技术资讯—大型铸锻件技术信息专集

技术资讯—大型铸锻件技术信息专集内容摘要：

金属氢合金的研究和开发 ； 新一代发电设备用大型铸锻件材料及产品研究项目。 蒸汽温度为 700℃ 的超超临界机组。 国外以蒸汽温度超过 650℃ 和 700℃ 的超超临界机组设备为目标的超合金转子锻件材料的开发研究项目有： 欧洲 COST 522 计划（超超临界机组用超纯 12%Cr 系材料）； THERMIE 计划； 技术资讯 第 11 页 共 31 页 欧洲运行温度为 700℃ 的先进超临界燃煤电站（ AD700）计划（蒸汽入口温度大于 700℃ 的镍基合金耐热汽轮机材料）； 日本的 650℃ 超超临界机组研究计划（加 B 的 12Cr%WCoB 汽轮机转子材料）。 国外主要的大型铸锻件企业现状 国外的重型机械大型铸锻件生产厂家经过联合、兼并 及 淘汰等方式 ，分工已经逐渐清晰，主要有两种类型。 一是强强联合，产品覆盖面几乎涉及各种先进的大型铸锻件产品领域，开发及制造能力很强，综合实力居世界之首，如日本的 JSW、 JCFC、 IHI、三菱重工、韩国斗山重工、英国的谢非尔德等 ；另一种是专业化分工，各有所长，发展特色产品的专业化生产厂家，如美国的苏尔茨钢公司、日立金属以及俄罗斯的依若尔斯克等。 日本 日本是世界上实力最强的大型铸锻件生产国家，代表了当今世界大型铸锻件的水平。 日本制钢所室兰制作所（ JSW）、日本铸锻钢公司（ JCFC）、神户制钢所高砂工厂、日立制作所 日立工厂和日立金属等世界上最强的铸锻件生产企业，其生产能力和技术水平都代表了世界的一流水平。 所有世界上最先进的大型铸锻件日本都能够制造，而且最大等级都是由日本的大型铸锻件企业生产的 ， 产品向高附加值发展。 日本制钢所室兰工厂（ Japan Steel Works， Ltd MORORAN Plant ) 产品结构 ： 65%为电力和核能设备领域， 15%为石化行业， 8%为冶金轧辊产品， 5%为模锻件， 7%为各种机器用的普通锻件。 生产能力 ： 2020 年达到 9 万 吨 ， 估计 2020 年将达到 12 万 吨。 JSW 所生产的核电铸锻件约占 国际产量的 60％左右。 年产约 270 根汽轮机和发电机转子锻件； 年产约 150 支用于核电和石化工业的压力容器筒节； 年产 NSSS（核蒸汽供应系统）锻件的能力 套（截止至 2020 年底）； 技术资讯 第 12 页 共 31 页 年产 350t～ 600t 的超大型钢锭的能力为 44 支（ 2020 年至今）； 在 2020 年 ～ 2020 年， 350t～ 600t 的大型钢锭的生产能力达到年产 65 支。 近期主要研究项目 ： 耐热材料的研究 ⑴ 650℃ 超超临界温度下使用的加 B 的 12Cr%WCoB 材料的汽轮机转子耐热材料及 性能的研究； ⑵ 镍基超合金材料的研究（ IN706 超合金和其他镍基超合金）以及镍基超合金FENIX700 合金材料的研究（ 706 合金的改良型，用于新一代 700℃ 超超临界机组汽轮机转子）。 第四代核电锻件材料及制造技术研究 用于高温高压和腐蚀环境的 材料的性能及制造技术研究 热加工工艺技术的解析。 ⑴ 流动和凝固的模拟解析； ⑵ 有限元模拟技术。 开发了 MSDAr 的新型滴流脱气工艺 ； 650t 钢锭的研制 ； 氢合金材料以及氢合金材料储藏容器的研制 ； 大型风电设备的研制（整机、包括叶片） ； 两种先进的自动超声波探伤系统的研制及应用（有中心孔和无中心孔转子）。 日本铸锻钢公司（ Japan Casting and Corp.） 产品结构 ： 发电设备及其相关领域应用的汽轮机转子占 54%，大型组合式曲轴和其他船用轴类锻件占 21%，轧机轧辊占到 20%，用于不同行业上的其他普通锻件占 5%。 生产能力 ： 2020 年为 5 万 t， 2020 年到 2020 年维持这个水平。 JCFC 年生产大约 技术资讯 第 13 页 共 31 页 300 根各种汽轮机转子， 2020 年以来生产了 200 根发电设备用超大型汽轮机转子。 JCFC近期研发课题： 开发了独自的 FM 锻造技术并用于核电一回路整体转子的制造 ； 510t 超纯钢钢锭的制造 ； 最早开发了 PWR 反应堆核电压力容器整锻封头的制造技术 ； 2020 年研发并开始制造加 B 的 12Cr 系材料的超超临界机组缸体 ； 地热发电及 USC 机组用 12%Cr5%Ni 转子锻件在冶炼、锻造和热处理过程的精确控制 ； 开发了新的大型 LF 钢包到钢包滴流脱气方法（ LD 法）制造超纯钢钢锭 ； 开发了定量评定发电设备大型汽轮机转子锻件在热处理期间产生的热应力和相变应力以及预测淬火裂纹的技术，并成功用于 12%Cr 汽轮机转子锻件热处理工艺的改进。 