汽輪機轉子的選材
1、高中壓轉子：30cr1mo1v
強度等級 590mpa;使用溫度538~565 ℃
2、低壓轉子： 30cr2ni4mov
強度等級 690mpa （fatt≤-18 ℃）
強度等級 760mpa （fatt≤-7 ℃）
使用溫度≤ 350 ℃
以上屬於整體轉子
3、低壓焊接轉子：25cr2nimov
強度等級 540mpa （fatt≤0 ℃）
其他轉子材料（主軸、葉輪）
1、主軸、葉輪主要用於套裝結構，用於小機組較多，工作溫度也較低（435 ℃）；
2、主軸材料： 34crmo1a
3、葉輪材料： 34crmo1a, 35crmov，
25crnimov, 34crni3mo
轉子材料的熱加工過程
1、冶煉：汽輪機轉子鋼一般採用鋼包精煉或真空澆注、電渣重熔，澆注成鋼錠；
2、鍛造：加熱後切除鋼錠的上、下部，保證鍛件成品無縮孔、疏鬆等缺陷；
3、鍛造目的：1.鍛出轉子外形；2.壓合材料，使材料緻密，焊合微小疏鬆、氣孔類缺陷；3.打亂鑄造組織，去除柱狀晶。
轉子材料的熱處理
1、熱處理：包括鍛後熱處理、效能熱處理、去應力熱處理、熱穩定性處理等；
2、鍛後熱處理的主要目的是防止白點的產生，其次是提高化學成分的均勻性，細化與調整鍛件在鍛造過程中所形成的粗大與不均勻的組織，消除鍛造應力，降低硬度，為切削加工和最後熱處理作組織準備；
3、用熱處理方法去氫，首先要形成氫氣溶解量小、擴散速度大的組織；
4、在同樣溫度下，氫在α-fe鐵中的擴散係數比γ-fe要大的多，因此，鍛件鍛後應盡快地由奧氏體分解為鐵素體和碳化物的混合物，並在略低於ac1的溫度下保溫；
5大鍛件的晶粒粗大且很不均勻，這將影響最終熱處理後鋼的組織和效能，調整和細化晶粒的有效措施是進行多次正火。通過奧氏體的再結晶打破新舊相的織構關係，從而消除原始粗大組織的影響。
轉子的最終熱處理
1、方式：採用淬火或正火及隨後的高溫回火工藝；
2、目的：獲得所需要的組織和效能；
3、淬火、正火溫度：與小鍛件相比，取較高溫度。（使負偏析區達到溫度）；
4、加熱：需控制，避免溫差熱應力導致內部缺陷（小裂紋、夾雜、疏鬆）的擴大，多採用階梯加熱，中間保溫；
5、冷卻：控制冷卻速度和終冷溫度。基本原則是使鍛件心部奧氏體過冷到貝氏體轉變終了點bf與馬氏體點ms之間的溫度，並在回火前實現充分轉變；
6、轉子常用的冷卻方式有：空冷（自然空冷、鼓風冷卻）、油淬、水淬、間歇冷卻（水—油、水—空、油—空）、噴霧和噴水冷卻；
7、由於真空處理等一系列新技術的採用，鍛件的冶金質量大大提高，因而可能採用水冷等劇烈的淬火工藝，從而進一步發揮熱處理的作用，有效的提高鍛件的機械效能，例如：大截面的低壓轉子，採用噴水淬火的激冷方式，使表面溫度下降到100 ℃以下，內部溫度降到150 ℃以下，使鍛件獲得盡可能多的馬氏體組織，經高溫回火後材料可以具有較低的脆性轉變溫度；
8、汽輪機高、中壓轉子，由於工作溫度較高，遠在脆化溫度以上，因此一般採用空冷或油冷以獲得具有較高高溫效能的上貝氏體組織。
轉子的最終回火熱處理
1、目的是消除或降低淬火或正火冷卻時產生的內應力，得到穩定的回火組織，滿足效能要求，繼續起去氫作用，消除氫脆；
2、轉子淬火後由於內應力很大，應在2~3小時內及時回火，以防開裂。回火入爐溫度選擇在材料的ms點附近，保溫足夠長時間，使轉子心部過冷奧氏體充分轉變；
3、回火時採用較低的加熱速度，以免熱應力和殘餘應力疊加，造成轉子開裂；
4、回火後應緩冷，使殘餘應力最小；具有回火脆性的材料應在脆性溫度區快冷，然後在脆性溫度以下補充回火。
