PDF《620 ℃超超临界汽轮机用 CB2 铸钢件试制》

Vol.

68 No.2

2019 118 铸钢・铸铁

620 ℃超超临界汽轮机用 CB2 铸钢件试制 李伟华1 ,陈? 成2 ,张云博3 (1. 广州启帆工业机器人有限公司,广东广州? 511356;

2. 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心, 广东广州? 510530;

3. 上海重型机器厂有限公司,上海 200245) 摘要:根据620 ℃超超临界汽轮机CB2铸件材料的技术要求,并结合工厂现有熔炼设备、工艺 方法及多年生产超超临界9%~12%Cr耐热钢汽轮机铸件的经验,确定了该材料的化学成分控 制范围.按照此成分范围试制了汽轮机缸体铸件等壁厚试块,并进行了热处理.各项性能检 测结果均满足CB2铸件材料的技术要求,并顺利通过了客户鉴定,为后续CB2材质铸件的投 产提供了宝贵的经验与参考. 关键词:超超临界汽轮机;

CB2铸件材料;

化学成分;

熔炼工艺;

热处理工艺 作者简介: 李伟华(1985-),男,硕士,工程师,主要从事铸 造工艺与质量改进工作. Email:liweihua007@126. com 中图分类号:TG142.73 文献标识码:A 文章编号: 1001-4977 (2019 ) 02-0118-05 收稿日期: 2018-07-27 收到初稿, 2018-08-25 收到修订稿. 9%~12%Cr耐热钢具有优异的高温性能及较低的线膨胀系数,能够满足高参 数超超临界汽轮机高温铸件的使用要求.因此欧洲从1994年开始实施COST开发 计划,研制出了一系列的9%~12%Cr耐热钢[1-3] ,比如GX12CrMoWVNbN10-1-1和GX12CrMoVNbN9-1是COST501计划研发出的改良型9%~12%Cr耐热钢铸件材料, 已经广泛应用于各类高参数超超临界汽轮机铸件[4-5] ,且运行情况良好.而CB2则是 COST522计划研发出的新型9%~12%Cr耐热钢铸件材料.随着620 ℃超超临界汽轮机 的陆续制造及投产,采用CB2材料制造的阀壳、缸体等大壁厚铸件也陆续投入电厂应 用.目前我国只有极少数铸造企业开发与研究CB2铸件,比如上海宏钢、中国二重 等,而且制造的铸件在技术与质量上还存在一些问题[3] .鉴于国内对CB2铸件材料研 究报道较少,为了便于铸造工艺设计、生产制造以及质量控制,有必要对该材料进 行试制和研究.本文针对620 ℃超超临界汽轮机CB2铸件材料技术要求,对该材料进 行了试制,最终各项检测结果均合格,并顺利通过了客户鉴定,为后续CB2铸件投产 提供了宝贵的经验和参考. 1? 材料技术要求 CB2铸件材质为GX13CrMoCoVNbNB9-2-1,对应国内牌号为ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB. 该材料化学成分要求见表1,成品化学成分允许偏差见表2,室温力学性能、高温屈 服强度和高温持久强度要求分别见表

3、

4、5. 2? 化学成分及熔炼工艺控制 2.1? 化学成分的确定 结合工厂现有熔炼设备、工艺方法及多年生产超超临界9%~12%Cr耐热钢汽轮机 铸件的经验,确定了该材料的化学成分控制范围(如表6).该范围是在规范成分的 基础上做了相应的调整,比如Mn的下限调高了0.05%,Cr的下限调高了0.20%,Mo 的下限调高了0.05%,有害元素P降低到0.010%以下,加入微量稀土等. 铸钢・铸铁 2019年?第2期/第68卷119 2.2? 熔炼工艺及控制 熔炼工艺流程如图1.前期采用电弧炉氧化法冶 炼,后期采取LF炉LFV法精炼,采取氩气保护浇注. 2.2.1 配料及控制 电弧炉熔炼配料见表7.重废钢和废钢屑优先选 用工厂内部As、Sn、Sb、Cu等残余元素含量低的返 回料,要求Ni