神户制钢所高砂工厂（ Kobe Steel Takasage， Ltd） 产品结构 ： 曲轴占总产量的 55％，船用螺旋桨轴和中间轴占总产量的 15％，轧辊、模具、压力容器等其他产品占 35％。 其中神户制钢生产的中速发动机整体曲轴和低速发动机组合曲轴占了整个世界市场份额的 40％。 生产能力 ： 2020 年达到 万 t， 2020 年 将 达到 万 t。 锻钢生产能力将从目 前的每年 万 t 增加到每年 12 万 t，低速柴油机组合曲轴的生产将从每年 360 根增加到 540 根。 近期研究项目： 大型船用及陆用大型低速柴油机用铸钢组合曲轴研制 ； 降低钢中夹杂物，提高整锻曲轴疲劳强度的研究（提高 10%） ； 超纯钢曲轴的生产工艺研究 ； 新型聚合物淬火工艺的开发及其在大型曲轴上的应用 ； 650℃ 超超临界机组汽轮机转子锻件的研制 ； USC 高 Cr 转子轴颈部埋弧堆焊工艺研究 ； 技术资讯 第 14 页 共 31 页 燃气轮机高低压复合转子及叶轮的研制 ； Mn18Cr18N 大型护环的研究及批量制造 ； 大型锻造核废料罐 的研制 ； 各种钛合金产品的研制生产 ； 自动无损检测技术。 其它厂商 及主要产品 ： 日立金属（各种大型及新型轧辊） 、 日立公司日立工厂（发电设备） 、 川崎制铁所水岛工厂（空心钢锭） 、 大同特殊钢公司（航空锻件、发电设备） 、 住友金属工業株式会社(航空模锻件） 及 佐世保重型工业公司 （曲轴）。 韩国 在韩国，由政府出面对重型机械大型铸锻件企业进行了规范和指导。 韩国的大型铸锻件生产企业如韩国重工和 HHI（ Hyundai 重工有限公司）以及 SHI（三星重工有限公司）等分别进行了业务合并和优势产品重组。 韩国斗山重工在短短的几年 时间内不仅成功地完成了产品结构的调整，同时也完成了产品和市场的扩张 ， 现在已经成功地成为世界上大型铸锻件生产的主导企业，进入了世界一流的大型铸锻件制造企业。 韩国斗山重工 (Doosan Heavy Industries amp。 Construction Co., Ltd) 生产能力 ： 最大 120tEAF， 85tESR， 155tLF 炉， 550t（ Φ7m ）真空室， 130MN 压机（ 400tm操作机）， 500t 行车、各种加热炉和热处理炉， NC 机床、自动超声波探伤等。 到目前为止，斗山重工已生产制造了超过 300 台核电发电 、联合循环发电以及水力发电设备。 同时斗山重工还致力于风力发电、燃料电池和环保能源设备的开发。 多级闪蒸设备是斗山重工的重要产品，现占全球市场超过 40％的份额。 同时斗山还是世界上少数的拥有所有三种淡水设备专利制造技术（多级闪蒸、多效蒸馏、反向渗透）的企业。 近年来的大型铸锻件新技术和新产品开发情况 : 加 Ti 和 B 的 3CrMoV 钢和 钢的研究 ； 加 Ti 和 B 的改良 CrMoV 钢的研究 ； 1000MW 核电一回路汽轮机整体转子（ 500t 钢锭） ； 1000MW 核反应堆压力容器的及核电主管道研制和生 产 ； 技术资讯 第 15 页 共 31 页 高 Cr 系列轧辊的开发（ 5%Cr 支承辊的开发 )； 玻璃模型用高镜面不锈钢的开发 ； 燃汽轮机高低压复合转子和轮盘 ； 加氢反应器材料及锻件的研制 ； 成套水电铸锻件（大轴、转轮体、上冠、下环等） ； 多级闪蒸谈水设备及其铸锻件 ； 转子锻件自动 UT 系统。 英国 德国 英国和德国也是世界上的大型铸锻件生产强国。 英国的谢菲尔德福格马斯特有限公司是世界上最强的大型铸锻件厂家之一。 德国的蒂森锻造公司、克 虏 伯钢公司、 VSG 能源锻造技术有限公司等在大型铸锻件生产上都有自己的独到的一面。 而且，在大型 铸锻件产品方面，谢菲尔德福格马斯特有限公司等公司也覆盖了几乎所以的尖端产品。 特别是在近年来的超临界机组和超超临界机组以及风电机组的开发和生产制造中，英国和德国是极为重要的国家和先行的国家。 英国谢菲尔德福格马斯特公司（ Sheffield Femasters International Ltd） 生产能力 ： 90t 电炉、 90tVAD 装置、 90tVOD 装置、 285t 真空滴流脱气、 100MN 压机、。