1、600MW/1000MW 超超临界机组新型钢国产化研讨会2009年 4月 1日 扬州超超临界 1000MW汽轮机组主要零部件材料国产化试制情况介绍华能玉环 4 1000MW超超临界汽轮发电机组 我国第一座超超临界示范性电厂 引进德国西门子技术制造 机组总体结构：一个高压缸、一个中压缸、两个低压缸、左右主汽门 调门、左右再热主汽门调门 集中了国际上汽轮机在高温材料、特大型长叶片、结构优化设计等多方面可应用的最先进技术，机组的整体性能达到当今世界先进水平我厂引进消化吸收西门子技术，严格贯彻西门子的各项技术要求，在材料国产化、工艺试验及工艺评定方面重点开展工作，实现了新产品重要零部件材料的国产化制造
2、。我厂超超临界 1000MW汽轮机组主要零部件材料国产化： 汽轮机转子锻件 汽轮机大型铸件 高温螺栓材料 Alloy 783合金 高温叶片材料 X12CrMoWVNbN10-1-1、 NiCr20TiAl合金主要零部件材料国产化工作汽轮机转子锻件我厂超超临界 1000MW汽轮机组包括一根高压转子、一根中压转子和两根低压转子：材料牌号 重量（ kg） 最大直径 （ mm） 总长（ mm）高 压转 子 X12CrMoWVNbN10-1-1 18000 1130 4900中 压转 子 X12CrMoWVNbN10-1-1 38000 1210 6250低 压转 子 26NiCrMoV14-5 980
3、00 1920 8100C Mn Cr Mo Ni W V N Nb0.11-0.130.4-0.510.2-10.61.0-1.1 0.7-0.80.95-1.050.15-0.250.045-0.0600.04-0.060.2屈服 强度（ MPa）抗拉 强 度（ MPa）延伸率（l0=5d）（）断面收 缩 率（）AKV（ J）700-800 1000 13 40 30汽轮机转子锻件 高 /中压转子 X12CrMoWVNbN10-1-1 600 时具有良好的持久强度， 100,000h蠕变持久强度大约为 90-100MPa 足够高的室温强度，屈服强度下限为 700MPa 良好的蠕变塑性（持久
4、断裂的延伸率 10），并且无蠕变缺口敏感性 足够好的淬透性，直径 1.2m的转子锻件能淬透 高温长期工作具有良好的组织稳定性 良好的抗氧化性和耐腐蚀性能 良好的断裂韧性，与传统的 12 CrMoV和 1 CrMoV钢相当C Mn Cr Mo Ni W V N Nb0.11-0.13 0.4-0.5 10.2-10.6 1.0-1.1 0.7-0.8 0.95-1.05 0.15-0.25 0.045-0.060 0.04-0.06 0.2 （ MPa） b （ MPa） 5 （） （） AKv（ J） 700-800 1000 13 40 30 汽轮机转子锻件 高 /中压转子 X12CrMoW
5、VNbN10-1-1供方 卡号 C Mn Cr Mo Ni W V N Nb进 口 A19 0.13 0.42 10.42 1.06 0.78 0.97 0.18 0.052 0.048进 口 B32 0.13 0.42 10.46 1.07 0.79 0.96 0.17 0.057 0.053进 口 B41 0.12 0.42 10.54 1.06 0.78 0.97 0.18 0.052 0.051进 口 B80 0.13 0.43 10.50 1.05 0.80 0.99 0.17 0.053 0.049国 产 B128 0.13 0.42 10.46 1.01 0.76 1.04 0.
6、19 0.060 0.050国 产 B195 0.11 0.45 10.21 1.02 0.71 0.97 0.19 0.045 0.060供方 卡号 0.2 （ MPa） b （ MPa） 5 （） （） AKv（ J） FATT（ ） 进 口 A19 789 911 15.4 59 51 50 64 44 进 口 B32 761 883 16.4 58.8 74 125 111 13 进 口 B41 755 879 16.2 61.3 72 62 91 37 进 口 B80 728 854 17.2 61.9 34 53 34 9 国 产 B128 740 859 18.2 61.4 48
7、 71 56 25国 产 B195 790 898 18.0 62.8 44 47 60 36C Mn Cr Mo Ni W V N Nb0.11-0.130.4-0.510.2-10.61.0-1.1 0.7-0.80.95-1.050.15-0.250.045-0.0600.04-0.060.2屈服 强度（ MPa）抗拉 强 度（ MPa）延伸率（l0=5d）（）断面收 缩 率（）AKV（ J）700-800 1000 13 40 30汽轮机转子锻件 低压转子 26NiCrMoV14-5 高强度、高韧性，具有良好的断裂韧性 良好的疲劳强度和抗疲劳裂纹扩展能力 良好的抗腐蚀性（局部腐蚀、应力
8、腐蚀开裂、腐蚀疲劳、冲蚀） 正是由于 3.5 NiCrMoV钢具有上述优良特性，为世界上各大汽轮机制造厂大型整锻低压转子用钢的首选 C Si Mn Cr Mo Ni V0.28 0.07 0.40 1.40-1.80 0.30-0.45 3.40-3.80 0.15 0.2 （ MPa） b （ MPa） 5 （） （） AKv（ J） FATT（ ）750-850 1030 15 45 100 -30汽轮机转子锻件 低压转子 26NiCrMoV14-5供方 卡号 0.2 （ MPa） b （ MPa） 5 （） （） AKv（ J） FATT() 进 口 E31 767.7 857.2 17
9、.6 69.0 173 182 177 -36 进 口 G83 804.7 904 20 71.9 171 184 171 -23进 口 E33 792 890 20.4 69.8 188 178 175 -36进 口 F66 787 895 20.4 74.0 169 184 188 -50进 口 J69 789 883 21 72 190 212 213 -67进 口 J70 799 884 20 73 192 192 201 -35供方 卡号 C Si Mn Cr Mo Ni V进 口 E31 0.23 0.067 0.29 1.63 0.38 3.54 0.094进 口 G83 0.2
10、3 0.069 0.28 1.66 0.43 3.50 0.12进 口 E33 0.23 0.04 0.32 1.63 0.36 3.61 0.09进 口 F66 0.24 0.05 0.33 1.64 0.36 3.63 0.10进 口 J69 0.23 0.04 0.29 1.64 0.37 3.44 0.10进 口 J70 0.23 0.05 0.29 1.67 0.38 3.46 0.10汽轮机转子锻件 国产化工作开展 2005年上重、上海发电设备成套设计研究院、上海市科委和我厂共同开展了 X12CrMoWVNbN10-1-1钢转子锻件试制研究（上海市科委重大科研项目） 2007年 1
11、1月和上重签订了 1000MW超超临界汽轮机转子锻件战略合作协议，以及与一重、二重等企业合作，围绕超超临界汽轮机高 /中压和低压转子锻件进行试制和工艺研究 2007年 6月对进口中压转子锻件进行断裂力学和寿命评估方面的试验研究 2008年 9月对进口和国产转子锻件进行试验研究，包括高温力学性能、物理性能、微观组织和组织稳定性、合金化原理等，从各个方面考核国产转子与进口转子之间的实物质量水平 后续将对转子材料的高温蠕变持久性能、高温长时下的微观组织稳定性等进行试验研究汽轮机大型铸件 承受高温高压的高中压汽缸和阀壳采用 12Cr铸钢件，低压部分较多采用球墨铸铁 前期铸件以进口为主，后国内铸件厂按照西门子的技术规范进行试制，通过工艺改进和生产经验积累，目前这些国产铸件的各项性能指标情况良好，实物质量与进口件不相上下
