ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB耐热钢材料开发应用研究

随着火电超超临界机组蒸汽参数提高到28 MPa~30 MPa/600℃/620℃,对耐热钢的性能要求进一步提高,在目前耐热钢铸件材料无法满足该参数长期运行的条件下,开发了一种含Co和B的新型耐热钢材料。利用先进的JMatPro计算软件对ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB进行成分配比和组织及相的模拟,并按计算确定的成分进行试制,通过对进口试块的常规力学性能、高温瞬时拉伸、断裂力学、高温持久-蠕变性能、组织稳定性及相分析和多回火试验后常规力学等使用性能和工艺性能进行了测试、分析,研究表明ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB材料可适用于620℃等级超超临界机组阀门、汽缸等高温高压部件。     

1Cr9Mo1VNbN与15Cr2Mo1焊缝磁粉显示生成原因及处理

随着电力设备向着高容量、高参数迈进,超临界和超超临界火电机组的制造技术越来越成熟,1Cr9Mo1VNbN与15Cr2Mo1作为发电设备的常见金属材料使用非常广泛,这两种材料焊后的磁粉检测时,经常会发现磁粉显示,给制造单位和检测单位带来困扰,本文以某制造厂实际产品制造结构及不同时机的检测结果为依据,浅要阐述1Cr9Mo1VNbN与15Cr2Mo1焊接过程中焊缝磁粉检测磁粉显示的产生原因和处理建议。     

膜式窄节距12Cr1MoVG管屏埋弧焊接试验及手工电弧焊补焊裂纹分析

12Cr1MoVG钢管制成的膜式管屏替代超临界锅炉折烟角SA213-T22管屏水冷壁的试验过程中,发现了埋弧焊角焊缝焊条电弧焊补焊裂纹缺陷.针对这一缺陷展开分析,并找到了缺陷产生的原因,同时提出了解决措施.从而为12Cr1MoVG钢管制成的膜式成排弯管屏应用于超临界锅炉产品奠定了基础,为进一步降低制造成本提出了有意义的探索.     

超超临界火电汽轮机用12Cr耐热铸钢件的开发

通过试制实物尺寸的汽缸、主汽门和喷嘴室的模型表明,采用12Cr钢铸造的超超临界汽轮机部件能充分满足所要求的质量和材料的性能指标,从而能使超超临界汽轮机的蒸汽参数提高到566℃/316atg。     

精炼30Cr2Ni4MoV低压转子材料在超超临界机组上的应用

采用Ansys有限元方法计算了超超临界机组低压转子的温度场,并整理了精练30Cr2N i4MoV低压转子材料的物理化学特性。通过对两者的分析对比,认为超超临界机组的低压转子采用精练30Cr2N i4MoV完全可以满足设计要求。     

高温叶片钢2Cr10MoVNbN的应用性能研究

为了实现高温叶片钢2Cr10MoVNbN的国产化应用,从叶片的高温、高应力、高转速等严苛工况条件的角度,通过试验研究2Cr10MoVNbN钢的高温瞬时拉伸性能、疲劳性能、高温持久性能和物理性能等应用性能,并介绍了各种应用性能的理论基础和钢的强化机理。试验结果显示:1)随温度升高2Cr10MoVNbN钢的强度逐渐降低,在低温阶段延伸率和断面收缩率缓慢下降,在中温阶段塑性最差,进入高温阶段后随温度升高塑性大幅升高;2)2Cr10MoVNbN钢在高温下仍保持高的疲劳强度,疲劳性能优良;3)2Cr10MoVNbN钢的高温持久性能优良,在高温、长时条件下仍保持高的强度。试验证明2Cr10MoVNbN钢是一种理想的超临界、超超临界汽轮机高温叶片材料。     

