法兰西斯水轮机转轮和泵轮的制造

随着水轮机的输出功率和水头不断增大，对质量的要求愈来愈高，如耐磨、耐气蚀、耐腐蚀、高强度、高韧性及其它材质性能都要求很高。加之考虑到现场装配的施工情况，转轮材料的可焊性选择也是要适当考虑的主要问题之一。我们制造了许多碳钢、13％Cr—Ni不锈钢和18％Cr-8%oNi不锈钢水轮机转轮。就操作效果和成本而言，在满足上述条件方面，     

热处理对0Cr16Ni5Mo不锈钢焊接接头性能的影响

为提高水轮机过流部件焊接修复区域抗磨蚀性能,对0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢材质的转轮采用0Cr16Ni5MoRe不锈钢焊材进行焊接修复,研究热处理工艺对焊接接头性能影响。研究结果表明,通过延长焊后热处理时间至10 h,可有效改善母材、焊缝、热影响区的冲击性能,同时其弯曲性能也得到明显改善。采用0Cr16Ni5MoRe不锈钢焊条焊接0Cr13Ni5Mo不锈钢后,经焊后缓冷并610℃保温10 h空冷后焊接接头各项指标符合标准规定。     

一种新型水轮机用铸造低碳马氏体不锈钢ZG06Cr10Ni4Mo

将典型的水轮机用低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo(相当于ASTM的CA6NM)中的Cr含量降低至8.5%～11.5%,形成一种新型水轮机用铸造低碳马氏体不锈钢ZG06Cr10Ni4Mo.给出了ZG06Cr10Ni4Mo成分范围、热处理规范、显微组织、力学性能要求以及不同的热处理工艺与力学性能之间的关系.同时给出了ZG06Cr10Ni4Mo及其他水轮机用不锈钢的抗空蚀性能和电化学性能.     

1千kW水轮机ZG20SiMn与ZG0Cr13Ni4Mo异种钢混流式转轮的焊接

本文通过对 ZG20SiMn 与 ZG0Cr13Ni4Mo 异种钢焊接接头分析,得出了在1千 kW水轮机混流式转轮异种钢焊接时,选用0Cr13Ni6Mo 焊条较为理想,采用预热措施,可以控制接头的冷裂倾向等结论。文中对转轮的回火工艺、组装方案及焊接工艺进行了介绍。     

13Cr5Ni不锈钢水轮机转轮的焊接制造

<正> 本文介绍了50万瓩大型法兰西斯式水轮机铸—焊转轮的制造过程和施工简图。转轮的最大外径约6300毫米,加工后净重约100吨,用13Cr5Ni不锈钢制造,此钢除了有优良的机械性能、韧性和抗气蚀能力外,其焊接性能也是很优异的。由于整体熔炼和铸造的能力不足,因此,转轮是分若干部份铸造的。砂型用干模砂和发热自硬砂制成,砂芯用自硬法制成。开始制造前,分析了影响焊接变形的因素,通过拘束载荷和拘束强度的计算,确定了拉筋的尺寸,数量和位置。     

0Cr13Ni6Mo大型叶片铸件中“灰片”断口的研究

<正> 一、前言“330”工程用17万千瓦水轮机大叶片是我国所浇注的叶片中最大的铸件,毛重42t,加上浇冒口重67t,最大的截面厚为500mm,材料为0Cr13Ni6Mo不锈钢,化学成分和性能要求如下: 化学成分(％): C Si Mil ≤0.08 ≤0.8 0.6～0.8 Cr Ni Mo S、P 12～14 5.5～6.5 0.4～1.0 ≤0.035 机械性能: oa(kgf/mm~2) ob(kgf/mm~2) 45 65 δ(％) ψ(％) ak(kgf·m/cm~2)     

岩滩水轮机新转轮叶片的研制

1铸件结构及技术要求岩滩水轮机发电机组单机容量330 MW,混流式转轮机组,转轮直径8 m。叶片最大轮廓尺寸为4 420mm×3 300 mm×1 500 mm,净重9.43 t,叶片材质为ZG04Cr13Ni4Mo,钢液需要VOD精炼。1.1制造难点岩滩叶片属于三维扭曲变断面结构的大型板状不     

