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黄铜

黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铅、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较

黄铜材料

突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。

根据黄铜中所含合金元素种类的不同，黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜两种。压力加工用的黄铜称为变形黄铜。

1．普通黄铜

（1）普通黄铜的室温组织 普通黄铜是铜锌二元合金，其含锌量变化范围较大，因此其室温组织也有很大不同。根据Cu－Zn二元状态图（图6），黄铜的室温组织有三种：含锌量在35%以下的黄铜，室温下的显微组织由单相的α固溶体组成，称为α黄铜；含锌量在36%～46%范围内的黄铜，室温下的显微组织由（α+β）两相组成，称为（α+β）黄铜（两相黄铜）；含锌量超过46%～50%的黄铜，室温下的显微组织仅由β相组成，称为β黄铜。

（2）压力加工性能

α单相黄铜（从H96至H65）具有良好的塑性，能承受冷热加工，但α单相黄铜在锻造等热加工时易出现中温脆性，其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化，一般在200～700℃之间。因此，热加工时温度应高于700℃。单相α黄铜中温脆性区产生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物，在中低温加热时发生有序转变，使合金变脆；另外，合金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上，热加工时产生晶间破裂。实践表明，加入微量的铈可以有效地消除中温脆性。 两相黄铜（从H63至H59），合金组织中除了具有塑性良好的α相外，还出现了由电子化合物CuZn为基的β固溶体。β相在高温下具有很高的塑性，而低温下的β′相（有序固溶体）性质硬脆。故（α+β）黄铜应在热态下进行锻造。含锌量大于46%～50%的β黄铜因性能硬脆，不能进行压力加工。

湖南有色金属　ＨＵＮＡＮ　ＮＯＮＦＥＲＲ０ＵＳ　ＭＥｒＡＬＳ　第２２卷第４期　２ＯＯ６年８月　・材料・　

硫酸亚铁成膜对ＨＳｎ７０一ｌ　ＡＢ铜管腐蚀行为的影响　邓楚平　，一，黄伯云　，尹志民　，李　卫２　（１中南大学，湖南长沙４１００８３；２．长沙铜铝材有限责任公司，湖南长沙４１００１４）　摘要：针对火电厂传统硫酸亚铁成膜工艺中存在的问题，文章运用拉伸力学性能测试、扫描金相　一微区成分分析和ｘ射线衍射物相分析等先进检测手段对ＨＳｎ７０—１ＡＢ铜管内壁腐蚀特性进行观　察和分析。结果表明，成功镀膜新管的抗蚀性能明显优于未镀膜或镀膜失败的新铜管，并且发现火　电厂循环冷却水中的ｃｌ一和Ｓ２一离子加剧了铜管的腐蚀进程　关键词：ＨＳｎ７０一ｌＡＢ铜管；成膜；组织；腐蚀特性　中图分类号：ＴＧ１４６．１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—５５４０（２００６）０４—００２８—０６　

目前我国从事凝汽器用铜管生产的铜加工企业　中，铜管的早期腐蚀泄漏是长期以来困扰它们的一　大难题。铜管结垢和腐蚀，导致火电厂设备穿孔泄　漏，泄漏后的冷却水进人锅炉和机组，造成锅炉炉管　结垢，轻者可引起火电厂的凝结器真空度下降，换热　效率降低，生产成本升高，经济效益降低；严重时还　可导致事故停机和炉管爆裂等重大事故的发生。为　了预防铜管的腐蚀和早期泄漏，提高冷凝铜管的使　用寿命，硫酸亚铁成膜是一种行之有效的措施之一。　它具有来源广泛，成本低，工艺简单且安全环保可　靠，因此在国内外电厂得到十分广泛的应用。据有　关资料介绍【卜　，日本在火电厂采用ＦｅｓＯ４成膜处　理后取得了很好的效果，使铜管的年破损率由５．６８　根／万根降为０．３２根／万根。国内相关火电厂在采　用成膜处理技术之后，也能使铜管的使用年限比以　往提高３０％　１００％。因此，本文作者从西北某电厂　的用户现场分别取回未镀膜便使用的新铜管、采取　硫酸亚铁成功镀膜后使用的新铜管和采取硫酸亚铁　镀膜失败后也使用的新铜管三种样品，进行成分分　析、拉伸力学性能试验、金相分析、Ｘ射线衍射物相分　析等各种检测，旨在探讨ＨＳｎ７０一ｌＡＢ铜管硫酸亚铁　成膜的抗蚀机理和相应的组织性能分析。　１　ＨＳｎ７０一ｌＡＢ铜管的生产工艺流程，　化学成分和力学性能　ＨＳｎ７０一ｌＡＢ铜管的生产采用工频感应熔炼一　水平连续铸坯一反向挤压一拉伸一退火一检验一包　装人库工艺流程，出厂前对铜管进行了全数涡流探　伤检测，按批次抽样进行拉伸力学性能检测和扩口、　压扁、内应力试验。合金成分和拉伸力学性能分别　列于表１和表２，成分和性能符合国家标准ＧＢ／　８９０—１９９８的要求。　表１　ＨＳｎ７０一ｌＡＢ铜管的化学成份　％　

