[发明专利]一种650°C及以上等级汽轮机用转子及其制备方法

权利要求书

1.一种650℃及以上等级汽轮机用转子的制备方法，其特征在于，所述650℃及以上等级汽轮机用转子，自一端至另一端依次包括焊接连接的低温段、过渡段、高温段、过渡段和低温段；其中，高温段的材质为析出强化型镍铁基高温合金，过渡段的材质为固溶强化型高温合金，低温段的材质为铁素体耐热钢；高温段与过渡段之间的焊材以及过渡段与低温段之间的焊材均与过渡段的材质相同；包括：

步骤1，对高温段进行焊前热处理；

步骤2，将高温段与过渡段焊接连接；

步骤3，高温段与过渡段焊接后进行热处理；

步骤4，将过渡段与低温段焊接连接；

步骤5，过渡段与低温段焊接后进行热处理；

经焊前热处理后高温段在750℃平均线膨胀系数不超过16×10^-6/℃；

步骤3中热处理的温度在高温段所用析出强化型镍铁基高温合金晶内γ’相析出温度上限以上10℃-150℃范围内，保温时间不超过5h；

步骤5中热处理的温度在高温段所用析出强化型高温合金晶内γ’相析出温度下限以上30℃-200℃范围内，保温时间不低于10h；

按照质量百分比计，所述析出强化型镍铁基高温合金的成分满足Fe：35%-45%，Cr：15%-21%， Mo：0.5%-1.4%，W：0.1%-0.8%，Ti：1.8%-2.5%，Al：0.8%-2.5%，Mn：≤1.0%，Nb：≤0.1%，Co：≤2%，Si：≤0.05%，C：0.03%-0.10%，B：0.001%-0.005%，P：≤0.01%，余量为Ni；所述的Cr+Ni的重量百分比大于50%，W+Mo的重量百分比为 0.6%-1.5%。

2.根据权利要求1所述的650℃及以上等级汽轮机用转子的制备方法，其特征在于，步骤1中对高温段进行焊前热处理具体是：将高温段升温至850-950℃保温0.5h-2h，保温完成后以3℃/min-5℃/min的速率升温至1040℃-1120℃保温1h-3h，冷却至室温。

3.根据权利要求1所述的650℃及以上等级汽轮机用转子的制备方法，其特征在于，高温段的析出相满足L1₂结构。

4.根据权利要求1所述的650℃及以上等级汽轮机用转子的制备方法，其特征在于，固溶强化型高温合金为In625或Haynes 230。

5.根据权利要求1所述的650℃及以上等级汽轮机用转子的制备方法，其特征在于，低温段的材质为9%-12%Cr铁素体耐热钢。