秉爭實業(潮州市分公司)發布的 司太立合金(jin)信息都經過資質認證, 司太立合(he)金(jin)產(chan)品和服務質(zhi)量(liang)好,性價比高,為您節省采購成本(ben)。
我國發展自主航空航天產業研制先進發動機,將帶來市場對高端和新型高溫合金的需求增加。
航空發動機被稱為“工業之花”,是航空工業中技術含量、難度的部件之一。作為飛機動力裝置的航空發動機,特別重要的是金屬結構材料要具備輕質、高強、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能,這幾乎是結構材料中的性能要求。
高溫合金是能夠在600℃以上及一定應力條件下長期工作的金屬材料。高溫合金是為了滿足現代航空發動機對材料的苛刻要求而研制的,至今已成為航空發動機熱端部件不可替代的一類關鍵材料。目前,在先進的航空發動機中,高溫合金用量所占比例已高達50%以上。
在現代先進的航空發動機中,高溫合金材料用量占發動機總量的40%~60%。在航空發動機上,高溫合金主要用于燃燒室、導向葉片、渦輪葉片和渦 四大熱段零部件;此外,還用于機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
2、能源領域
高溫合金在能源領域中有著廣泛的應用。煤電用高參數超超臨界發電鍋爐中,過熱器和再過熱器必須使用抗蠕變性能良好,在蒸汽側抗氧化性能和在煙氣側抗腐蝕性能優異的高溫合金管材;在氣電用燃氣輪機中,渦輪葉片和導向葉片需要使用抗高溫腐蝕性能優良和長期組織穩定的抗熱腐蝕高溫合金;在核電領域中,蒸汽發生器傳熱管必須選用抗溶液腐蝕性能良好的高溫合金;在煤的氣化和節能減排領域,廣泛采用抗高溫熱腐蝕和抗高溫磨蝕性能優異的高溫合金;在石油和天然氣開采,特別是深井開采中,鉆具處于4-150 ℃的酸性環境中,加之CO2,H2S和泥沙等的存在,必須采用耐蝕耐磨高溫合金 [5] 。
我國上海電氣、東方電氣、哈爾濱汽輪機廠等大型發電設備制造集團在生產規模和生產技術等方面近年來有了較大提高,拉動了對發電設備用的渦 的需求。正在進行國產化研制的新一代發電裝備-大型地面燃機(也可作艦船動力)取得了顯著進展,實現量產后將帶動對高溫合金的需求。同時,核電設備的國產化,也將拉動對國產高溫合金的需求。
1、含錸單晶葉片的研究
在單晶的成分設計中,要兼顧合金性能和工藝性能,由于單晶中不存在晶界,并應用在較為苛刻的環境下,所以引入了某些具有特殊作用的合金元素。隨著單晶合金的發展,合金的化學成分具有如下變化趨勢:引入Re元素,引入Ru、Ir等鉑族元素,增加難熔元素W、Mo、Re、Ta的含量;難熔元素的加入總量增加,C、B、Hf等元素從“完全去除”轉為“限量使用”;降低Cr含量從而允許加入更多其他的合金化元素而保持組織穩定。
含錸單晶葉片大幅了其耐溫能力及蠕變強度。以PW公司的PWA1484、RR的CMSX-4,GE公司的Rene′N5為代表的第二代單晶合金與代單晶合金相比,通過加入3%的錸元素、適當增大了鈷和鉬元素的含量,使其工作溫度提高了30℃,持久強度與抗氧化腐蝕能力達到很好的平衡。
含錸(lai)單(dan)晶(jing)葉片(pian)(pian)是未來航(hang)空(kong)發動機(ji)渦輪葉片(pian)(pian)的(de)趨勢。單(dan)晶(jing)葉片(pian)(pian)由于(yu)其耐溫能(neng)力、蠕(ru)變(bian)強度(du)、熱(re)疲(pi)勞強度(du)、抗氧化性能(neng)和抗腐蝕(shi)特性較定向(xiang)凝固(gu)柱晶(jing)合(he)金有了(le)顯著提高,從而很快得(de)到了(le)航(hang)空(kong)燃氣渦輪發動機(ji)界的(de)普遍認可,幾乎所有先進航(hang)空(kong)發動機(ji)都(dou)采用(yong)了(le)單(dan)晶(jing)合(he)金用(yong)作渦輪葉片(pian)(pian) [6] 。
C-59合金可以很容易地用普通制作工藝來加工。
1、加熱 C-59合金在熱處理前和熱處理過程中不可以和任何污染物接觸。 在含有S、P、Pb和其它低熔點金屬的環境中加熱,會使C-59合金的性能下降。污染物的來源主要有標記筆痕跡、溫度指示漆、粉筆、潤滑油脂、燃料等。 加熱爐燃料的含硫量必須低,天然氣的含硫量必須低于0.1%(質量),燃料油的含硫量不可超過0.5%。 爐氣環境應該是輕的氧化性,不可以在氧化性和還原性之間波動。不可以讓火焰直接沖擊合金材料。
