联合循环机组高中压转子锻件的研制.pdf

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1、NO．3《大型铸锻件》Mav2011HEAVYCASTINGANDFORGING联合循环机组高中压转子锻件的研制滕毅赵丽(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)摘要：通过对传统30CrlMolV钢的化学成分进行超纯化设计，并采用鼓风冷却的热处理工艺形式，最终获得低的玎、高的抗拉强度及高温持久性能，满足了联合循环机组高中压转子锻件的技术要求。关键词：30CrlMolV；超纯钢；高中压转子中图分类号：TK263．61文献标识码：BThedevelopmentandmanufactureoftheHIPRotorincombinedcyclict

2、urbinesTengYi．ZhaoLiAbstract：Inthisarticlewedesignedthechemicalcompositionofthetraditional30CrlMolVsteelbymeansofSU—per—purification，andadopttheheattreatmentprocessofblastcooling，finallyweobtainedlowFATTvalue，highten—silestrengthandhightemperaturepermanentproperty，whichcancompl

3、etelysatislythetechnicalrequirementforthehigh—intermediatepressurerotorincombinedcyclicturbines．Keywords：30CrlMolV；super—purificationsteel；high—intermediatepressurerotor燃气一蒸汽联合循环是将燃气轮机和蒸汽轮比亚临界机组更加严格，即比常规高中压转子要机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起求具有更低的FATT、更高的抗拉强度及高温持久的发电机组，也简称为联合循环。它能大幅度提性能。由

4、于该转子主要依赖进口，因此我公司与高机组热效率，是节约能源的一种新型发电形式，哈汽共同合作进行了联合循环高中压转子锻件的其不仅具有降低CO排放、减少耗水量、实现粉研制。本文重点对联合循环高中压转子超纯尘零污染等环保优点，而且其供电效率能够达到30CrlMolV钢进行热工艺研究，使其最终达到联42％一46％，具有高效的综合利用率，这对于我国合循环机组高的性能要求。实现绿色低碳经济发展模式具有战略意义。1技术要求联合循环发电机组中的核心部件是高中压转子，由于机组进汽端温度高(566℃)，对材料来说超纯30CrlMolV钢的化学成分见表1，常温就是超临界机

5、组。因此对高中压转子的技术要求力学性能见表2，高温性能见表3。表1化学成分要求(质量分数，％)Table1Therequirementofthechemicalcomposition(massfraction，％)ICMnPSSiNiCrMOVA1SbAsSn}0。．2．。7。~0．O6．58～O．≤OD5O．≤Ⅸ)5O．≤05OO．3．O6O～1．1O．35O—1．】1．O35～OO．2．219～O．≤OO5O．o≤o15O≤．o2O．≤O1注：O≤3O×10一，H≤1．0×10一，N≤100X10一表2常温力学性能要求表3高温性能要求Table2

6、TherequirementofthenormalTable3Therequirementofthehightemperaturemechanicalpropertytemperaturemechanicalproperty取样Rro．2／R／A4ZAKv7FA70／上平台／温度／℃应力／MPa试验要求位置MPaMPa(％)(％)JJ510365断裂时间≥100h54031O轴端t>600≥760≥10≥25≥7一≥55伸长率≥15％565260轴身≥600≥76014388≤113／>55595220断裂不得在V型缺口处5l03l0断裂时间≥500

7、0h540250收稿日期：201l—o4—0126《大型铸锻件》No．3HEAVYCASTINGANDFORGINGMav20l13．3．1预备热处理2制造难点转子含有较多的Cr、Mo、V等合金元素，尤其2．1联合循环机组高中压转子的化学成分除Mn是钒碳化物是难溶的碳化物。超纯30CrlMolV元素外，其余均为超纯，致使冶炼浇注对残余元钢在锻造后采用退火工艺，即一次高温两次过冷素、成分偏析及气体更难于控制。的工艺方式能使钒碳化物充分溶解，弥散析出细2．2超纯30CrlMolV钢转子的常温屈服强度比小均匀的钒碳化物，为后序热处理做组织准备。普通30Cr

8、lMolV钢(i>590MPa)高10MPa，抗拉3．3．2调质热处理强度比常规转子(i>720MPa)高出