Experimental Study of the Effects of a Constant and Variable Electric Fields on the Strength Properties of the Blade Steel Surface Layer

Abstract

The article presents the results of the experimental determination of the microhardness of the 15H11MF blade steel surface layer exposed to a constant or variable electric field. It is shown that its effect significantly reduces the microhardness of the blade steel surface layer. Since the strength of the surface layers of the working blades is one of the most important characteristics of their erosion resistance, the effect of the electric field of the steam flow volume charge can be one of the negative factors that reduce the erosion resistance of turbine blade surfaces. Based on the obtained results, it can be concluded that it is necessary to further improve the system for neutralizing the accumulation of electric charges in the flow path, which currently mainly performs the function of turbine rotor grounding.

У статті наведені результати експериментального визначення мікротвердості поверхневого шару лопаткової сталі 15Х11МФ під впливом постійного і змінного електричного поля. Показано, що вплив постійного і змінного електричного поля суттєво зменшує мікротвердість поверхневого шару лопаткової сталі. Оскільки міцність поверхневого шару робочих лопаток є однією з найважливіших характеристик їхньої ерозійної стійкості, вплив електричного поля об'ємного заряду парового потоку може бути одним з негативних чинників, що знижують ерозійну стійкість поверхні лопаток турбіни. На підставі отриманих результатів можна зробити висновок про необхідність подальшого вдосконалення системи нейтралізації накопичення електричних зарядів в проточній частині, яка на цей час в основному виконує функцію заземлення ротора турбіни.

В статье представлены результаты экспериментального определения микротвердости поверхностного слоя лопаточной стали 15Х11МФ при воздействии постоянного и переменного электрического поля. Показано, что влияние постоянного и переменного электрического поля существенно уменьшает микротвердость поверхностного слоя лопаточной стали. Поскольку прочность поверхностного слоя рабочих лопаток является одной из важнейших характеристик их эрозионной устойчивости, воздействие электрического поля объемного заряда парового потока может быть одним из негативных факторов, снижающих эрозионную стойкость поверхности лопаток турбины. На основании полученных результатов можно сделать вывод о необходимости дальнейшего совершенствования системы нейтрализации накопления электрических зарядов в проточной части, которая в настоящее время в основном выполняет функцию заземления ротора турбины.