行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
冲击式水轮机转轮不锈钢锻件 技术条件
建议项目名称
(英文)
Stainless steel forgings for impulse turbine runner — Technical specification
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.140.85
中国标准分类号
J32
牵头单位
哈尔滨大电机研究所、天津重型装备工程研究有限公司
体系编号
0750601010003007
参与单位
二重(德阳)重型装备有限公司、中国第一重型机械股份公司、哈尔滨电机厂有限责任公司
计划起止时间
2018~2020
目的、意义
或必要性

1. 背景:本标准涉及的马氏体不锈钢锻件作为高参数水电机组关键零部件材料,主要应用于冲击式水轮机转轮的制造。该不锈钢锻件在以往国内的水轮机转轮制造方面应用较少,传统冲击式水轮机转轮材料一般选用马氏体不锈钢铸件。随着国内外高水头、大容量冲击式水轮机组的不断涌现,以及对冲击式水轮机转轮安全运行及高使用寿命的迫切需求,对冲击式水轮机转轮材料提出了更高的要求。近年来,由国内制造的米纳斯、CCS等国外水电项目以及觉巴等国内水电项目均要求冲击式转轮采用马氏体不锈钢锻件制造,同时,国内中小型冲击式水轮机转轮也越来越多地采用马氏体不锈钢锻件制造。马氏体不锈钢锻件相比较传统马氏体不锈钢铸件,在力学性能、疲劳性能、耐磨蚀等方面具有更加优异的综合性能,同时内部质量也有较大程度提高,未来必将成为高水头、大容量冲击式水轮机转轮的主要制造材料,其需求也将逐年增加。
   目前,国内此类大型不锈钢锻件的采购主要依赖进口,在采购、制造要求等方面均执行企业标准,不利于指导行业生产与应用。近几年来,通过哈尔滨大电机研究所与天津重型装备工程研究有限公司的联合研制,现已完成了大型马氏体不锈钢锻件的制造工艺研究,可以满足国内外大型水电项目对冲击式转轮不锈钢锻件的技术指标要求,具备了大型不锈钢锻件制造经验和制造能力,同时也具备制定行业标准的条件。因此,为了使大型冲击式水轮机转轮不锈钢锻件产品产业化、国产化,指导同类行业的生产、制造及应用,增强国内同类产品的竞争力,急需制定本标准。
2. 目的和意义:本标准的制定将填补冲击式水轮机转轮用马氏体不锈钢锻件行业标准的空白,反映材料、制造和检验方面的新技术和新要求,指导同类行业的生产、制造及应用,促进国内大型马氏体不锈钢锻件的制造和质量提升,保障我国大型水电装备部件材料的自主供应,为国内水电装备升级和高参数水电装备的开发提供支撑,推动行业技术进步,同时也有利于我国大型水电装备参与国际市场竞争。
3.本标准是大型铸锻件标准体系中的重点项目。
急迫性:《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018—2020 年)》在重大技术装备关键技术产业化中提出提升重大技术装备关键零部件能力。加快基础零部件的研制和产业化,构建重大技术装备关键零部件供给体系。《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2017 年版)》中提出的百万千瓦级水电机组高参数关键配套铸锻件。《中国制造2025》对强化工业基础能力提出了到2020年发电等产业急需的核心基础零部件(元器件)和关键基础材料的先进制造工艺得到推广应用的要求。《工业和信息化部关于加快推进工业强基的指导意见》提出要提高重大装备领域专用材料自给保障能力,提升制备技术水平。本标准属于规划提出的水电装备用水轮机关键零部件材料标准,能应用于百万千瓦级水电机组。本标准的制定将为水电装备用水轮机关键零部件材料升级提供有力保障,符合工业和信息化部《关于加快推进工业强基的指导意见》的要求。
创新性:本标准涉及的冲击式水轮机转轮马氏体不锈钢锻件材料为自主研发,综合转化融合了国外相关材料的技术指标,通过制定本标准有利于推广近年冲击式水轮机转轮马氏体不锈钢锻件材料的科研创新成果,实现专用材料的自主保障,推动大型冲击式水轮机转轮锻件的质量提升和大型铸锻件行业的技术进步。
国际性:本标准制定后将达到国内先进水平,主要技术指标优于ASTM A473—2017a《不锈钢锻件标准规范》的相关材料技术指标,有利于提升冲击式水轮机转轮用大型马氏体不锈钢锻件产品的国际竞争力。

范围和主要
技术内容

本标准规定了冲击式水轮机转轮用马氏体不锈钢锻件的订货要求、制造工艺、技术要求、检验规则和试验方法、质量证明书及标识和包装。本标准适用于冲击式水轮机转轮用马氏体不锈钢锻件的订货、制造和检验。
具体重点技术要求有:锻件的制造工艺;化学成分控制;力学性能保证;无损检测要求等。

国内外情况
简要说明

1.国内外对该技术研究情况简要说明:目前,国内研究、制造、使用冲击式水轮机转轮马氏体不锈钢锻件的企业主要包括哈尔滨电机厂有限责任公司、中国第一重型机械股份公司、华能澜沧江公司、二重(德阳)重型装备有限公司等,研究的主要方向是大型冲击式水轮机转轮马氏体不锈钢锻件的锻造工艺、热处理工艺等问题,解决了大型锻件性能均匀性、内部质量、力学性能保证等关键问题,能够制造出合格的大型马氏体不锈钢锻件产品,用于大型冲击式水轮机转轮的制造。国外关于冲击式水轮机转轮的制造起步较早,安德里兹、福伊特、ABB、阿尔斯通等公司均已采用整体锻造转轮坯件,通过整体数控加工或锻焊结构来制造大型的冲击式水轮机转轮,锻件及冲击式水轮机转轮的制造经验与技术更加成熟。
2.本项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:本标准项目无直接对应的国际标准,相关国际标准和国外先进标准主要有ASTM A473—2017a《不锈钢锻件标准规范》,适用于一般用途以及低温或高温用奥氏体、奥氏体—铁素体、铁素体和马氏体不锈钢锻件。然而,该标准规定的材料种类较多,适用于一般用途的奥氏体、铁素体、马氏体不锈钢锻件,对材料力学性能指标要求较低,难以满足冲击式水轮机转轮的高质量要求。本标准项目不采用国际或国外先进标准,仅参考国际和国外先进标准中的一些要求,保证本标准的先进性。
3.与国内相关标准间的关系:本标准属于大型铸锻件体系“原动机、电机制造用大型铸锻件”小类、“水轮机及辅机制造用大型铸锻件”系列,体系编号为0750601010003007。本标准与现有标准、制定中标准没有矛盾。
与本标准相关的国内标准有:GB/T 6967—2009《工程结构用中、高强度不锈钢铸件》涉及04Cr13Ni4Mo、06Cr13Ni4Mo、04Cr13Ni5Mo、06Cr13Ni5Mo马氏体型不锈钢,主要适用于工程结构用中高强度马氏体不锈钢铸件。本标准所涉及的马氏体型不锈钢为锻件,其化学成分、力学性能、检验规则等技术指标及要求存在差异,主要适用于冲击式转轮大型马氏体不锈钢锻件。目前国内没有冲击式水轮机转轮用马氏体不锈钢锻件的行业标准。
4. 本标准项目尚未识别出涉及专利,不涉及知识产权问题。

 

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
1. 冲击式水轮机转轮不锈钢锻件 技术条件-行业标准项目建议书.pdf (1.68MB)任务书(建议书)
1. 冲击式水轮机转轮不锈钢锻件 技术条件-行业标准项目建议书.pdf (1.68MB)任务书(建议书)