低成本高性能新型风电用钢的研究与开发

风力发电技术的发展对其塔筒用钢板的疲劳性能、断裂韧性和焊接性能提出了更高的要求。本文采用低碳+铌微合金化成分设计与热机械轧制(TMCP)工艺,工业试制开发出低成本高性能的新型风电用钢。试制结果表明:与传统Q345E风电用钢板相比,新型风电用钢板同时具备高疲劳性、高断裂韧性、易焊接等优异的综合性能,满足了风电机组用钢的要求,为风电行业的发展提供了有利的技术支撑。

国内风电用钢市场分析与技术开发

结合国内外风电行业发展状况,以及对风电工程中主要原材料使用状况的剖析,对风电工程建设所需的主要钢材品种及市场状况、国内风电用钢技术的突破与国际市场的发展方向、国内风电用钢生产面临的主要问题和挑战进行了探讨,为风电工程用钢的未来发展进行了有益的探索。

厚规格海洋风电用钢板的研制

采用低C、高Mn及Nb、V、Ti微合金化的成分设计，通过合理的轧制、冷却及热处理，在莱钢4300mm宽厚板生产线成功研制出50-70mm厚海洋工程用DH36高强度钢板，产品具有较高的强度、良好的韧性和优良的焊接性能，实物质量满足标准和用户使用要求。

国内风电用钢的市场分析与生产技术

本文结合国内外风电行业发展状况,以及对风电工程中主要原材料使用状况的剖析,对风电工程建设所需的主要钢材品种及市场状况、国内风电用钢技术的突破与国际市场的发展方向、国内风电用钢生产面临的主要问题和挑战,为风电工程用钢的未来发展进行了有益的探索。

风电用钢S355NL大圆坯保护浇注工艺优化

风电用钢S355NL大圆坯因N含量过高,影响产品的低温冲击韧性和塑性。根据S355NL钢浇注工艺特点,在钢包浇注、中间包液面保护、中间包浇注等工序优化保护浇注措施,使连铸工序增氮得到了有效控制,铸坯质量稳步提高。

包钢股份风电钢家族再添“新成员”高强度正火轧制Q420NE风电用钢研发成功

近日,包钢股份高强度正火轧制Q420NE风电用钢在薄板厂宽厚板生产线顺利下线,经检验,钢板各项性能完全满足标准要求。该产品研发试制成功,标志着包钢股份风电用钢研发生产能力再上新台阶。近年来,随着陆上风电风机单机容量由3 MW提高到6~8 MW,需要塔筒提供更高的承载力,而钢板高强化可使塔筒减重8%至10%,因此风电用钢强度由Q355提升至Q420。为保证风电设备服役安全,风电用钢要求高强度性能的同时,还要具备良好的低温韧性、成型性能、焊接性能和抗疲劳性能。

风电用钢专利技术研发现状及发展趋势

以2002-2022年间全世界范围内公开的风电用钢专利技术为研究对象,运用专利信息分析方法对数据进行整理及全面、深入地分析,包括全球专利现状分析、中国专利现状分析以及重点专利挖掘三部分内容,概述了风电用钢专利申请趋势、专利分布、专利技术研发趋势。

风电行业及风电塔架用钢的现状与发展趋势

从国家行业政策、行业技术发展状况、行业及材料标准演变等方面系统分析了国内外风电行业及其风电塔架用钢的现状及发展趋势,提出高强度、高疲劳、高断裂韧性、易焊接及耐腐蚀的高性能风电用钢能更好地支撑现在及未来风电行业发展的材料需求,应及时予以研发并推广应用。

控轧控冷工艺参数对风电法兰用钢Q345E低温冲击韧性的影响

低合金高强度钢Q345E（/%：0.12~0.15C,0.20~0.25Si,1.40~1.50Mn,≤0.010P,≤0.005S）的生产流程为80 t顶底复吹转炉-LF-RH-φ450 mm铸坯CC-中110 mm棒材连轧工艺。工艺试验了压缩比（10.33~20.25）、开轧温度（1120~1 080℃）和冷却方式（0.2℃/s空冷和0.5℃/s风冷）对该钢-40℃,V-型缺口冲击韧性的影响。结果表明,随压缩比增加,开轧温度降低,冷却速度增加,该钢-40℃冲击功显著增加,采用压缩比16.74,开轧温度1100℃,0.5℃/s风冷工艺,Q345E钢组织细小、均匀,-40℃冲击功为40 J。

