Page 85 - 理化检验-物理分册2023年第十二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202312017

超超临界机组 In783 合金螺栓早期断裂原因及其

应用建议

王庆峰

( 中国大唐集团科学技术研究总院有限公司 华北电力试验研究院, 北京 100040 )
摘 要: 分析了In783合金螺栓经常发生早期断裂的原因, 并对In783合金螺栓的负蠕变现象进
行讨论, 得出In783合金螺栓的早期断裂与拆装工艺不规范、 制造质量不良、 材料服役后性能下降
及其负蠕变等因素有关。最后给出了In783合金螺栓的应用建议。
关键词: 超超临界机组; In783合金螺栓; 早期断裂; 负蠕变

中图分类号: TB30 ; TB31 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 12-0069-05

Thecausesofearl y fractureofIn783allo y boltinultra-su p ercriticalunitand

itsa pp licationsu gg estions

WANGQ in g fen g

( NorthChinaElectricPowerTestandResearchInstitute , ChinaDatan gCor p orationScienceandTechnolo gyGeneral

ResearchInstituteCo. , Ltd. , Bei j in g 100040 , China )

Abstract : Thecausesofearl y fractureofIn783allo y boltswereanal y zed , andthene g ativecree pp henomenon

ofIn783allo y boltswasdiscussed.Itwasconcludedthattheearl y fractureofIn783allo yboltswasrelatedtothe

non-standarddisassembl yp rocess , p oormanufacturin gq ualit y , p erformancede g radationafterserviceandne g ative

cree p .Finall y , thea pp licationsu gg estionsofIn783allo y boltswere g iven.

Ke y words : ultra-su p ercriticalunit ; In783allo y bolt ; earl y fracture ; ne g ativecree p
20世纪90年代, 美国 S p ecialMetals公司开发 国西门子公司将In783 合金用于 600 ℃ 等级汽轮

了第四代抗氧化低膨胀高温合金Inconelallo y783 机的中压主汽门和中压调节门的高温紧固件等关
( 简称In783 ), 该合金为镍铁钴基铁磁性合金。与 键部件中, 这是因为In783合金具有较好的抗氧化
传统低膨胀高温合金比较, In783 合金的居里温度 性能, 以及具有和超超临界机组典型 9%~12%
高, In783合金中加入了质量分数为3%的 Cr元素, Cr 马氏体耐热钢缸体材料相匹配的膨胀系数。上
同时 Al元素的质量分数升高到了5% 。第4代抗 海汽轮机厂也开始采用In783 合金, 并于 2006 年

氧化低膨胀高温合金In783不仅具有高温环境下的 首次将其应用在我国首台 1000 MW 超超临界机

抗氧化性和抗腐蚀性, 还具有足够高的强度和低膨 组中压主汽门和中压调节门的高温螺栓上 [ 4 ] 。上
胀系数, 在700℃环境下仍然具有低膨胀系数和良 海汽轮机厂可自主生产In783合金, 目前该厂设计

好的机械加工性能, 被用于生产压缩机、 涡轮机和排 制造的超超临界机组中压主汽门和中压调节门螺
气系统的安全壳和间隙控制元件, 如密封环、 隔热 栓 同 时 采 用 了 国 产 In783 合 金 ( 国 内 牌 号
环、 机匣、 密封垫等 [ 1-3 ] 。 GH6783 )。随 着 In783 合 金 螺 栓 的 广 泛 应 用,
近年来, 随着超超临界技术的发展与应用, 德 In783合金螺栓出现大量早期断裂的现象。除此
之外, 随着清洁低碳高效发电技术的发展, 超超临
界机组将朝着更高参数的方向快速发展, 高温合
收稿日期: 2023-06-29
作者简介: 王庆峰( 1985- ), 男, 博士, 工程师, 主要从事电站金
金的使用比例将进一步增加。
属材料研究与分析、 金属部件失效分析、 设备状态评价及寿命评估等
工作, y iwan gq in g fen g @126.com
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