Processus de fabrication et techniques dusinage des corps de turbine à vapeur

Le corps de turbine à vapeur, communément appelé cylindre ou chambre à vapeur, est le composant central de la turbine à vapeur, dont le rôle est bien plus complexe et exigeant que celui du corps de turbine hydraulique. Il doit non seulement supporter une pression interne énorme, mais aussi relever le défi fondamental des températures extrêmement élevées.

Le choix des matériaux pour les corps de turbine à vapeur est principalement guidé par la résistance à haute température, la résistance au fluage, la résistance à loxydation et la résistance à la fatigue thermique. La fonte et lacier au carbone ordinaire ne répondent absolument pas aux exigences, il est impératif dutiliser un acier moulé allié haute température spécifique.

La fabrication des corps de turbine à vapeur est un exemple de fabrication déquipements lourds haut de gamme, avec un processus extrêmement complexe :

Moulage : Moulage en sable de précision dans une grande fonderie, garantissant que la pièce moulée est dense et sans défauts internes. Cest létape la plus cruciale et la plus difficile.

Traitement thermique : Incluant le recuit, la normalisation + revenu, etc., dans le but déliminer les contraintes de moulage, daffiner la taille des grains, dobtenir la microstructure souhaitée (généralement de la sorbite revenue) et les propriétés mécaniques.

Ébauche : Suppression de la majeure partie de la surépaisseur dusinage.

Contrôle non destructif (CND) :

• Contrôle par ultrasons (UT) : Inspection des défauts de moulage internes (retassures, inclusions de scories, fissures).

• Magnétoscopie (MT) ou ressuage (PT) : Inspection des défauts de surface et de subsurface.

• Radiographie (RT) : Inspection des défauts internes des zones critiques.

Traitement de stabilisation thermique (recuit de relaxation des contraintes) : Réalisé à nouveau après lébauche, pour éliminer les contraintes dusinage et stabiliser les dimensions.

Usinage de finition :

• Aléseuse-fraiseuse CNC de grande taille / Tour vertical : Usinage des surfaces de séparation, des alésages de paliers, des rainures détanchéité à la vapeur et dautres zones critiques. Lexigence fondamentale est de garantir la planéité et létanchéité des surfaces de séparation ainsi que la concentricité de tous les alésages.

• Perçage : Perçage de divers trous de boulons de connexion, trous dinstruments.

Essai de pression hydraulique : Test de surpression du cylindre usiné pour vérifier sa résistance à la pression et son étanchéité.