其造價僅為進口的1/4，標誌著我國掌握了燃氣輪機核心部件製造技術　　

安裝中的重型燃氣輪機

　　燃氣輪機是現代製造業的“動力之源”
，其中的渦輪高溫葉片則是燃氣輪機的核心部件之一。日前，上海市科委重大專項課題“高溫合金葉片製造技術研究”在上海大學通過專家驗收，這也標誌著該領域的國產技術已接近國際最高水平。

　　葉片技術製約我國燃氣輪機發展

　　燃氣輪機被公認為世界上最難製造的機械裝備，又稱製造業“皇冠上的明珠”。它是大型客機、特種船舶和民用發電等領域的主要動力源之一，現代燃氣輪機的熱效率已達到42%以上，是最高效的動力設備之一。

　　據專家介紹
，渦輪高溫葉片是燃氣輪機的核心部件
，在高溫
、高速、gaoyinglihegaofushidehuanjingxiagongzuo，qijiegoufuza，zhizaonanduda

，duizuzhixingnenghejiagongzhiliangyaoqiujigao，guowaiduicixiangjishuyangebaomi，yanzhongzhiyuewoguozhongxingranqilunjidefazhan。

　　為解決上述問題並推動上海市高端製造業的創新發展，2008年上海市科委設立重大研究專項課題，針對當前國際上最先進的F級256兆瓦重型燃氣輪機渦輪高溫葉片開展技術研究和攻關，由上海大學和其它幾家單位共同承擔。

　　形成獨特的工藝路線

　　據介紹，渦輪葉片的製造原理是將鎳基金屬溶液澆鑄在模具中，再進行冷卻結晶，過程類似於冬天水汽在玻璃窗上遇冷結晶形成“冰花”。渦輪葉片能否耐受高溫、是否有足夠的強度

，和結晶過程中的溫度以及晶體形成的數量、甚shen至zhi方fang向xiang都dou有you關guan係xi。一yi般ban來lai說shuo，晶jing粒li數shu越yue少shao
，葉ye片pian的de耐nai高gao溫wen性xing越yue好hao，也ye越yue能neng勝sheng任ren發fa電dian機ji燃ran氣qi輪lun機ji等deng高gao功gong率lv設she備bei用yong途tu。目mu前qian行xing業ye內nei最zui難nan的de技ji術shu，是shi讓rang整zheng個ge葉ye片pian成cheng為wei一yi個ge晶jing粒li，即ji“單晶”技術。此外

，如果讓晶粒有序地向一個方向排列，也能提高葉片強度，避免斷裂，此項技術為“定向”技術。

　　通tong過guo四si年nian的de努nu力li
，課ke題ti組zu在zai上shang述shu兩liang種zhong技ji術shu路lu徑jing上shang均jun有you突tu破po
，還hai形xing成cheng了le自zi己ji獨du特te的de工gong藝yi路lu線xian。例li如ru，通tong過guo施shi加jia磁ci場chang控kong製zhi

，避bi免mian金jin屬shu溶rong液ye在zai結jie晶jing過guo程cheng中zhong無wu序xu流liu動dong
，使shi成cheng品pin的de材cai料liao密mi度du更geng加jia均jun勻yun；通過設置葉片不同位置的溫度梯度
，控製晶體生長速度等。

　　據課題負責人
、上海大學教授任忠鳴介紹

，課題組在合金淨化
、精鑄控製、工藝優化等領域取得突破性進展，成功研製出F級256兆(zhao)瓦(wa)重(zhong)型(xing)燃(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)渦(wo)輪(lun)第(di)二(er)級(ji)高(gao)溫(wen)合(he)金(jin)定(ding)向(xiang)凝(ning)固(gu)葉(ye)片(pian)。同(tong)時(shi)，在(zai)上(shang)海(hai)大(da)學(xue)建(jian)立(li)起(qi)的(de)高(gao)溫(wen)合(he)金(jin)葉(ye)片(pian)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)，已(yi)形(xing)成(cheng)燃(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)等(deng)高(gao)溫(wen)合(he)金(jin)精(jing)密(mi)鑄(zhu)造(zao)熱(re)端(duan)部(bu)件(jian)的(de)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)、工藝試驗
、產品檢測和小批量生產的能力。目前，課題組已經為微型燃氣輪機試生產了三台份（套）高溫渦輪葉片，用於試機和試車。同時還為國內精鑄企業試生產了燃氣輪機高溫渦輪動力葉片、導向葉片和矢量噴口導向葉等關鍵部件。

