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在长寿命高温材料实验室内 一组高温材料“烤”验近8年
发布:haige__   时间:2015/6/23 22:24:09   阅读:1329 
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在长寿命高温材料实验室内 一组高温材料“烤”验近8年

在东方电气集团东方汽轮机有限公司长寿命高温材料实验室内,一根合金材料被机器从两端夹住,放置在700℃的环境中,不断地进行拉伸压缩试验直至材料断裂,以研究不同合金材料在高温下抗疲劳性能。

这是东汽研发燃机叶片材料的一个重要环节。2013年底,东汽材料研究中心获批成立“长寿命高温材料四川省重点实验室”,研究方向为长寿命高温材料设计、重型燃机高温叶片精确成形技术、大尺寸高温部件服役性能及可靠性,以帮助东汽实现燃机国产化。

突破燃机国产化率极限长寿命高温材料必须突破

“燃机被誉为机械制造业‘皇冠上的明珠’,是一个国家工业综合水平和科技实力的重要标志之一。”6月17日,东汽副总工程师、材料研究中心主任杨功显告诉记者,燃机内部最接近燃烧室的几级叶片需承受1500℃的进气温度,并在每分钟3000转的恒定转速下稳定运行超过五万小时。

2010年,东汽制造的35万千瓦燃机国产化率达到79%,创下国内燃机国产化率的最高纪录。杨功显告诉记者,剩下的21%,正是包括高温叶片在内的一系列燃机核心部件。核心部件在整套燃机中体积不大,但是利润却最高,其研发和制造技术被国外企业严密封锁。

要突破燃机国产化率的极限,长寿命高温材料必须有所突破。2009年,在东汽启动5万千瓦燃机自主研发的同时,东汽材料研究中心就开始筹备长寿命高温材料实验室,今年4月13日,该实验室成功进入第三批企业国家重点实验室评审环节。“这意味着国家对长寿命高温材料及其制造技术越来越重视。”杨功显说。

24小时不间断实验严酷考验锻造工业重器“心脏”

该实验室占地面积达到1.2万平方米,拥有各类实验设备近千台,其中最大的一台实验设备地上近4米高,地下还有3米深。

在这座庞大的实验室里,包括高温合金、陶瓷、耐热钢等高温材料将接受最严苛的“烤”验,以确定是否满足燃机高温部件的需要。“比如疲劳断裂试验,我们会将不同的材料放入恒定高温下进行反复拉伸以测试其抗疲劳性。”杨功显说,实验材料经历长达几万小时的不间断高温测试是家常便饭。“研发长寿命耐高温材料就像是一场‘孤独的探险’,试验必须做足时间才能得到有效数据,”杨功显表示,“一组高温试验就是连续3万多小时,算下来是4年多时间,而在材料研究中心的历史上,最长的一组试验做了7万多小时。“由于实验不能中断,因此实验室总有工作人员24小时值守,即使春节也不例外。”

近年,东汽先后掌握了五万千瓦燃机高温燃烧室制造技术,并启动了压气机试验,而随着耐高温长寿命实验室的逐步运行,五万千瓦燃机高温叶片的研制工作也有了初步成果。东汽五万千瓦燃机项目设计温度1300多度,高温叶片共有8组。“目前我们已经完成其中两组叶片的工艺定型。”杨功显告诉记者,通过产学研结合,实验室拟建设成为国内唯一的为长寿命高温材料设计、制备和保护提供共性技术支撑的开放性研究平台。

东汽长寿命高温材料实验室

筹建于2009年,2013年获四川省科技厅批准成立“长寿命高温材料四川省重点实验室”,研究方向为长寿命高温材料设计、重型燃机高温叶片精确成形技术、大尺寸高温部件服役性能及可靠性。实验室拟建设为国内唯一的为长寿命高温材料设计、制备和保护提供共性技术支撑的开放性研究平台,为引领、辐射我国能源透平产业长远发展,解决其重大应用基础性问题贡献力量。2015年4月13日,该实验室进入国家科技部第三批企业国家重点实验室评审环节名单。

来源:网易新闻
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