能源裝備包括蒸汽輪機、燃氣輪機等，廣泛應用于核電、熱電、火電、太陽能等能源領域。目前輪機透平靜葉廣泛采用鈷基鑄造合金，透平動葉廣泛采用耐高溫的鎳基合金精鑄而成。壓氣機則多使用含12-13%的Cr的馬氏體不銹鋼制造動葉和靜葉。重型燃機壓氣機輪盤和軸多用CrMoV或者CrNiMoV等高強度合金結構鋼。高壓比壓氣機最后幾級輪盤則采用Cr、Ni不銹鋼甚至鎳基合金制造。
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序號
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工業領域
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主要裝備
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典型合金
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年需求/噸
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%
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1
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化工
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反應器
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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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電熱
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發熱體
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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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多晶硅用反應器
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800H
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6000
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12
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5
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動力
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核電、超超臨界火電
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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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葉片、盤、燃燒室
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鎳基高溫合金
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10000
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20
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總計
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50000
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100
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蒸汽輪機、燃氣輪機葉輪（整體葉盤）、葉片加工難點與其葉型形狀結構及加工質量要求特點直接相關，葉型在整體上具有的不規則三維空間曲面形式，且同時具有的薄壁形式，葉型表面質量近乎苛刻的要求，也是成型精度保證在加工方式選擇上必須考慮的問題。由于葉輪（整體葉盤）、葉片的葉型是對蒸汽輪機、燃氣輪機中的高溫高壓的氣體介質實施作用，受到離心、氣體沖刷與復合振動等性質的交變應力作用，使得其材料性質必須具有輕質、高強度、高耐疲勞性能及耐腐蝕等綜合性能，為此，零件材料就呈現了復雜的難加工性質，從而加劇了其加工的更大難度。為了實現葉輪（整體葉盤）、葉片高質量與高效的加工需求，其加工技術具有多專業、多種形式及持續性的創新發展，以適應產品結構與材料改變所富裕功能不斷提高所具有的需求但其刀具的加工成本是非常大的，尤其對于高溫合金一類的難加工材料而言，刀具損耗量幾乎可以占到成本的30%～40%，并且型面的成型加工是走刀軌跡的集成，加工效率的提升空間有很大的局限性。
我公司研發的XCOATING A TiAlSiN涂層通過在TiAlN涂層中加入Si元素，可以起到細化晶粒的作用，提高了涂層的硬度、抗氧化性。Si加入TiAlN涂層后其結構中能夠形成多層梯度nc-TiAl1-xNx/SiNx納米晶復合結構，從而使TiAlN的熱分解溫度由800℃~900℃提高到1200℃，提高了涂層的高溫硬度，同時也提升了涂層的熱穩定性。特別適用于蒸汽輪機及燃氣輪機高溫合金部件的機械加工。