　　有望突破國際高價壟斷

　　據(ju)了(le)解(jie)

，由(you)於(yu)國(guo)外(wai)對(dui)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)的(de)嚴(yan)格(ge)封(feng)鎖(suo)，目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)大(da)部(bu)分(fen)電(dian)廠(chang)的(de)燃(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)都(dou)是(shi)整(zheng)機(ji)從(cong)國(guo)外(wai)購(gou)買(mai)，這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)價(jia)格(ge)不(bu)菲(fei)，一(yi)台(tai)就(jiu)需(xu)要(yao)花(hua)費(fei)十(shi)幾(ji)億(yi)元(yuan)，而(er)維(wei)修(xiu)設(she)備(bei)更(geng)是(shi)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷(duan)地(di)巨(ju)資(zi)投(tou)入(ru)。

　　任忠鳴給記者算了筆賬：一片進口單晶葉片的造價約在40萬元左右，經過中間代理商賣給中國廠家，價格翻了2.8倍
，即112萬元
，一台燃氣輪機需要由數級渦輪葉片組成，其中1級渦輪葉片需由96片這種的單晶葉片組成
，也就是說
，僅1級渦輪葉片的購買價格

，就在1億元左右，也就難怪整台設備開出如此天價。

　　任忠鳴說，等生產工藝穩定之後
，上海大學自主研發的單晶葉片造價大約為10萬元/片

，僅為國外價格的1/4

，這無疑將大大降低電廠、大型客機


、特種船舶等使用燃氣輪機領域的成本，而國產單晶葉片投入市場，大約還有3―5年的路程要走。

　　驗yan收shou專zhuan家jia組zu對dui此ci建jian議yi，上shang海hai市shi政zheng府fu及ji有you關guan方fang麵mian對dui該gai項xiang目mu繼ji續xu給gei予yu大da力li支zhi持chi，使shi上shang述shu成cheng果guo進jin一yi步bu實shi現xian工gong藝yi穩wen定ding和he工gong程cheng優you化hua
，並bing加jia速su其qi在zai重zhong型xing燃ran氣qi輪lun機ji開kai發fa和he製zhi造zao領ling域yu的de應ying用yong。同tong時shi，建jian議yi進jin一yi步bu開kai展zhanF級重型燃氣輪機透平的第一級高溫合金單晶空心葉片的研製工作，從而為提升我國的高端製造業服務。

　　仍需重點突破核心技術

　　據ju介jie紹shao
，我wo國guo的de燃ran氣qi輪lun機ji製zhi造zao業ye始shi於yu上shang世shi紀ji五wu十shi年nian代dai
，六liu十shi至zhi七qi十shi年nian代dai各ge汽qi輪lun機ji廠chang都dou曾zeng研yan製zhi生sheng產chan過guo燃ran氣qi輪lun機ji。當dang時shi主zhu要yao是shi參can照zhao前qian蘇su聯lian技ji術shu，進jin行xing仿fang製zhi和he自zi主zhu設she計ji
，成cheng功gong研yan製zhi了le部bu分fen燃ran氣qi輪lun機ji。但dan隨sui著zhe國guo家jia能neng源yuan結jie構gou調tiao整zheng
，天tian然ran氣qi供gong應ying不bu足zu，燃ran氣qi輪lun機ji研yan製zhi在zai逐zhu步bu失shi去qu市shi場chang。上shang汽qi、哈汽的燃機項目無奈下馬

，高校的燃機專業關停，大量燃機人才轉行。30年的斷層讓我國燃氣輪機技術錯過了國外高速發展的時期
，迅速與國際水平拉大了差距。近10年來，隨著國家能源戰略的調整
，燃氣輪機才重新步入發展的快車道。

　　此前，記者從中國電機工程學會燃氣輪機專業委員會了解到，要加快燃機發展速度，進行跨越式發展，就要引進
、消化、創新聯動
，重點突破核心技術

，包括：金屬材料冶煉製造、葉片噴嘴加工技術
、大型部件熱處理、大型部件複合總成、計算機控製、檢測儀表，也包括能源綜合技術、熱電聯供技術、燃氣蒸汽循環技術
、振動測試分析等。