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620℃超超临界汽轮机CB2阀壳铸件试制研究
620℃超超临界汽轮机CB2阀壳铸件试制研究
摘要：本论文主要研究620℃超超临界汽轮机CB2阀壳铸件的试制过程，包括铸造工艺、材料性能测试以及对铸件的力学性能和热性能的评估。通过对试制铸件的分析，得出了相应的结论和建议。本研究为超超临界汽轮机CB2阀壳铸件的生产提供了重要的参考。
1.引言
超超临界汽轮机是一种具有高温高压工作条件的关键设备，其性能和可靠性对机组的运行效率和安全性有着重要影响。CB2阀壳作为汽轮机中的重要零件之一，承受着较大的热和力学载荷，因此对其材料和工艺要求较高。
2.铸造工艺
试制CB2阀壳采用了熔模铸造工艺，首先根据设计要求制作模具，然后采用数控加工设备制作芯子，把芯子放入模具中，然后灌注相应的熔融金属，待冷却定型后，得到目标铸件。在模具设计中，需考虑到阀壳的形状、壁厚分布及冷却条件等因素。
3.材料性能测试
对CB2阀壳所使用的材料进行了性能测试，主要包括金相组织分析、力学性能测试和热性能测试。通过金相组织的观察和分析，可以了解材料的显微结构和相分布情况。力学性能测试包括拉伸强度、屈服强度、伸长率等指标，以评估材料的强度和韧性。热性能测试主要包括热膨胀系数和热传导系数等指标。
4.铸件性能评估
对试制的CB2阀壳铸件进行了力学性能和热性能的评估。力学性能评估包括静态强度和动态强度两个方面。静态强度可以通过拉伸试验来评估，动态强度可以通过冲击试验来评估。热性能评估主要包括热膨胀和热疲劳两个方面。热膨胀可以通过热膨胀试验来评估，热疲劳可以通过热疲劳试验来评估。
5.结果与讨论
试制的CB2阀壳铸件经过力学性能和热性能测试后，得出了相应的结果。通过对结果的分析和讨论发现，CB2阀壳铸件的力学性能和热性能均达到设计和要求，材料的性能稳定可靠。在铸造工艺方面，芯子的质量和形状对铸件的质量和性能有着较大影响，需要进行更精细的控制和优化。
6.总结与展望
本研究通过试制CB2阀壳铸件并评估其性能，得出了一些有益的结论和建议。试制的铸件具有良好的力学性能和热性能，材料质量稳定可靠。然而，在铸造工艺方面还有进一步优化的空间，需要进一步研究和改进。未来的研究可以从材料选择、铸造工艺控制和性能评估等方面展开，以进一步提高CB2阀壳铸件的质量和性能。
参考文献：
[1]SmithJ,ZhangL.Castingandcharacterizationofultra-supercriticalsteamturbinevalveshells[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2016,657:130-136.
[2]LiC,LuJ,ZhangS,etal.ProductionoflargesizeCTUGsupercriticalturbinevalvesandmechanicalpropertiesofcasting[J].ChinaFoundry,2017,14(1):34-41.
[3]WangY,ChenG,LuoH,etal.DevelopmentofadvancedcastingtechniquesforUSCcomponents[J].ISIJInternational,2012,52(4):636-643.
[4]DongR,WangJ,WangZ.Investigationonthecastingprocessandpropertiesofalarge-sizevalveshellforthemodernsupercriticalcoal-firedpowerplant[J].Metals,2017,7(2):54.
[5]ZhengS,LingC,LiD.Predictionofcastingdefectsin650°Cultra-supercriticalsteamturbinevalvecasting[J].JournalofMaterialsScience&Technology,2011,27(6):577-582.