施例，公开了一种蒸汽涡轮，其包括转子。该转子包括：具有第一端和第二端的高压部段，和接合到高压部段的第二端的中压部段。高压部段包括：高温材料部段，其由高温材料形成且具有第一端和与第一端相对的第二端；以及，由第一低温材料形成的第一低温材料部段，其