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为了缩短叶片毛毛坯的成形时间,降低耐高压不锈钢管的消耗,采用了冷拔、辊锻、模锻、精密铸造和高速锤等工艺

来源:不锈钢管编辑 发布时间:2020-06-01 次浏览

汽轮机和燃气轮机叶片在极其复杂的工作条件下长时间工作。因此,对不锈钢管加工材料提出了严格的要求。结合叶片的工作条件,选择叶片材料的一般原则如下:

1.某些机械性能:机械性能包括强度、塑性和韧性。对机械性能的要求取决于叶片的工作应力和设计中的安全系数。中压汽轮机叶片的工作温度一般不超过400,因此常温机械性能是主要性能。除了400以上运行的高压汽轮机的某些叶片和燃气轮机的叶片的常温机械性能外,还必须考虑高温高压不锈钢管的长期性能,如耐久强度和蠕变极限。

2.耐腐蚀性:在正常运行条件下,在过热蒸汽中工作的中压和高压汽轮机叶片一般不会遭受氧化和电化学腐蚀。因此,耐腐蚀不是这些叶片的主要问题。由于蒸汽湿度高,在湿蒸汽区工作的叶片容易受到电化学腐蚀。对于这些叶片材料,希望使用具有良好耐腐蚀性的耐高压不锈钢管,或者使用非不锈钢进行适当的表面保护处理。除了高温下的氧化腐蚀,燃气轮机叶片还必须注意高温下气体杂质对不锈钢管的影响。

3.耐磨性:不锈钢焊管厂家当水滴出现在汽轮机叶片最后一级的蒸汽中时,叶片一方面会受到电化学腐蚀,另一方面会由于水滴的冲刷而受到机械磨损,这取决于蒸汽的湿度和叶片的圆周速度。除了耐腐蚀性,还必须考虑这些叶片的耐磨性。电站运行经验证明,当叶片圆周速度较大时,即使耐高压不锈钢管材仍不能胜任,也必须采取适当的表面强化措施。

4.阻尼特性:涡轮叶片,尤其是复杂速度级叶片,有可能引起共振。当叶片材料的振动衰减率高时,由于振动导致叶片过早疲劳断裂的可能性小。到目前为止,国内外发电厂叶片断裂大多是由叶片共振引起的。因此,不锈钢管加工材料的振动衰减率已成为设计者和操作者关注的性能之一。虽然目前还不能对叶片材料的振动衰减率提出定量要求,但人们总是希望材料的振动衰减率能更高。

必须指出的是,到目前为止,304不锈钢焊管还没有发现叶片材料在振动衰减率方面高于13%铬钢。考虑到我国资源的特点,完全用13%的铬钢制造涡轮叶片是不合适的。这必将扩大某些低合金结构钢的应用。如果过分强调不锈钢管加工材料的振动衰减率,其他叶片材料的应用必须受到限制。目前,我国电站汽轮机已经采用低合金钢制造多速叶片。考虑到燃气轮机叶片采用奥氏钢和合金,振动衰减率很低,说明对材料振动衰减率的要求不能走极端。

5.可制造性:涡轮和燃气涡轮叶片的数量很大,并且成型过程复杂。因此,希望叶片材料具有良好的冷热加工性能,以利于大规模生产。近年来,为了减少叶片毛毛坯的成形时间和材料消耗,采用了冷拉、辊锻、模锻、精密铸造、高速锤、爆炸成形等新技术。对耐高压的技术性能提出了更高的要求

6.经济性:作为一种刀片材料,除了以上五个方面的考虑,经济性也是一个重要的方面。最根本的是结合我国资源的特点,使叶片材料立足于中国。只有这样,我们才能更好地贯彻毛总统“自力更生”、“备战备荒、为人民服务”的战略方针。目前,铬和镍必须节约使用,镍钢基本上不用于国内涡轮叶片。少铬钢或无铬钢已成为未来设计、工艺、材料和操作者之间密切合作的研究对象。

基于以上所述,涡轮叶片材料的选择应根据其工作条件进行不同的处理。



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