超(超)临界火电机组高中压转子技术的发展

火电机组采用高参数(压力、温度)、大容量(功率)技术,可以提高发电效率,降低煤耗,控制CO2排放,减少环境污染,是目前国内外火电生产的发展方向。本文对高参数火电机组的国内外发展现状和前景,火电机组的关键零部件高中压转子材料及成形制造技术的发展状况,做了简要的叙述。

高中压转子钢TR1200高温变形行为的研究

TR1200钢具有良好的高温强度和高温蠕变性能,可以用于制造超超临界汽轮机高中压转子。文章研究了高中压转子钢TR1200在温度1000℃～1200℃,变形速度0.005s-1～0.5s-1变形条件下的高温变形行为,以及该钢在变形速率为0.05s-1条件下变温两步变形行为。获得了TR1200钢的热变形方程和发生动态再结晶的临界条件,从而初步确定了TR1200钢锻造生产中应当采用的变形温度和变形速率等参数范围。

奥氏体化温度对1Cr12W2NiMoVNbN钢组织和性能的影响

研究了超超临界高中压转子钢1Cr12W2NiMoVNbN在1000-1250℃之间不同温度淬火，再经590℃＋700℃两次回火后的组织和性能。研究结果表明，该钢在1000～1100℃淬火、回火后得到马氏体组织；淬火温度超过1150℃时，开始有占铁素体析出，且其分布形态和数量在回火后保持不变；1200℃以上淬火，则出现大量淬火裂纹。不同淬火温度对材料强度、塑性影响不大，但是严重影响其冲击性能。在1050℃左右淬火、回火时的力学性能最好。

大型筒体锻件的成形制造技术

大型筒体锻件是核电、石化等能源装备的关键零件,提高其成形制造技术水平是我国重大技术装备实现国产化的关键。简要介绍了大型筒体锻件在核电、石化等能源领域的应用。较为详细地叙述了对大型筒体锻件的性能要求及其材料的研究现状。阐述了大型筒体锻件成形制造技术的发展状况。认为大型化、细观化是目前大型筒体锻件发展的主要趋势,提高钢锭浇铸质量和改善钢锭构形是提高大型筒体锻件质量的根本,而有效实施控制锻造、优化产品内部晶粒结构则是提高大型筒体锻件质量的关键因素。

700MW级水轮机主轴内法兰终锻成形工艺数值模拟研究

针对700MW级巨型水轮机主轴内法兰锻造成形要求及其难点,提出应以空心镦粗作为其终锻工艺;数值模拟结果表明,整体空心镦粗可以得到较好的内部变形分布,终锻镦粗变形量应不超过60%;局部空心镦粗降低了对设备能力的要求,对此本文提出了弦线旋转镦粗法,指出为得到较好内部变形分布,上砧送进比η应控制在40%左右,终锻镦粗变形量应不超过60%。本文得到的锻造工艺参数,对纵向厚度相对较小的薄饼状圆环锻件同样具有借鉴意义。

δ铁素体对12%Cr超超临界转子钢冲击性能的影响

高中压转子是超超临界火电机组的关键零部件，要求具有很高的高低温冲击性能，材料一般采用高铬（12％Cr）耐热合金钢。该文通过一系列实验，研究了12％Cr转子钢1Cr12W2NiMoVNbN钢组织中δ铁素体对室温冲击性能的影响。结果表明：δ铁素体的存在会严重损害该钢的冲击性能，而奥氏体晶粒尺寸在一定范围内对其冲击性能影响不大；对已经出现的δ铁素体，可以用在900～1150℃温度区间长期保温的方法进行消除。研究结果对科学制定超超临界高中压转子钢热处理工艺具有参考价值。

大型水轮机主轴锻造过程裂纹缺陷的预防

针对大型水轮机主轴内法兰锻件锻造过程的裂纹缺陷,采用热力学实验方法,研究了其主要用钢20SiMn的高温力学性能。结果表明,提高变形温度和降低变形速率有利于避免该材料内部裂纹萌生。根据Cockcroft&Latham延性断裂准则,计算得到了20SiMn钢的延性断裂破坏因子为30.0。利用Deform 3D软件,对大型水轮机主轴内法兰锻造过程进行了数值模拟,预测了该类锻件在空心镦粗过程中裂纹产生的趋势和区域,并提出将单砧压下量控制在8%以内和将镦粗变形量控制在45%的局部空心镦粗优化锻造工艺方案。

Dynamic Recrystallization and Grain Growth Behavior of 20SiMn Low Carbon Alloy Steel

A series of thermodynamics experiments were used to optimize the hot forging process of 20SiMn low-carbon alloy steel. A dynamic recrystallization and grain growth model was developed for the 20SiMn steel for common production conditions of heavy forgings by doing a nonlinear curve fit of the experiment data. Optimized forging parameters were developed based on the control of the dynamic recrystallization and the MnS secondary phase. The data shows that the initial grain size and the MnS secondary phase all affect the behavior of the 20SiMn dynamic recrystallization and grain growth.

首钢集团产业聚焦的创新与实践

首钢集团有限公司(以下简称首钢)始建于1919年,经过百年发展,成为一家跨行业、跨地区、跨所有制、跨国经营的综合性大型企业集团,总资产5000多亿元,职工近9万人,2011年以来十次跻身世界500强。进入21世纪,首钢自觉服从国家奥运战略,率先实施钢铁业搬迁调整和兼并重组,集团形成3500万吨钢的生产能力,钢铁业形成河北、山西、吉林、贵州、新疆、福建等“一业多地”发展的新格局。首钢搬迁后发展进入了新的阶段,市委市政府要求首钢成为有世界影响力的综合性大型企业集团,成为首都传统产业转型发展的旗帜。