清水和含沙水中20SiMn和0Cr13Ni5Mo钢的空蚀行为

利用超声振荡空蚀实验机对两种主要的水轮机用金属材料进行了清水和含水水条件下的空蚀行为研究,结果表明,高硬度的0Cr13Ni5Mo不锈钢抗清水和含水沙水的空蚀性能均显著高于低硬度的20SiMn低合金钢,在清水空蚀中0Cr13Ni5Mo不锈钢均匀脱落,而20SiMn低合金钢不均匀脱落,表面出明显的空蚀坑,空蚀和沙子冲蚀磨损的联合作用使得两种材料在含沙水中的空蚀失重显著高于水空蚀,0Cr13Ni5Mo不锈钢在含沙水中的空蚀育期显著缩短。     

保温冒口在不锈钢铸造上的应用

<正> 一、前言在高合金钢尤其是不锈钢铸造中,采用保温冒口技术,具有特殊的迫切性与重要意义。从经济效果上看,它可大大提高昂贵钢水的利用率,明显降低成本。从工艺角度上看,由于冒口横截面尺寸减小,便于切割;改善了铸型的热应力分布,减少开裂;同时也降低了Cr、Ni元素的重熔损耗。本文拟针对制造18000kW轴流式水轮机组和11000kW蓄能水轮机组所需的0Cr13Ni6Mo不     

大型水轮机转轮下环的磁粉探伤

转轮是水轮机组中最关键的部件之一，是水轮机的心脏，主要由上冠、叶片、下环三个部分组成，在使用运转过程中，既承受很大的水流冲击，又经受泥沙的磨损和水流的气蚀破坏作用。所以技术部门经过大量的科学实验，下环和叶片采用了耐磨、韧性好的0Cr13Ni5Mo铸钢件。同时，对下环和叶片提出了严格的质量要求，要求探伤部门采取有效的探伤方法，严把质量关。     

气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能的影响

针对大型水轮机转轮用钢ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊缝熔敷金属冲击性能与母材相比较低的问题,采用两种气体元素含量（O、N）不同的00Cr13Ni5Mo焊丝,同时在MAG焊及TIG焊中应用不同类型、不同配比的混合保护气体来改变熔敷金属中的气体元素（O、N）含量,研究气体元素（O、N）含量对熔敷金属冲击性能的影响,找出提高熔敷金属冲击性能的方法,使熔敷金属的冲击性能与母材达到更好的匹配。研究表明,气体含量对马氏体不锈钢熔敷金属冲击性能有明显的影响,熔敷金属中的气体元素含量越少,冲击性能越好,其中氧含量是决定熔敷金属冲击性能的主要因素。     

GB/T 39191—2020《不锈钢和耐热钢件热处理》标准解读

<正>GB/T 39191—2020《不锈钢和耐热钢件热处理》标准2020年10月11日发布,2021年5月1日起实施,标准规定了常用不锈钢和耐热钢件的热处理工艺、设备、质量控制以及对安全与环境卫生和能耗等方面的要求。以下为部分不锈钢和耐热钢的分类及牌号(括号内为原牌号)。1 不可热处理强化钢(1)奥氏体型06Cr19Ni10(1Cr18Ni9)、12Cr18Ni9(1Cr18Ni9)、12Cr17Ni7(12Cr17Ni7)、     

消除强磁偏吹的方法

我厂生产的12.5万千瓦水轮发电机组上的转轮,是由17片铸造不锈钢叶片(材质0Cr13Ni6)焊接在上冠和下环上的,重40余吨。采用碱性不锈钢焊条焊接,焊缝形式近似角焊缝。     

He与He＋CO_2双层气流保护TIG焊工艺

以0Cr13Ni5Mo水轮机转轮用低碳马氏体不锈钢为母材,开展了内层为氦,外层为He＋CO2的双层气流保护TIG焊工艺研究.内层通纯氦避免电极直接接触外层CO2而氧化烧损,外层添加活性气体CO2向熔池溶解活性元素氧改变熔池表面张力对流模式,进而增加熔深和焊缝深宽比.研究了外层气体中CO2含量的变化对电极保护和焊缝形貌的...     