超超临界660MW汽轮机喷嘴室铸造工艺技术研究

针对超超临界660MW汽轮机喷嘴室结构,重点研究了材质为ZG1Cr10Mo1NiWVNbN的喷嘴室的铸造工艺技术、材料冶炼技术、铸件热处理及补焊等相关技术。并一次性成功生产了合格的超超临界660MW机组喷嘴室铸件,提高了超超临界机组国产化率,提升了东方汽轮机有限公司的竞争力和影响力。     

超临界600MW汽轮机高压主汽阀壳的铸造

介绍了ZG1Cr11Mo1VNbN材质超临界600MW汽轮机主汽阀的技术要求和铸造工艺、生产难点、制造过程中的控制重点，最终成功生产出满足要求的铸件，为公司生产12％Cr超临界材料铸件提供了数据和借鉴。     

超超临界汽轮机用ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢的组织与性能研究

介绍了1000MW等级超超临界汽轮机组大型铸件用材ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢。通过相图计算、模拟焊后热处理,对比了材料的组织性能变化。试验结果表明:ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢正火+高温回火后为典型的板条马氏体组织;材料中未形成Laves相;模拟焊后热处理降低了材料的屈服强度和韧性,塑性有所提高。     

一种含Re超超临界汽轮机叶片钢的应用性能研究

11Cr10Co2W2MoReVNbNB钢是一种含Re的超超临界汽轮机高温叶片用钢,使用温度高达630℃,也就是电站铁素体钢的使用温度极限。通过试验研究11Cr10Co2W2MoReVNbNB钢的高温瞬时拉伸性能、长期组织稳定性等应用性能,并介绍了各种应用性能的理论基础和钢的强化机理。试验结果表明:(1)随温度升高,钢的强度逐渐降低,在低温阶段塑性略有上升,在中温阶段塑性最差,进入高温阶段后塑性大幅升高;(2)经670℃、400h时效后,钢中M23C6等强化相的尺寸有所长大,但仍具有良好的高温拉伸性能,说明钢具有良好的组织稳定性;(3)钢主要通过弥散分布的颗粒状细小析出物M23C6相强化,Re主要存在于基体中,起固溶强化作用。试验证明11Cr10Co2W2MoReVNbNB钢是一种理想的高参数、大容量超超临界汽轮机高温叶片材料。     

超临界二氧化碳环境中耐热材料的腐蚀行为研究

选取5种典型耐热材料T91、VM12、Super 304H、Inconel 617和Sanicro 25为实验材料,在600℃、15 MPa条件下进行超临界二氧化碳腐蚀实验.通过分析天平获得耐热材料增重量变化;利用拉曼光谱仪、X射线衍射仪和辉光放电光谱仪对耐热材料表面腐蚀产物进行物相和成分表征;利用电子显微镜进行表面和断面形貌观测,最后分析耐热材料的腐蚀行为.结果表明:T91和VM12符合抛物线型.腐蚀动力学规律,Super 304H、Inconel 617和Sanicro 25则增重量不明显,没有明显规律;增重量与耐热材料的Cr质量分数呈反比关系;在高温超临界二氧化碳环境中耐热材料发生了氧化和碳化反应;T91和VM12没有贫Cr现象,而Super 304H、Sanicro 25和Inconel 617则具有明显的贫Cr区域,且贫Cr区域厚度由小到大依次为:Inconel 617＜Sanicro 25＜Super 304H.     

局部固溶对锅炉常用奥氏体不锈钢管性能影响

在超临界和超超临界锅炉中,高温段蛇形管部件中选用大量奥氏体不锈钢管,其局部热处理控制过程将影响材料性能,通过对几种常见材质的不锈钢进行局部固溶热处理,来检测其直段各温度区及弯头材料性能变化情况。     

超超临界汽轮机高温部件材料选择与防止固粒侵蚀措施

超超临界汽轮机的高温部件是汽轮机组中最容易出现损坏事故的部分,为保证机组的安全运行,须对高温部件选择合理的材料.介绍了目前国内外关于超超临界汽轮机高温部件的材料选择及其对高温部件固粒侵蚀所采取的防止措施.高温部件的材料采用添加微量的Mo、W、V、Nb、B、N等元素的改进型高Cr钢,能够满足目前超超临界汽轮机安全运行的要求.采用渗硼和涂陶瓷材料等表面硬化或表面塗复的方法可以防止固粒侵蚀.实践表明:改进型高Cr钢选用与防止固粒侵蚀措施,能够满足汽轮机长期安全运行的要求,可为汽轮机的设计制造、电厂运行人员安全运行机组提供参考.     

