重型燃机用650 ℃级特大型GH4169高温合金透平盘制备关键技术

来源：动力工程学报杂志2026年第3期北京时间：

作者：孙攀贺, 李昕, 李澍, 张亨年, 姚凯俊, 张少辉, 江河, 姚志浩, 董建新,

摘要：为满足重型燃机对高承温、大尺寸透平盘的性能需求,针对超大尺寸GH4169高温合金透平盘制备过程中(冶炼、锻造及热处理)工序复杂、风险集中的问题开展了关键技术研究。以GH4169合金超大尺寸透平盘为研究对象,系统分析了真空感应熔炼(VIM)、真空自耗重熔(VAR)、去应力退火、均匀化,以及开坯和模锻过程中缩孔缺陷、元素偏析、有害相分布、组织演变与开裂损伤等关键问题。主要采用有限元模拟结合二次开发、热力学与动力学计算等方法,建立了电极锭凝固过程中缩孔缺陷与安全脱模时间的预测模型、VAR过程中铸锭元素偏析与Laves相分布预测方法、去应力退火损伤模型与应力松弛模型,以及基于Laves相回溶和Nb元素扩散的均匀化工艺设计模型,构建了组织控制-损伤控制-载荷控制相耦合的集成式锻造控制技术。结果表明:所提出的全流程控制技术可有效降低制备风险、优化盘锻件组织,为超大尺寸高温合金关键部件的制造提供了重要技术支撑,通过该技术成功制备出目前最大的直径2 440 mm级特大型GH4169合金透平盘。

关键词：GH4169合金,超大尺寸透平盘,冶炼,去应力退火,均匀化,锻造,