1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为，利用扫描电镜(SEM)跟踪观察了试样表面的空蚀形貌，测量了静态和空蚀条件下的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)，分析了腐蚀和氢对空蚀损伤的影响,结果表明：在0．1mol／LHCl溶液中，加工硬化能力高的1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能优于水轮机常规用材0Cr13Ni5Mo；当盐酸浓度增大为0．5mol／L时，阳极溶解和氢的共同作用促进1Cr18Mn14N不锈钢表面裂纹的形核和失稳扩展，裂纹扩展、连接引起材料大量脱落，使1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能大大劣化，反而不如0Cr13Ni5Mo不锈钢．     

水轮机叶片材料——Cr8CuMo钢的大截面性能

大容量、高参数水轮机组的叶片材料要求足够高的强度,以及良好的塑性、韧性配合,尤其是在大截面上的性能。本文介绍了中合金钢Cr8CuMo钢的基本性能及直径300和500mm的大截面性能,并与国内外水轮机常用高合金钢Cr13Ni4Mo及Cr13Ni6Mo钢作了比较,发现Cr8CuMo钢具有与高合金钢相似的水下疲劳性能、抗气蚀性能。研究结果表明,Cr8CuMo钢达到了制造大型机组叶片的要求,即σ_(0.2)≥45kG/mm~2,σ_b≥65kG/mm~2,δ≥12％,φ≥30％,α_k≥5kG·m/cm~2。采用中合金钢制造叶片,可以大大节约合金元素。     

04Cr13Ni5Mo横焊堆焊工艺

04Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢耐蚀性能良好,常被用作制造水轮机过流部件材料。为了延长水轮机过流部件的使用寿命,常采用堆焊的方法进行修复。由于没有正确的参数指导,实际修复过程中常出现裂纹。为了降低裂纹倾向,改变预热温度,研究横焊堆焊接头硬度和金相组织的变化规律。结果表明:厚板04Cr13Ni5Mo不锈钢不预热时有一定淬硬倾向,焊前需要进行预热。预热温度越高,焊接接头淬硬倾向有所降低。不同预热温度下的焊缝区域组织均为低碳马氏体和少量铁素体,热影响区为低碳马氏体。     

亚稳奥氏体金属抗空蚀性能及其主要控制因素

用旋转圆盘实验机对5种亚稳奥氏体金属的抗空蚀性能和水轮机叶片用0Cr13Ni5Mo不锈钢进行了对比研究。结果表明，2种应力诱发马氏体Fe-Mn-Si-Cr形状记忆合金的抗空蚀性能远高于3种应变诱发马氏体相变奥氏体不锈钢和0Cr13Ni5Mo不锈钢。高的局域弹性性质he是Fe-Mn-Si-Cr形状记忆合金具有高抗空蚀性能的主要原因。he是影响亚稳奥氏体金属抗空蚀性能的首要控制因素，空蚀诱发马氏体耗散能量，空蚀表层硬度及加工硬化能力是影响亚稳奥氏体金属抗空蚀性能的第二控制因素。     

两种Ni基喷涂层微观组织及性能的研究

利用AC-HAVF喷涂技术在水轮机叶片材料0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备Ni67、Ni60/WC涂层,对两种涂层的微观组织及冲蚀磨损、空蚀性能进行研究.结果表明:涂层主要由Ni-Fe固溶体以及Cr0.19Fe0.7,Ni0.11,Cr26C3,CrB2等相组成,Ni60/WC涂层中还含有WC、M6C(Ni2 W4C或Fe3W3C)等硬质相;涂层与基体结合很好,两种涂层的孔隙率都很低,具有很高的结合强度和硬度;两种涂层的冲蚀磨损性能优异,磨损失重约为0Cr13Ni5Mo基体的20%,较基体有很大程度的提高,但耐空蚀性能较差,低于基体,耐空蚀性能有待提高.     

不锈钢分类

从热处理生产工艺考虑,不锈钢按显微组织和热处理特征分类更具有实际意义。一般加热至某一温度快冷(空冷)至室温所能获得的组织分为:铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏体-铁素体型及沉淀硬化型五类。(1)马氏体不锈钢:代表钢种为12Cr13、20Cr13、40Cr13、14Cr17Ni2和95Cr18等。(2)铁素体不锈钢:典型钢为06Cr13Al、10Cr17、10Cr17Mo等。(3)奥氏体不锈钢:典型钢为12Cr18Ni9(1Cr18Ni9)、06Cr19Ni10(0Cr18Ni9)等,工业上应用广泛,无磁性。(4)双相(奥氏体-铁素体)不锈钢,其中一相含量不低于25%,可以分为低合金型、中合金型、高合金型及超级双相不锈钢,如0Cr25Ni5Mo2等。(5)沉淀硬化不锈钢:17-4PH(M)05Cr17Ni4Cu4Nb、17-7PH(半A)07Cr17Ni7Al、PH15-7Mo(半A)07Cr15Ni7Mo2Al等。