近日，國內功率最大的國產商業投運重型燃氣輪機“太行110”首臺套商業機組在中國航發燃機制造裝試基地出廠，這標志著我國自主研制的110兆瓦級重型燃氣輪機正式邁入商業化應用新階段。該燃機采用了中國科學院金屬研究所研究員周蘭章團隊研制的、具有自主知識產權的多種抗熱腐蝕鎳基高溫合金材料用于制造其關鍵熱端部件。
交付儀式現場。金屬所供圖
“太行110”是中國航空發動機集團有限公司研制的國內功率最大的國產110兆瓦級重型燃氣輪機，是國家能源局首批燃氣輪機創新發展示范項目。金屬所多種抗熱腐蝕鎳基高溫合金成功應用于“太行110”全部的四級渦輪導向葉片、四級工作葉片以及渦輪整流支柱等關鍵熱端部件，并已通過單臺機組累計7000余小時的運行考核，展現出優異的耐高溫、抗熱腐蝕性能和長期組織穩定性。
在工程化應用過程中，周蘭章團隊攻克了多項關鍵技術難題：包括高鉻鎢鉬合金化基體在高溫條件下組織失穩導致的長時力學性能下降問題；熔體澆注過程中多元復合稀土易氧化造成的鑄件夾雜物超標（“滿天星”現象）；以及大尺寸復雜空心結構導致的顯微疏松嚴重、合格率低等制造瓶頸。團隊還創新性地將平均電子空位數臨界值Nv納入國內等軸晶鎳基高溫合金技術標準，從材料設計與工藝控制兩方面保障了母合金的高質量穩定供應。
目前，該抗熱腐蝕鎳基高溫合金已大批量生產，并成為我國大、中、小型燃氣輪機熱端部件的優選材料，在船舶動力、電力能源、工業驅動、天然氣調峰電站、海洋油氣平臺動力等領域發揮了重要作用。
本文鏈接：新型合金材料成功應用于“太行110”重型燃氣輪機http://www.sq15.cn/show-11-26691-0.html
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