超超临界锅炉用钢E911焊接性试验研究

超临界、超超临界机组的关键技术是多方面的,在设计和制造上都有高难技术,但热强性高、工艺性好、价格低廉的材料的开发、应用是最关键的.介绍了超超临界锅炉用钢E911材料的性能,并通过多种焊接性试验和焊接接头力学性能试验,了解了该钢的焊接性及焊接接头的机械性能,初步掌握了其焊接工艺,为工厂生产应用打下了基础.     

超超临界锅炉制造技术的研究

通过对超超临界锅炉使用的新材料的焊接性能试验 ,并结合 90 0MW外高桥超临界锅炉的生产制造经验 ,研究了超超临界锅炉的制造工艺方案 ,提出技术改造措施 ,运用机械化的工艺装备来保证产品的质量 ,提升了锅炉制造技术的水平 ,具备生产百万等级超超临界锅炉的制造能力     

700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉水冷壁设计

对700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉的水冷壁进行设计,总体方案为下部炉膛采用螺旋管水冷壁,上部炉膛采用垂直管汽冷壁.以660 MW等级700℃塔式切圆燃烧锅炉为设计对象,确定了其水冷壁的结构参数、热力边界条件和热负荷分布曲线,并对其水动力进行了计算.根据管壁温度和鳍片温度计算结果,确定水冷壁材料为水冷壁管下部采用12Cr...     

超超临界锅炉用标准钢SA-335P92焊接性试验研究

超临界、超超临界机组的关键技术是多方面的,在设计和制造上都有高难技术,但热强性高,工艺性好、价格低廉的材料开发、应用是最关键的.介绍了超超临界锅炉用钢SA-335P92材料的性能,并通过多种焊接性试验和焊接接头力学性能试验,了解了该钢种的焊接性及焊接接头的机械性能,初步掌握了其焊接工艺,为工厂生产应用打下了基础.     

新焊接转子材料25Cr2Ni2MoV钢的试制及其性能试验

回顾了上汽厂汽轮机低压焊接转子材料的发展,介绍了屈服强度≥700MPa的新焊接转子材料25Cr2Ni2MoV的基本特性,通过模拟轮盘锻件试制和解剖试验,测定了新材料的显微组织、力学性能、FATT、室温断裂韧度和钢的连续冷却转变曲线,进行了时效试验、应力腐蚀试验和焊接工艺试验等,结果表明该材料具有良好的淬透性和综合性能,能满足百万等级超超临界汽轮机及核电低压焊接转子的设计和使用要求.     

700℃超超临界锅炉用钢HR6W焊接接头性能的试验研究

介绍了HR6W材料的化学成分和力学性能及焊接填充材料,进行了环向对接焊接试验,焊接接头按JB/T 4730标准进行RT检测,接头做了拉伸、弯曲、冲击、硬度试验和金相分析。试验结果表明:材料焊接性能良好,接头性能能满足材料要求,焊接接头在700℃高温持久试验外推1.0×105 h强度能满足材料在700℃工况条件下长期使用运行,为700℃超超临界机组锅炉高温受热面选用材料做好了技术储备。     

650℃等级超超临界汽轮机关键部件选材

介绍了国内外650℃等级超超临界汽轮机高温材料的最新研究情况。通过分析650℃等级材料的发展过程、汽轮关键部件对材料性能的要求等,给出了650℃等级超超临界汽轮机关键部件选材,并对存在的问题进行了分析讨论,表明大型铸锻件材料研究及相关工艺性能研究是650℃机组超超临界汽轮机关键部件选材的核心。