轉子材料的質量檢測
1、化學成分；
2、力學效能（屈服強度σ0.2 、抗拉強度σb 、延伸率δ、斷面收縮率ψ、硬度hb、衝擊功akv、脆性轉變溫度fatt50、上平台能量j、高溫持久強度）；
3、無損檢測（酸洗、硫印、磁粉、超聲波、中心孔檢查）；
4、金相檢驗（組織、晶粒度、夾雜物）；
5、殘餘應力檢查。
轉子材料的金相檢測
1、組織：回火索氏體
2、晶粒度：細於4級
3、夾雜物：a型（硫化物類）
b型（氧化鋁類）
c型（矽酸鹽類）
d型（球狀氧化物類）
焊接式低壓轉子
1、由於整鍛轉子對冶煉、鍛造的要求極高，需要有特大型的冶煉、鑄造、鍛造、熱處理裝置，國內外具有製造能力的廠家很少；
2、低壓轉子由於轉子直徑、體積、重量較高、中壓轉子更大，製造難度也更大；
3、焊接式低壓轉子由若干段輪盤、軸組裝焊接而成；
4、由於輪盤、軸相對較小，因此這些鍛件生產加工容易；
5、焊接式低壓轉子是一種先進的轉子生產加工方式，國際上只有少數國家掌握；
6、我公司從上世紀七十年代起開始掌握，至今已焊接低壓轉子數百根；
7、目前焊接式的低壓轉子僅用於300mw以下機組中，更大功率的焊接低壓轉子正在開發、研製中。
低壓焊接轉子裝置
1、自動埋弧焊封底和填充絲裝置。包括焊接電源、可公升降的操作平台、水平轉台、焊接控制系統、送絲系統、感應加熱裝置、保護氣體供給系統、加熱器的迴圈水冷卻系統；
2、轉子埋弧焊自動焊裝置。包括焊接電源、焊接操作架、送絲系統、焊接調節系統、垂直轉台和支撐滾輪架；
3、埋弧焊是一種電弧在焊劑層覆蓋下進行的焊接，利用焊絲和焊件之間在焊劑層下燃燒的電弧產生熱量，熔化焊絲、焊劑和母材金屬而形成焊縫，連線被焊工件；
4、在埋弧焊中顆粒狀焊劑對電弧和焊接區起保護和合金化作用，而焊絲則作為填充金屬；
5、自動埋弧焊生產效率高，焊縫***。勞動強度低；
6、埋弧焊裝置通常由弧焊電源、控制系統和機頭三部分組成。
汽缸和隔板
1、汽缸是汽輪機中最大的零件，可分為高壓缸、中壓缸和低壓缸，是靜止的密封容器。汽輪機在工作時，高溫高壓蒸汽進入汽缸內，因此要求具有好的密封效能，使蒸汽不洩漏；
2、汽缸內裝有隔板、隔板套、汽封等部件；
3、汽缸和隔板都是汽輪機中的重要部件；
汽缸對材料的要求
1、高、中壓汽缸的內缸因承受高溫，對材料的要求較高；外缸則承受較低的溫度，可用**較低的合金鋼製造；
2、高、中壓汽缸一般採用鑄鋼件。
汽缸材料的選用
1、高、中壓汽缸內缸一般採用的材料為鉻鉬鑄鋼，如：zg15cr2mo1 、zg15cr1mo1v它的使用溫度較高，可用於565 ℃以下；zg15cr1mo 使用溫度在540 ℃以下；
2、外缸選用的材料較多，有zg20crmo（ ≤500 ℃）、 zg15cr1mo 、zg20crmov （ ≤540 ℃）等；
3、此外，鉻鉬鑄鋼還用於閥門、閥殼，噴嘴室、蒸汽室、隔板等鑄件；
4、汽缸材料的選用除了考慮材料的使用效能外，還必須考慮材料的工藝效能；
5、例如：鑄鋼材料和低壓缸焊接結構件均應考慮材料的焊接效能
鑄造汽缸的熱加工
造型——冶煉——澆注——清砂整理及對鑄造缺陷進行焊接修補——汽缸效能熱處理——取樣進行效能檢查
鑄鋼汽缸的質量檢測
1、化學成分；
2、力學效能（屈服強度σ0.2、抗拉強度σb、延伸率δ、斷面收縮率ψ、硬度hb、衝擊功akv、高溫持久強度等）；
3、無損檢測（磁粉、超聲波、射線檢查等）；
4、金相檢驗（組織、晶粒度、夾雜物等）。
低壓汽缸
低壓缸由於體積較大，承受的溫度、壓力均比較低，因此一般採用低碳結構鋼（碳素結構鋼 q235-a）鋼板焊接結構。
