能源装备包括蒸汽轮机、燃气轮机等，广泛应用于核电、热电、火电、太阳能等能源领域。目前轮机透平静叶广泛采用钴基铸造合金，透平动叶广泛采用耐高温的镍基合金精铸而成。压气机则多使用含12-13%的Cr的马氏体不锈钢制造动叶和静叶。重型燃机压气机轮盘和轴多用CrMoV或者CrNiMoV等高强度合金结构钢。高压比压气机最后几级轮盘则采用Cr、Ni不锈钢甚至镍基合金制造。
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序号
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工业领域
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主要装备
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典型合金
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年需求/吨
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%
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1
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化工
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反应器
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IN600,C-276
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15000
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30
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2
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电热
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发热体
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IN800,80A
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10000
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20
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3
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油井
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油井套管
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028,G3,825
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6000
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12
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4
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新能源
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多晶硅用反应器
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800H
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6000
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12
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5
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动力
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核电、超超临界火电
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690,617,740
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3000
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6
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6
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航空航天
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叶片、盘、燃烧室
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镍基高温合金
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10000
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20
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总计
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50000
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100
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蒸汽轮机、燃气轮机叶轮（整体叶盘）、叶片加工难点与其叶型形状结构及加工质量要求特点直接相关，叶型在整体上具有的不规则三维空间曲面形式，且同时具有的薄壁形式，叶型表面质量近乎苛刻的要求，也是成型精度保证在加工方式选择上必须考虑的问题。由于叶轮（整体叶盘）、叶片的叶型是对蒸汽轮机、燃气轮机中的高温高压的气体介质实施作用，受到离心、气体冲刷与复合振动等性质的交变应力作用，使得其材料性质必须具有轻质、高强度、高耐疲劳性能及耐腐蚀等综合性能，为此，零件材料就呈现了复杂的难加工性质，从而加剧了其加工的更大难度。为了实现叶轮（整体叶盘）、叶片高质量与高效的加工需求，其加工技术具有多专业、多种形式及持续性的创新发展，以适应产品结构与材料改变所富裕功能不断提高所具有的需求但其刀具的加工成本是非常大的，尤其对于高温合金一类的难加工材料而言，刀具损耗量几乎可以占到成本的30%～40%，并且型面的成型加工是走刀轨迹的集成，加工效率的提升空间有很大的局限性。
我公司研发的XCOATING A TiAlSiN涂层通过在TiAlN涂层中加入Si元素，可以起到细化晶粒的作用，提高了涂层的硬度、抗氧化性。Si加入TiAlN涂层后其结构中能够形成多层梯度nc-TiAl1-xNx/SiNx纳米晶复合结构，从而使TiAlN的热分解温度由800℃~900℃提高到1200℃，提高了涂层的高温硬度，同时也提升了涂层的热稳定性。特别适用于蒸汽轮机及燃气轮机高温合金部件的机械加工。
