高频淬硬、防腐或涂层、司太立钎焊等表面处理。
2、制造装备
工厂拥有从德国进口的最大打击力18000吨的大型离合器式螺旋压力机和8000吨的液压螺旋压力机，锻造热加工优势明显，具备叶片精锻能力；?拥有德国ELB公司生产的双砂轮强力磨床5台，具备对纵树型直齿叶根、各种R的圆弧叶根进行精密磨削能力。
拥有从德国进口的德马吉4200*900长工作台5轴联动立式加工中心，瑞士斯达拉格5轴联动叶片加工中心，辛辛那提精密4轴立式加工中心等一批数控加工设备；叶片加工基本实现了数控加工。目前已建立了完善的数控机床联网系统，该联网系统采用美国EXTREME DNC数控机床联网通信软件，用于数控机床加工文件的发送和接收以及实现DNC功能。工厂计划用3-4年时间完成叶片型面加工设备的升级改造工作。
拥有齐备和先进的理化和各种计量检测设备，包括从德国LEICA公司进口的先进的DMI2M型和 MM/6型金相显微镜和从意大利进口的三坐标测量仪，1米光学投影仪，无损探伤检测设备等，具备了对叶片进行各方面性能检测的能力。
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第二部分
一 叶片设计
简述长叶片的基本机构要素，并依托先进的全三维气动设计系统，优化设计了1080mm长叶片。采用现代CFD分析软件，进行三维流场绕流分析，完善流场设计，提高效率。新型整圈阻尼型1080mm叶片是世界上最大排汽面积叶片之一，可大幅度提高机组容量和效率。
关键词：长叶片，三维流场，CFD，优化设计
1． 长叶片的设计和优化
对长叶片的设计和优化的关键技术研究采取以下几个方法。末级长叶片的三维图如图一所示
图一 末级静叶三维图
2.长叶片全三元气动设计
以高速、大容量计算机为依托的全三元气动计算方法是当今计算流体力学的最新的发展领域。上海汽轮机有限公司通过的全三元气动设计计算机程序，实现了长叶片级的全三元气动设计及全三维马刀型静叶片的设计：
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3.长叶片优化设计
当需要优化选配不同的长叶片时，可分四个步骤进行：
按最小余速损失原则决定叶片的排汽面积和（平均）喉部面积。该步骤不仅完成了长叶片的选型，也基本决定了末级的热力性能，图二表示末级反度沿叶高的分布。
图二 末级反动度沿叶高的分布
按三元流场设计决定沿叶高的进出汽角，作为最终动、静叶片成型的依据。通过对末级的气动性能分析，做进一步的优化。
按照.强度振动要求决定叶片的宽度和最终的尺寸。
.采用CFD软件仿真多级叶片三维流场，对上述设计结果验证。
现阶段应用于汽轮机设计当中的三维粘性CFD技术主要起仿真设计的作用，它更多的是作为一种诊断工具。在不断的设计和CFD验算中得到符合设计要求的末级叶片。设计的改进是以CFD验证结果为依据，因此CFD的准确性就变得至关重要。
随着计算机技术的不断提升以及计算流体力学的迅速发展，针对叶轮机械内部流动的三维粘性计算程序已经得到巨大发展。叶轮机械内部的流场预测已经从单排叶片分析（Dawes）发展到多排叶片分析(Denton)，由多级定常预测（Adamczyk）发展到多通道甚至整圈多排非定常预测（Hah）。不仅如此，在以往的数值仿真中很难考虑的诸如叶顶间隙流动、冷却气膜喷射、级间抽气、气封漏气、部分进气以及非对称排气等许多复杂的流动现象都逐步纳入了仿真的范围。已经有一些学者提出了数字化风洞的概念（Nozaki）。就是用计算机上的数字仿真替代部分实验室的风洞实验。
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中国科学院工程热物理研究所自主开发了基于有限体积的针对低速流动的压力修正方法和针对高速流动的显式时间推进方法，以及基于有限差分的针对高速流动的新型LU型隐式时间推进方法和Beam-Warming近似因式分解隐式算法。这些程序已经在跨音透平级小流量工况的数字仿真，跨音压气机内部流场仿真，透平级动静干涉的数值模拟，以及其他各种型式叶轮机械内部流动预测中得到了广泛的应用，并取得了很好的结果，此外在此基础上对1080mm长叶片的开发设计进行了CFD三维流场仿真分析，如以下图所示。
图3 末级静叶50%叶高马赫数分布 图4 末级静叶50%叶高静压分布 图5末级静叶50%叶高速度矢量
图6末级动叶50%叶高马赫数分布 图7 末级动叶50%叶高静压分布 图8 末级动叶50%叶高速度矢量
结果表明：
1米级长叶片在设计工况条件下，末级反动度沿叶高变化比较均匀；叶片根部、中部以及顶部三个拟S1流面的马赫数分布，压力分布以及速度矢量显示，末级叶片内部流动状况基本良好。这表明该1米级叶片设计合理。叶片的各项性能指标均达到经济性好，安全可靠的要求。
二．研究成果和经济效益
1.研究成果
新型整圈阻尼型1080mm叶片是世界上最大排汽面积叶片之一，可大幅度提 9
高容量和效率，并可在350～900MW机组中推广使用，尤其是我们已经中标的国内首台900MW机组中，将会更显示出1米级长叶片的优势。整圈阻尼应力集中小，动应力低，具有优良抗高周，低周疲劳能力和优异的调频性能。其调频振型由通常的三阶减少为一阶，在充分满足叶栅气动性能的同时，实现了优良的强度振动性能设计。
在气动设计方面，我们采用传统与现代方法相结合，在初始流场设计的时候，采用准三元气动设计程序，确定最佳气流参数，之后采用现代CFD分析软件，进行三元流场绕流分析，捕捉二次流形成机理，完善流场设计，降低二次流损失。结果明显的改善了冲角，出汽角以及级反动度的分布，提高效率。
2. 经济效益
1080mm叶片的开发带来了可观的经济和社会效益，与现有300MW～600MW机组相比，其排汽面积增加20％，在积木块不变的情况下，单机功率可增加17％以上；效率提高1％，具有很高的经济效益和社会效益。按目前已签订的应用1080mm叶片的机组已达40多台（包括超临界600MW等级机组），因此1080mm叶片研制成功，为我公司创造了可观的经济效益和社会效益。
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