630～650℃超超临界汽轮机高温转子锻件研发难点

介绍了630~650℃超超临界汽轮机高温转子锻件的研发难点。通过论述合金元素对9%~12%Cr铁素体耐热钢性能的影响,分析了超级铁素体耐热钢转子锻件研发存在的难点,如Ⅳ型裂纹失效、抗氧化性、N/B比例和组织稳定性问题等。分析表明,只有解决这些难点问题,才能保证转子在630~650℃下长期稳定运行。

我国超超临界汽轮机高温转子锻件材料研发建议

文章论述欧洲、日本及国内超超临界高温转子锻件材料研发情况,结合国内9%～12%Cr铁素体耐热钢转子锻件的实际研发情况,给出我国超超临界汽轮机高温转子锻件材料的研发建议。

蠕变疲劳交互作用下的高温转子寿命预测研究

在锻造、加工及服役过程中,汽轮机转子表面或内部可能会产生缺陷。为保证含缺陷转子在全寿命周期内的完整性,需要执行可靠的缺陷转子剩余寿命预测及评定。采用参考应力法对高参数、大功率汽轮机含缺陷转子进行了寿命预测研究,结果证实,在启动、稳态运行及停机过程中,转子表面的应力状态以切向应力为主。将转子缺陷位置处的切向应力施加到高拘束单边缺口拉伸试样两侧,并以此裂纹尖端参考应力及应力强度因子来预测缺陷转子的服役寿命,其评定结果是保守、可靠的。分析寿命演化曲线后发现,转子中的裂纹尺寸及裂纹扩展速率随启停循环次数的增加而不断增大,蠕变疲劳交互作用加速缺陷转子的寿命损耗。采用拘束度过高的深裂纹试样来评价缺陷转子寿命,将得到过于保守的结果。研究指出,为保证缺陷转子在长寿命服役中的完整性,需要选取裂纹深度合适的等效试样,并对缺陷转子进行耦合损伤机制下的寿命预测及评定。

600℃以上汽轮机转子用高强度12％Cr铁素体钢的研制

为了燃煤电站的改进，研制了一种先进的12％Cr铁素体钢（TOS110）用于高温转子。该钢的研制是依据各种12％Cr耐热钢的研究经验，合金元素对持久强度的影响进行了专门研究。其中10％Cr－1．8W－0．7％Mo－V－3％Co－Nb－B钢是一个有希望的钢种。研究揭示了该钢比用于593℃的10％Cr－1％Mo－1％W－V－Nb钢有更高的持久强度。该新钢种的可生产性与性能已通过一个中等尺寸的锻件与产品尺寸的转子锻件进行了验证。产品尺寸转子锻件的评定工作现在正在进行之中，目前已得到了一些可喜的结果。该高强度12％Cr铁素体钢有希望运用于在630℃或630℃以上运行的高温转子。因此，燃煤电站可望得到热效率的明显改进。