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水簾生產(chǎn)廠家超低碳貝氏體鋼在離心通風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用風(fēng)電技術(shù)帶頭人

摘要： 簡(jiǎn)明闡述了高強(qiáng)度、高韌性、綜合性能穩(wěn)定的超低碳貝氏體 Q550CFD 鋼特點(diǎn)，進(jìn)行了焊接性能試驗(yàn)并在離通風(fēng)機(jī)上得以實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：離心式通風(fēng)機(jī)；超低碳貝氏體鋼；焊接；葉輪

中圖分類號(hào)： TG44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

The application of javascript:showjdsw(’jd_t’,’j_’)">ultra-low carbon bainite steel in centrifugal fan

Abstract: this paper has briefly specified the characteristics of javascript:showjdsw(’jd_t’,’j_’)">ultra-low carbon bainite Q550CFD steel , which are high strength, high toughness , and comprehensive properties stability. The welding performance test is carried out and it has applied in centrifugal compressor.

Key words: centrifugal compressor; javascript:showjdsw(’jd_t’,’j_’)">ultra-low carbon bainite steel ; welding; impeller

0　 引言

　　離心通風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用在建材、冶金、電力、化工等各個(gè)領(lǐng)域。隨著風(fēng)機(jī)市場(chǎng)需求向高參數(shù)化、大型化發(fā)展，這就對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)品采用的材料及制造工藝提出了更高、更新的要求，風(fēng)機(jī)葉輪的制造必須要選用高強(qiáng)度、高韌性綜合性能穩(wěn)定，可焊性好的材料以確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要，運(yùn)行安全可靠。

1　 超低碳貝氏體鋼的特性

　　超低碳貝氏體鋼是國(guó)際上近20年來，發(fā)展起來的高純凈度、高強(qiáng)度、高韌性、焊接性能優(yōu)良的新鋼系，被稱譽(yù)為21世紀(jì)鋼種，它是現(xiàn)代冶金生產(chǎn)技術(shù)與物理冶金研究成果相結(jié)合的產(chǎn)物。鋼的碳含量很低，因此碳的危害、碳化物析出的影響等問題基本消除，具有低的碳當(dāng)量和較低的焊接裂紋敏感性，可以實(shí)現(xiàn)焊前不預(yù)熱或低溫預(yù)熱、焊后不熱處理，熱影響粗晶區(qū)在各種冷卻條件下均能得到極高韌性，鋼材韌性明顯高于同強(qiáng)度級(jí)別的普通微合金鋼。屬低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼，國(guó)際上稱為CF鋼。這類鋼在發(fā)達(dá)國(guó)家的石油天燃?xì)夤芫�、工程機(jī)械、海洋設(shè)施、橋梁、壓力容器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1]。

　　焊接性能的好壞是評(píng)價(jià)鋼材使用性能的主要標(biāo)志之一[2]。超低碳貝氏體鋼除了強(qiáng)度和綜合性能優(yōu)于普通的低合金鋼以外，良好的焊接性是在葉輪制造上應(yīng)用的必要條件。鋼材本身的性能、與之配套的焊接材料和正確的焊接工藝，是超低碳貝氏體鋼在風(fēng)機(jī)上應(yīng)用的3個(gè)重要因素。

　　Q550CFD 鋼技術(shù)指標(biāo)見表1和表2。

表1 Q550CFD鋼的化學(xué)成分

C

Si

Mn

P

S

Pcm

不 大 于

0.08

0.50

1.80

0.020

0.010

0.25

為保證鋼板的性能可添加V、Nb、Ti、Cr、Cu、Ni、Mo、B等合金元素，具體含量在質(zhì)量證明書中注明。

. 表2 Q550CFD 鋼的力學(xué)性能

厚度/mm

屈服強(qiáng)度/（N/mm2）

抗拉強(qiáng)度/（N/mm2）

伸長(zhǎng)率/%

彎曲180°

d=彎心直徑

a=試樣厚度

沖擊功Akv/J

縱向

交貨狀態(tài)

≤50

≥550

670～830

≥16

d=3a

-20℃

≥47

TMCP加回火

注：（1）鋼的牌號(hào)表示方法：屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字母（Q）、屈服強(qiáng)度數(shù)值、國(guó)際上代表低焊接裂紋敏感性的英文字母CF（crack free的縮寫）及質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（C、D、E）組成，其中D為沖擊值-20℃的。

（2）TMCP為鋼板交貨狀態(tài)，溫度-形變控軋控冷。

（3）Pcm為焊接裂紋敏感性指數(shù)，Pcm（%）=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B 。