2、熱加工 C-59合金可以在950-1180℃之間進行熱加工。冷卻要用水急冷。 熱加工后退火可以確保材料有良好的耐蝕性能。
3、冷加工 退火的C-59合金才可以用來冷加工,C-59合金的加工硬化率是很高的,對成形設備的要求要高一些。 當冷變形加工執行時,工序間退火是必要的。
4、熱處理 固溶熱處理溫度應該在1100-1180℃,在1120℃處理。 水冷是確保材料有耐蝕性能的基本要點。在任何熱操作過程中,材料表面必須清潔。
5、除垢 C-59合金焊縫附近的氧化物比其它不銹鋼要緊密的多,可以用細砂輪打磨干凈。 酸洗前,材料表面的氧化物、污點等可以用細砂輪或不銹鋼絲刷打磨干凈。
6、機加工 機加工C-59合金應該是固溶處理狀態。由于其加工硬化率較大,所以相對于低合金奧氏體不銹鋼來說,要采用較低的表面切削速度,且進刀量要大,以忽略硬度較高的表面。同時要讓刀具處于連續運轉的狀態。
九、焊接焊接鎳基合金時,要遵守下列操作規程:
1、工作場地 C-59合金的焊接場該是獨立的,和碳鋼加工場地分開,同時不可以有氣流擾動。
2、著裝 焊接著裝應該采用皮革手套和工作服。
3、加工工具和機械 工具要采用鎳基合金專用工具,制造和加工機械如:剪板機、卷板機、壓制機械等,其工作臺面要用毛氈、紙板、塑料等覆蓋,防止C-59合金表面在加工過程中被壓入污染物,導致終的腐蝕。
4、清理 基材金屬的焊縫區域清理和填料金屬的清理應該使用丙酮。
5、坡口準備 C-59合金的焊接坡口成形可以采用機械方法,如車削成形、磨削成形或刨制成形;等離子切割也是可以的,不過切割后的坡口要打磨干凈,并且不可以使坡口附近過熱。
6、坡口角度一般焊接后應該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。 鎳基合金和特種不銹鋼相對于普通碳鋼的一般區別在于其有較低的熱傳導系數和有較高的熱膨脹率。其焊接焊腳要大(1-3 mm),坡口角度要在60-70°左右,主要因為C-59合金的熔化金屬有較高的粘性,而且其焊后收縮傾向比較大。
7、引弧 引弧時只可以在即將焊接的焊縫區域內進行,不可以在已完成的焊接件上,以免造成耐蝕性能的下降。
8、焊接工藝 C-59合金可以用多種常規焊接工藝焊接,如:TIG/GTAW,MIG/MAG,手工金屬焊接、等離子弧焊等。不過焊接前的清理是必要的。
9、焊接參數和有關影響因素 焊接時要謹慎選擇熱輸入量,一般要采用較低的熱輸入量,層間溫度不要超過150℃。同時采用較薄的焊道焊接工藝。
一般焊接后應該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。
GH99 эп693 高合金化的鎳基時效合金,有較高的熱強性,900℃以下可以長期使用,工作溫度可達1000℃,合金的組織,具有滿意的冷熱加工成型和焊接工藝性能。
GH105 Nimonic105 可制造發動機的高溫渦輪葉片,對振動、燃氣腐蝕、應力扭曲、彎曲等復雜應力的耐受能力好。
GH128 合金具有高的塑性,較高的持久蠕變強度以及良好的抗氧化性和沖壓、焊接性能。其綜合性能優越,可在950℃以下長期使用。
GH141 Rene41 合金在650~900范圍內,具有高的拉伸和持久蠕變強度和良好的抗氧化性能,
GH145 InconelX-750 合金在980℃以下具有良好的強度,良好的抗腐蝕和抗氧化性能,而且也有的低溫性能,成型性能也好,主要用作和工業燃氣輪機部件。
GH163 C263 合金在800℃以下使用時具有較高的屈服強度和蠕變強度,良好的冷熱疲勞性能,應變時效裂紋傾向性小。合金的塑性及冷熱加工成型性能、焊接性能好,在540~870溫度范圍內有極好的強度。用于發動機及燃氣輪機的筒、安裝邊及其他承力部件。
GH182 Hastelloy 合金在650~1040溫度范圍內具有好的高溫性,好的韌性和耐蝕性,其基本耐蝕性能與NS334相同
GH199 эп199 該合金具有較高的高溫強度,優良的抗氧化性能和一定的可焊性能,可在950℃下長期使用。
GH202 эп202 合金具有較高的強度和塑性,滿意的成型性能和焊接性能,以及良好的耐腐蝕抗氧化性能,合金在-253~850℃范圍內組織性能,是深冷和高溫條件使用的多用途合金。
GH220 эп220 高合金化、高性能的鎳基難變形合金