行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
刷式密封用合金丝材
建议项目名称
(英文)
Alloy wire for brush seal
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.140.65
中国标准分类号
H 49
牵头单位
北京北冶功能材料有限公司
体系编号
501.7
参与单位
冶金工业信息标准研究院
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

刷式密封是一种高效阻尼密封,能够显著地减少发动机的二次气流泄露,提高发动机推力1~3%,降低耗油率3~5%,可以承受的转子线速度已超过305m/s,运行温度达690℃以上,是现代先进透平机械发展的关键技术之一。刷式密封技术起点高、技术复杂,长期以来,国外一直对中国航空发动机用刷式密封和刷丝进行技术封锁,民用刷式密封及其使用的刷丝完全依靠进口。
      随着我国国民经济和国防事业的全面发展,在立足于自主研制的指导思想下,上世纪90年代末,中国航发606所就开始研发刷式密封技术。近20年来,北京北冶功能材料有限公司(以下简称“北冶公司”)在承担的配套项目中已为中国航发606所研制了GH4145、GH4137(SG37A)、GH605S及SG37B等4种牌号的高温合金刷丝,其中,GH4145和GH4137(SG37A)合金刷丝已成功应用于某舰用燃气轮机和某发动机的刷式密封。GH4137(SG37A)合金刷丝是在参考国外新型镍基刷丝的基础上,自主研制出来的新型高温合金。这两种材料已分别于2015年和2011年制定了型号标准,已提供30多批次刷丝成品,形成了批次稳定供货,刷丝各项性能和质量趋于稳定,用户应用反映良好。
       然而,随着刷式密封技术在我国航空发动机和燃气轮机上的广泛应用,现行企业标准的级别已不能完全满足刷式密封用合金丝材的使用要求,主要存在以下问题:
(1)无统一标准:刷丝需求单位多,应用型号多,急需制定统一的标准;且企业标准的局限性使得刷丝的推广受限。
(2)需增加纯净度要求:原标准中没有对材料的纯净度进行规定,但由于刷丝属于极细丝(Φ0.05-0.20mm),如果夹杂物含量较多纯净度不够,很容易在服役过程中出现断丝现象,从而影响密封性能,为保证刷丝的纯净度,应对其夹杂物含量进行相应规定。
(3)指标不一致:对刷丝平直性的要求中,GH4145标准中规定“在水平自由状态下,1m长丝材的翘曲应不大于10mm”,而GH4137(SG37A)的要求为“在水平自由状态下,1m长丝材的翘曲应不大于15mm”。用户单位也希望能够制定一个刷丝类产品的综合性标准,对刷丝类产品及其技术指标和技术要求进行整合,推动采购、生产和应用的进一步规范。
       刷式密封在军用、民用市场均有广泛应用,目前在国内的应用领域主要是电厂汽轮机和空预器等的节能改造,同时在核能发电、航空发动机、水轮机、风电和动力用燃气轮机等领域也有一定应用。采用刷式密封的大型装备,如燃气轮机等的国产化力度正逐渐加大,这些装备原来使用的刷式密封主要依靠进口,未来整机的国产化将带动刷丝的自主研制和较大需求。GH4145刷丝和GH4137(SG37A)刷丝已进入量产应用阶段,积累了丰富的应用数据,纳标的时机已经成熟。

范围和主要
技术内容

本规范适用于航空发动机、舰用燃气轮机和汽轮机等刷式密封用合金丝材。
     技术规范适用丝材直径规格:Φ0.05mm-0.20mm。
     主要技术内容包括 化学成分、冶炼方法、交货状态、力学性能、工艺性能、弹性模量、非金属夹杂物、 尺寸、外形及允许偏差。 

国内外情况
简要说明

经查询未找到直接相关标准(目前国外处于技术封锁阶段)。
现行标准有:
①Q/HDBYG 015-2008 《刷式密封用丝材》
该企标由北冶公司制定,规定了刷式密封用GH605S和SG37A合金丝材的要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。
该标准与现论证标准《刷式密封用合金丝材》在牌号规定上有差异、且对刷丝性能要求上也不完全符合现行刷丝使用的要求。
②Q/2S 432-2015《刷丝专用GH4145合金丝材》
该标准由606所制定,规定了航空发动机刷丝用GH4145合金冷拉丝材的要求、质量保证规定和交货准备。
该标准中未对材料的纯净度进行要求,与本规范在牌号和技术指标上不一致。
③Q/S15.2303-2011《刷丝用SG37A合金丝材技术协议》
该标准由606所制定,规定了刷丝用SG37A合金丝材的要求、试验方法、检验规则和包装、标志和质量证明书。
该标准中规定的丝材平直度现已有更高的要求,且技术协议中也未对刷丝的纯净度进行要求,与本规范在牌号和技术指标上不一致。
本规范所涉及的GH4145刷丝和GH4137(SG37A)刷丝在北冶公司均为协议生产,其产量逐年增加且产品质量稳定、技术指标先进,能够满足国防和民用有关领域装备制造的需要,而相应行业标准的缺失限制了刷式密封用刷丝产品的发展和使用范围。

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
35 行标项目建议书--刷式密封用合金丝材.doc (32.04KB)任务书(建议书)