2 Q550CFD 鋼斜Y型坡口抗裂性試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方法與標(biāo)準(zhǔn)

　　采用富氬氣體保護(hù)方法，參照GB/T4675.1《焊接性試驗(yàn)斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn)。

２.2 試驗(yàn)結(jié)果

　　對(duì)于屈服強(qiáng)度500MPa級(jí)以上的鋼，焊接時(shí)一般都需要進(jìn)行100～150℃或經(jīng)更高的溫度預(yù)熱后焊接。由于Q550CFD屬于低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼，實(shí)際碳當(dāng)量小于0.40%、焊接裂紋敏感性指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.25%，所以在試驗(yàn)中沒有進(jìn)行預(yù)熱，在室溫下焊接，空氣中自然冷卻，試件焊后放置48h以后解剖試件、加工試樣，觀測(cè)裂紋率，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn)結(jié)果

鋼號(hào)

板厚/mm

焊接方法

試件溫度/℃

表面裂紋率

根部裂紋率

斷面裂紋率

Q550CFD

20

富氬氣體保護(hù)焊

5

0

0

0

　　從試驗(yàn)結(jié)果上看，試件未預(yù)熱，試驗(yàn)條件又很嚴(yán)格，表面、根部、斷面裂紋率均為0，證明Q550CFD鋼抗裂性能良好。

３ Q550CFD 鋼氣體保護(hù)焊焊接工藝性試驗(yàn)

　　焊接試板長(zhǎng)度方向?yàn)檐埾颍嚢邃摪搴?0mm，長(zhǎng)為500mm,寬為300mm。坡口型式：60°V型、1mm鈍邊、間隙2～3mm。預(yù)留反變形量，正面焊接后，將反面機(jī)械清根后焊接，焊接工藝參數(shù)見表4。

　　焊接接頭性能試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表4 　Q550CFD 鋼氣體保護(hù)焊焊接工藝參數(shù)

焊接材料

保護(hù)氣體

焊接電流/A

電弧電壓/V

層間溫度/℃

氣體流量/L/min

焊接速度cm/s

強(qiáng)度級(jí)別為550MPa

直徑φ1.2

Ar80%

+CO220%

220～260

23～28

＜150

18～20

0.5

表5 焊接接頭性能試驗(yàn)結(jié)果

抗拉強(qiáng)度/（N/mm2)

180°彎曲d=3a

Akv(-20℃)/J

710

側(cè)彎合格

焊縫

65


　　昨日，市科技局向社會(huì)公示2010年度中山市科技獎(jiǎng)擬獎(jiǎng)項(xiàng)目，包括科技重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)1人、產(chǎn)學(xué)研合作獎(jiǎng)3家、科技進(jìn)步獎(jiǎng)89項(xiàng)等。公示之日起20日內(nèi)可受理書面異議，異議應(yīng)當(dāng)簽署真實(shí)姓名或加蓋單位公章，并注明聯(lián)系方式，受理地址是市政府729室，市科技局產(chǎn)學(xué)研結(jié)合與科技服務(wù)管理科。

　　記者在擬獲獎(jiǎng)名單中看到，廣東明陽(yáng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司副總裁、首席技術(shù)官曹人靖成為唯一一個(gè)獲科技重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)的個(gè)人。據(jù)介紹，曹人靖長(zhǎng)期從事新能源與節(jié)能技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與流體動(dòng)力工程領(lǐng)域的研發(fā)。領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)獲得專利32項(xiàng)。主持完成包括863計(jì)劃在內(nèi)的國(guó)家及省部級(jí)科研項(xiàng)目20余項(xiàng)。

　　電動(dòng)汽車是中山今后想發(fā)展的新領(lǐng)域，由中山大洋電機(jī)股份有限公司與北京理工大學(xué)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)的基于永磁同步電機(jī)的新型車用驅(qū)動(dòng)工程列入一等獎(jiǎng)名單。目前，產(chǎn)品已在北汽福田、金龍聯(lián)合汽車、北汽福田北京新能源等汽車公司生產(chǎn)的整車上應(yīng)用。

　　如何令住宅自然通風(fēng)采光效果更好，達(dá)到少開或不開空調(diào)的效果？來自廣東順景實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司、中山誠(chéng)盛建材開發(fā)有限公司、廣東中山建筑設(shè)計(jì)院有限公司的“住宅小區(qū)節(jié)能創(chuàng)新與示范”項(xiàng)目也列入獲獎(jiǎng)名單。



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