自1956年?duì)t高溫合金GH3030試煉成功,迄今為止,我國(guó)高溫合金的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用已歷經(jīng)60年的發(fā)展歷程。60年的高溫合金發(fā)展可以分為三個(gè)階段。
個(gè)階段:從1956年至20世紀(jì)70年代初是我國(guó)高溫合金的創(chuàng)業(yè)和起始階段。本階段主要是仿制前蘇聯(lián)高溫合金為主體的合金系列,如:GH4033,GH4049,GH2036,GH3030,K401和K403等。
第二個(gè)階段:從20世紀(jì)70年代中至90年代中期,是我國(guó)高溫合金的提高階段。主階段主要試制歐美型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī),提高高溫合金生產(chǎn)工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量控制。
第三階段:從20世紀(jì)90年代中至今,是我國(guó)高溫合金的全新發(fā)展階段。本階段主要是應(yīng)用和開發(fā)了一批新工藝,研制和生產(chǎn)了一系列高性能、次的新合金。
目前,我國(guó)的高溫合金研究主要研究單位是鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、北京科技大學(xué)、東北大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等,主要生產(chǎn)企業(yè)有:中航工業(yè)、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和第二重型機(jī)械集團(tuán)萬(wàn)航模鍛廠(二重)等。在此基礎(chǔ)上,我國(guó)已具備了高溫合金新材料、新工藝自主研發(fā)和研究的能力。
雖然高溫金屬合金材料在我國(guó)已發(fā)展近60年,但行業(yè)發(fā)展仍處于成長(zhǎng)期。由于高溫金屬合金材料領(lǐng)域具有較高技術(shù)含量,該行業(yè)企業(yè)擁有較深護(hù)城河。我國(guó)高溫金屬合金每年需求量在2萬(wàn)噸以上,國(guó)內(nèi)年生產(chǎn)量在1萬(wàn)噸左右,市場(chǎng)容量超過80億元,其中進(jìn)口占比較大。未來(lái)20年我國(guó)各類軍機(jī)采購(gòu)需求在2800架左右,民用飛機(jī)采購(gòu)數(shù)量在5400架左右,對(duì)應(yīng)的高溫合金需求在1500億以上,再加上500億的燃?xì)廨啓C(jī)需求,僅高溫合金空間一項(xiàng)就有2000億的市場(chǎng)空間即將打開。
我國(guó)目前的生產(chǎn)能力與需求相比存在兩個(gè)缺口:(1)生產(chǎn)能力不足。目前我國(guó)高溫合金生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量有限,生產(chǎn)能力與需求之間存在較大缺口,在燃?xì)廨啓C(jī)、核電等領(lǐng)域的高溫合金主要還依賴進(jìn)口。(2)高端產(chǎn)品難以滿足應(yīng)用需求。我國(guó)的高溫合金生產(chǎn)水平與美國(guó)、俄羅斯等國(guó)有著較大差距,隨著我國(guó)研制更高性能的航空航天發(fā)動(dòng)機(jī),高溫合金材料在供應(yīng)上存在無(wú)法滿足應(yīng)用需求的現(xiàn)象 [1] 。
5.焊條焊絲:ERNiCrMo-3、ERNiCu-7、ERNiCr-3,規(guī)格有Φ0.9-5.0mm,產(chǎn)地有美國(guó)、瑞典、奧地利和等;:AWS A5.4,A5.9,A5.11,A5.14; 產(chǎn)品已運(yùn)用于石油化工、軍工、水電核電、煉油造船、陸上和海上油氣、紙漿和造紙、化工化纖、機(jī)械設(shè)備制造等行業(yè)和換熱交換器等產(chǎn)品上,受到客戶高度認(rèn)可。<BR>專業(yè)的鎳基合金鋼及特種合金鋼材料銷售。配備有金屬材料方面的專業(yè)人才,高鎳合金鋼方面的生產(chǎn)專家和煉鋼專家,負(fù)責(zé)向用戶介紹并選用鋼材。為國(guó)內(nèi)石油、化工、電力行業(yè)耐腐蝕、耐高溫高壓、耐低溫工況條件下提供各種鋼材解決方案。一、材質(zhì):<BR>雙相鋼焊條焊絲:ER2209/E2209(2205),ER2594/E2594(2507
特殊鋼焊條焊絲:308LSi、309LMo、E385/ER385/(904L)<BR>
鎳基焊絲焊條:NiCrMo-4(C276)、ERNiCr-3、ENiCrFe-3<BR>NiCu-7(400),NiCrMo-3(625)<BR>不銹鋼焊絲焊條:308LSi、308H、309L、310、321、316LMod、317L二、主要執(zhí)行:AWS A5.4、A5.9、A5.14<BR>三、規(guī)格:1.2-5.0mm四、主要進(jìn)口廠家:1.美國(guó):<BR>超合金C、泰克羅伊TECH、鷹科INCO、阿克泰克ALCOTEC、LINCOLN、哈里斯HARRIS、牛津OXFORD、GULF、泰克羅伊TECHALLOY、哈伯特HOBART;<BR>2.:神鋼KOBELCO、日亞NIKKO、WEL、特鋼TOKUYO、日鐵、油脂TASETO、東海;<BR>3.瑞典:阿維斯塔ESTA、山特維克SANDVIK、伊薩ESAB;<BR>4.德國(guó):伯樂蒂森BOHLER THYSSEN UTP、賓采爾BINZEL;<BR>5.英國(guó):曼徹斯特METRODE;瑞士:奧林康OERLIKON;法國(guó)沙福SAF;6.意大利TFA弗力鋼線;:現(xiàn)代HYUNDAI;高麗KISWEL 7.奧地利:VIETE
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鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點(diǎn)是:
1. 具有更寬的成分范圍 由于可不必兼顧其變形加工性能,合金的設(shè)計(jì)可以集中考慮優(yōu)化其使用性能。如對(duì)于鎳基高溫合金,可通過調(diào)整成分使γ’含量達(dá)60%或更高,從而在高達(dá)合金熔點(diǎn)85%的溫度下,合金仍能保持優(yōu)良性能。
2. 具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域 由于鑄造方法具有的特殊優(yōu)點(diǎn),可根據(jù)零件的使用需要,設(shè)計(jì)、制造出近終形或無(wú)余量的具有任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。
根據(jù)鑄造合金的使用溫度,可以分為以下三類:
第YI類:在-253~650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內(nèi)具有良好的綜合性能,特別是在低溫下能保持強(qiáng)度和塑性均不下降。如在航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)上用量較大的K4169合金,其650℃拉伸強(qiáng)度為1000MPa、屈服強(qiáng)度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa應(yīng)力下的持久壽命為200小時(shí)。已用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的擴(kuò)壓器機(jī)匣及航天發(fā)動(dòng)機(jī)中各種泵用復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等。
第二類:在650~950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學(xué)性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金,950℃時(shí),拉伸強(qiáng)度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小時(shí)的持久強(qiáng)度極限大于230MPa。這類合金適于用做航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向葉片及整鑄渦輪。
第三類: 在950~1100℃ 使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金,1100℃、130MPa的應(yīng)力下持久壽命大于100小時(shí)。這是國(guó)內(nèi)使用溫度ZUI高的渦輪葉片材料,適用于制作新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的一級(jí)渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術(shù)的不斷提高,新的特殊工藝也不斷出現(xiàn)。細(xì)晶鑄造技術(shù)、定向凝固技術(shù)、復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件的CA技術(shù)等都使鑄造高溫合金水平大大提高,應(yīng)用范圍不斷提高。
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