Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0035

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0035
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения"
Название доклада
Разработка и освоение импортозамещающей технологии производства корпусов арматуры ТЭС и АЭС на основе применения метода электрошлаковой выплавки
Докладчик
Баженов Алексей
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Цель проекта - разработка и освоение технологического процесса изготовления корпусов запорно-регулирующей арматуры ТЭС и АЭС методом электрошлаковой выплавки из хромистой стали с повышенной
жаропрочностью для работы при температурах до 600°С.
В ходе выполнения работы должна быть разработана комплексная технология изготовления корпусов арматуры Ду 250-300мм из 9% хромистой стали типа 10Х9МФБ методом электрошлаковой выплавки, включая изготовление плавильной оснастки, электрошлаковую выплавку опытного корпуса.
Технология должна обеспечить высокое качество металла корпусов арматуры и ресурс эксплуатации не менее 2∙10^5 часов при температуре пара до 600°C.
Актуальность и новизна исследования
В настоящее время отсутствуют данные по использованию метода электрошлаковой выплавки при изготовлении корпусов арматуры из хромистой стали, а также тот факт, что 100% парозапорной арматуры из хромистой стали закупается по импорту, предлагаемая тема обладает необходимой новизной и актуальностью.
Описание исследования

Были проведены следующие работы и исследования:

1. Разработана основа технологического процесса электрошлаковой выплавки 9% хромистых сталей типа 10Х9МФБ, обеспечивающего получение материала заданного состава.

2. Разработаны режимы термической обработки обеспечивающие получение высокого и изотропного уровня свойств в сечениях до 500мм.

3. Изготовлены две опытных заготовки корпуса арматуры с требуемым составом, структурой и уровнем свойств.

4. Были определены механические свойства (σв; σ0,2; δ; ψ; HB) и ударная вязкость (KCU и KCV) в различных зонах заготовки корпуса и определен заданный уровень свойств и проведена оценка однородности металла по всему объему заготовки.

5. Проведены испытания кратковременных механических свойств при повышенных температурах от 350 до 600°C.

6. Были проведены испытания ударной вязкости на образцах с V-образным надрезом при отрицательных температурах, определена TК0.

7. Проведены испытания на длительную прочность при температурах 565-600°C и определены расчетные значения длительной прочности за 10^5 и 2∙10^5 часов.

8. Было проведено комплексное исследование структуры металла опытной заготовки в исходном состоянии и после длительных изотермических выдержек с использованием современного оборудования типа JEM-100B (электронный микроскоп просвечивающего типа), СЭМ (сканирующий электронный микроскоп с энергодисперсионной приставкой) и др.

11. Проведены патентные исследования с целью выявления ограничений на закрепление результатов НИР.

12. Получен патент на изобретение "Способ электрошлаковой выплавки заготовки корпуса запорной арматуры пара". Опубликованы 3 статьи в отечественных научных журналах, еще 2 готовятся к публикации.

Результаты исследования

Разработана принципиальная технология изготовления опытной заготовки корпуса Ду 250-300 мм из хромистой стали марки 10Х9МФБ методом электрошлаковой выплавки;

На ЗАО «Энергомаш (Чехов) – ЧЗЭМ» изготовлена плавильная оснастка на которой в были выплавлены две опытных заготовки корпуса арматуры Ду 250 мм. Одна – для проведения испытаний и исследований на образцах. Вторая – для проведения приемочных (стендовых) испытаний изделия

Более чем на 200 образцах, отобранных из разных зон опытной заготовки проведены комплексные исследования и механические испытания металла опытной заготовки при комнатной и повышенных температурах. Определены ударная вязкость при отрицательных температурах и критическая температура хрупкости.

Проведены испытания на длительную прочность и определены расчетные значения пределов длительной прочности за 10^5 и 2∙10^5 часов при температурах 550, 560, 570, 580, 590, 600 и 610°С.

Совместно с ОАО «ЦКТИ» и ОАО «ВТИ» разработано Техническое решение о допускаемых напряжениях.

Разработаны рекомендации по усовершенствованию технологических режимов: электрического, шлакового, раскисления.

Проведены испытания циклической прочности при температурах 20, 350 и 570°С на базе 10^7 циклов. Исследуемый материал при указанных температурах характеризуется высоким сопротивлением к усталостному разрушению.

Разработаны программы и методики предварительных и приемочных испытаний опытного образца изделия.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

В октябре-ноябре  этого года будут проведены предварительные и приемочные испытания.

Готовятся технологические инструкции на выплавку и термообработку заготовки.

Разрабатывается проект технических условий: «Заготовки электрошлаковой выплавки из стали марки 10Х9МФБ для изготовления корпусов арматуры ТЭС и АЭС».

Практическая значимость исследования
Разработанная в ходе выполнения НИР технология может найти следующее применение:
1. Заготовки корпусов запорно-регулирующей арматуры Ду 250-300мм и Ду 500-600мм для систем трубопроводов ТЭС и ТЭЦ, изготовленных из хромистых жаропрочных сталей;
2. Заготовки корпусов арматуры из других жаропрочных марок стали: например, из хромомолибденованадиевых сталей;
3. Заготовки корпусов запорно-регулирующей арматуры для систем трубопроводов, проектируемых ВВЭР-ТОИ, изготовленных из хромистых сталей;
4. Заготовки корпусов арматуры для систем трубопроводов нефтехимической промышленности;
5. Заготовки корпусов арматуры для обустройства газоконденсатных месторождений и добычи газа, в т.ч. с содержанием сероводорода и углекислого газа до 25%.

Ожидаемый народно-хозяйственный и социально-экономический эффект от внедрения результатов исследовательской работы заключается в увеличении импортозамещения, снижении коэффициента использования металла и
трудоемкости.
Постер

14.579.21.0035.ppt