低壓外缸的熱加工
鋼板下料——成形——拼裝——焊接——除應力熱處理——噴丸清理——探傷檢驗。
低壓缸的焊接
低壓缸結構件多採用co2氣體保護焊或手工焊，焊接過程中需考慮儘量減少焊接變形。大塊鋼板的拼接經常採用埋弧自動焊。
co2氣體保護電弧焊
1、採用氣體（ar+co2）作為保護介質的電弧焊接方法；
2、優點：焊接***、效率高、成本低、易於實現自動化；
3、裝置由焊接電源、供氣系統、送絲機構、焊槍組成
4、主要焊接材料為碳鋼
隔板1、汽輪機中的高、中壓隔板多採用整體銑制的或焊接式的。使用材料多為馬氏體不鏽鋼。
2、汽輪機中的低壓隔板和隔板套，有採用鑄鋼的，如採用zg20crmo、zg230-450材料的，也有採用球墨鑄鐵件的，採用的牌號有qt400、qt500、qt450-5mo等。
4、鑄鐵隔板的工作溫度在350 ℃以下，所以多用於汽輪機的低壓級中。
熔化極隔板的焊接
1、採用熔化極氬弧焊—以氬氣作為保護的熔化極氣體保護焊，簡稱mig或mag焊；
2、主要特點：採用焊絲作電極，惰性氣體保護，電弧燃燒穩定，焊接***；
3、焊接裝置：焊接電源、焊槍、供氣和水冷系統；
4、熔化極隔板的焊接：保護氣體為98%ar+2%o2，母材為12%cr鋼，焊絲為er410不鏽鋼焊絲
球墨鑄鐵隔板的特點
1、相比鑄鋼件，其鑄造效能好；
2、可以通過熱處理改變其基體組織，從而顯著的改善其效能；
球墨鑄鐵的質量檢測
1、化學成分；
2、力學效能；
3、金相組織；
球墨鑄鐵的機械效能主要取決於其金相組織，如石墨的球化、分布形態和金屬基體組織的型別、數量和形態。因此，球墨鑄鐵金相組織評級根據「球墨鑄鐵金相檢驗」（gb9441-88）的規定，需進行球化分級、石墨大小、珠光體粗細、珠光體數量、分散分布的鐵素體數量、磷共晶數量和滲碳體數量的評定。
汽輪機葉片
1、按使用部位分為高壓、中壓、低壓葉片；
2、按工作狀態分為動葉、靜葉（有時也稱為噴嘴）；
3、葉片的工作狀態較為複雜，尤其是動葉片，在工作條件下必須承受較大的離心力和彎應力，因此材料除了必須具有的基本的強度韌性外，還須具有耐蝕性、抗氧化性、足夠的疲勞強度、良好的減振效能等等；
4、高壓級的動葉片工作於高溫蒸汽介質中，因此還應考慮蠕變、持久等高溫效能；
5、低壓級動葉片尤其是末級葉片，由於工作在溼蒸汽區，以及葉片較長，離心力更大，故需考慮材料具有更高的強度，抗水滴沖蝕和應力腐蝕等問題。
汽輪機葉片的選材
汽輪機葉片材料主要為馬氏體不鏽鋼，它含有12~17%的鉻，具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性。為了在淬火後得到馬氏體，使鋼具有較高的強度，鋼中加入0.1~1%的碳，有時通過鉬、釩、鈮、鋁、銅等元素的新增，提高鋼的回火抗力或產生沉澱硬化作用，使鋼在高溫下仍保持足夠的強度。
主要牌號有1cr13、2cr13、1cr12mo、2cr12mov、2cr12nimo1w1v、2cr11nimonbvn、0cr17ni4cu4nb等。其中高溫區葉片主要選用的材料牌號為： 2cr12mov、2cr12nimo1w1v 、 2cr11nimonbvn等。
非高溫區葉片主要選用的材料牌號為：1cr12mo、2cr12mov等.末級葉片主要選用的材料牌號為2cr12mov、 0cr17ni4cu4nb等。
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