高性能风电用S420ML宽厚钢板的研制与开发

随着风电装备大型化设计技术的发展,对钢板的高强度、低温断裂韧性和焊接性能提出了更为严格的要求。本文阐述了南钢通过低碳、低碳当量成分设计以及TMCP工艺设计,成功研发了高性能风电用S420ML宽厚钢板。经检测钢板各项性能指标满足EN10025-4标准要求,其中钢板屈服强度≥420 MPa,-40℃低温冲击功平均值大于200 J,钢板探伤质量满足EN10160标准S2E3级要求;钢板在焊接热输入量为50 k J/cm情况下,焊接接头具有优异的综合性能,能够满足风力发电设备的设计及使用要求。

100t EAF-LF-VD-CCM流程S355NL风电法兰用钢Φ500~800mm连铸坯的研制

通过电弧炉兑60%铁水,大量换渣操作,使用低钛合金控制电弧炉终点[Ti]≤7×10^(-6),LF精炼采用低钛脱氧合金化材料,控制LF终点[Ti]≤30×10^(-6),VD 27 min处理,控制中间包钢水过热度20~30℃全程保护浇铸等工艺措施,成功试生产出S355NL风电法兰用钢Φ500~800 mm连铸坯(/%:0.14~0.15C,0.21~0.23Si,1.30~1.33Mn,0.03~0.04Nb,≤0.003Ti,0.04~0.05V,≤0.010P,≤0.003S,0.02~0.04Alt)。检验结果表明,该钢锻件的综合机械性能良好,-50℃冲击功为87.4~100.3 J,用户产品无损探伤合格率达99.5%。

风电法兰用钢S355NL探伤缺陷的分析和工艺改进

风电法兰用钢S355NL(/%:0.14~0.48C,0.15~0.40Si,1.30~1.60Mn,≤0.013P,≤0.005S,0.04~0.12V,0.03~0.05Nb,≤0.009Ti,≤0.30Cr,≤0.50Ni,≤0.20Cu,≤0.10Mo,>0.020Alt)的冶金流程为100 t UHP EAF—LF—VD—Φ650 mm,Φ800 mm坯CC工艺。该钢1~2 mm裂纹探伤不合格的分析结果表明,其主要原因为氧的铝类夹杂和铸坯疏松缺陷所致。通过在LF终点喂钙线0.45 kg/t,VD处理时间由原25 min增至27 min,降低钢中[N]至78×10^(-6)82×10^(-6),[H]为1.1×10^(-6)1.3×10^(-6),[O]为12×10^(-6)~15×10^(-6),软吹氩气流量由2×25L/min降至2×20 L/min,时间≥12 min,降低钢水过热度5℃等工艺措施,使铸坯锻造后的探伤合格率超过99%。

风电齿轮箱轴承用钢100CrMnSi6-4的开发

介绍了兴澄特钢开发生产风电齿轮箱轴承用钢的关键工艺。在冶炼过程中采取精炼低氧低钛控制、钢包软吹、连铸轻压下、电磁搅拌、控轧控冷等技术,其产品纯净度高、有害元素含量低、组织均匀性高,填补了国内连铸工艺生产风电齿轮箱轴承的空白,产品质量达到国际先进水平。

风电法兰用钢低温冲击韧度不均匀性原因分析

针对风电法兰用钢不同的微合金化成分低温冲击值的大小不同,及同一炉钢中低温冲击值的大小不均匀的问题,分析了影响低温冲击韧性的因素,提出了工艺优化措施,使风电法兰用钢低温冲击韧性均匀性有明显的改善,并显著提高了其低温冲击值,达到了低温冲击韧性的标准要求。

硫含量对Q345E低温冲击吸收功影响的研究

研究了硫含量对风电法兰用钢Q345E低温冲击吸收功的影响。结果表明,控制硫含量在一个适当范围内,可以提高低温冲击吸收功值。

风电齿圈用42CrMo4钢的研究与开发

研究采用配料(热装铁水)→100t UHP EAF→120t LF→120t VD→CCM→入坑缓冷工艺生产42CrMo4大圆坯的关键技术,试制生产的42CrMo4圆坯,具有钢质纯净,低倍组织致密、均匀性好,表面质量、外形尺寸良好的优点。用此圆坯加工的风电齿圈,淬透性能稳定,低温性能优异,齿圈探伤合格率达到99.7%,对提高风力发电机组的发电效率起到重要的作用。

2024年中厚板需求展望

中厚板具有较好的综合机械性能,主要用于工程机械和造船行业,也用于建筑钢结构和风力发电机组的塔筒和机舱底座等零部件。从国内中厚板主要下游行业出发,分析不同行业对中厚板的需求特点及前景,共同展望2024年中厚板需求,预计未来需求将呈现稳步增长趋势。