核电汽轮机低压转子作为汽轮机的核心部件之一,其锻件钢锭、毛坯的质量和尺寸都很大,锻造难度大,性能热处理要求苛刻,因此在世界范围内的供货能力有限。由于转子最大外径达3100mm左右,末级叶片长度超过1700 mm,转子在机组运行时承受着巨大的离心力、扭转力矩以及启动和调峰过程中的载荷突变。极高的转子锻造难度以及复杂的运行工况对转子的各项性能提出了更高的要求。
目前,大型核电汽轮机低压转子主要有3种结构形式,即整锻转子曰、套装转子困和焊接转子。由于大型核电汽轮机低压转子的直径增大导致自重增加,因此通过焊接工艺将较小锻件连接而成的焊接转子成为核电汽轮机重点发展的转子结构。焊接转子具有空腔结构,相对质量轻,相比其他结构形式,具有选材灵活、残余应力小、启动和负载时拥有良好的工作特性等独特的优势。但这对焊接工艺、焊接和锻件材料等提出了很高的要求 。
我国核电汽轮机发展的目标是明确的,即具备自主化的核电汽轮机设计及生产制造的能力。因此,对焊接技术进行研发,并具备相关的自主知识产权,可以有效地解决大型锻件供货问题 。