铜及铜合金性能数据 1 概述 由纯铜和其他合金元素组成的铜合金一般分为以下几类： 1） 纯铜； 2） 黄铜——铜和锌的合金； 3） 锡青铜——铜和锡的合金； 4） 特殊青铜——铜基合金中不含锡而含有铝、镍、锰、硅、铁、铍、铅等特殊元素（二元多元）组成的合金； 5） 白铜——铜和镍的合金。 现就纯铜、黄铜和锡青铜的特性和用途分别简介如下： 纯铜外观呈紫红色，习惯上称为紫铜。它具有很多有价值的性能，是一种主要的有色金属，广泛用于各个工业部门中。 铜的密度8.89，熔点1083ºC，它的主要特性是： （1）有良好的导电性，在各类金属中仅次于银；铜质愈纯，导电性愈高，即电阻愈小。 （2）有好的导热性，在这方面仅次于银和金。 （3）在大气、淡水、海水中有很好的耐蚀性，所以铜制的水管和器皿能经久不坏。 （4）塑性高，能很好地承受各种冷、热压力加工。 其主要缺点是强度和硬度较低，不能用作结构零件。它在工业上主要用途是制造电气工业上的导线和导电零件，以及用于配制各种合金。 纯铜加工产品分含氧铜（即一般纯铜）、无氧铜、磷脱氧铜和银铜四类，以板、棒、管、箔材半成品形式供应。 由于氧对铜的力学性能和工艺性能都有不良影响，特别是含有氧的铜在还原性气氛中加热时（如退火），氢向铜中扩散与氧形成水蒸气，以一定压力由铜中跑出，会造成显微裂纹，即发生通常所说的“氢病”。因此，重要的电气用铜，一般都采用无氧铜。 黄铜的颜色随含锌量的增加，由黄红色变到淡黄色。如果合金只由铜和锌组成，称为普通黄铜或锌黄铜。普通黄铜的力学性能比纯铜高，价格也便宜得多，在一般情况下是不生锈也不会被腐蚀的；同时塑性好，能很好地承受热压和冷压加工，故广泛用于机器制造业中各种结构零件。 为了改善普通黄铜的性质，在铜锌合金中再加入锡、镍、锰、铅、硅、铝、铁等元素，变成为特殊黄铜。各种元素对特殊黄铜的性能影响如下： 锡能提高黄铜的强度并能显著提高其对海水的抗蚀性能，故有海军黄铜之称。镍也能提高强度和抗蚀性，但因镍太贵，所以镍黄铜用得不多。锰能显著提高黄铜的工艺性能、强度和耐蚀性。铅可改善黄铜的可切削加工性，但塑性稍有降低。硅能大大提高黄铜的力学性能、耐蚀性与铸造性能。铝能在很大程度上提高黄铜的强度，改善它们对腐蚀的稳定性，但塑性显著降低。 锡青铜的特点是有高的耐磨性、力学性能、铸造性能以及良好的耐蚀性，是我们最常用的有色合金之一。合金中的锡的含量一般不超过10%（极少数达14%），过高则降低其塑性。除锡以外，锡青铜中一般并含有少量的锌、铅、磷、镍等元素。锌提高低锡青铜的力学性能和流动性；铅能改善青铜的耐磨性，能和可切削加工性，但却降低其力学性能；镍能细化青铜的晶粒，提高力学性能和耐蚀性；磷能提高青铜的韧性、硬度、耐磨性和流动性。含有磷的锡青铜，叫磷青铜，它的性能比一般锡青铜要好。锡青铜一般多用于铸造耐磨零件（如轴瓦、轴套）和酸碱蒸气等腐蚀气体接触的铸件。 特殊青铜（无锡青铜）具有高的强度、耐蚀性和耐磨性，有的还具有各种不同的特殊性能；如高的导电性、导热性和热强性。由于它在许多性能方面超过锡青铜，因此是锡青铜很好的代用品。最常见的特殊青铜有：铝青铜、锰青铜、硅青铜、铍青铜、铬青铜和镉青铜等，其中以铝青铜在机器制造中应用最普遍。各种特殊青铜的特性如下： 铝青铜的特性是化学稳定性高，比锡青铜更耐酸、碱、蒸气等腐蚀性物质的侵蚀；同时具有相当好的耐磨性和工艺性能，可锻可铸，其强度、硬度和塑性都超过锡青铜。此外还可用热处理的方法来提高它的物理、力学性能。但其缺点是体收缩率比锡青铜大，铸件内容易产生难熔的氧化物——氧化铝，铸造时比锡青铜较为困难；另外两个缺点是难以钎焊和在过热蒸气中不稳定。铝青铜在工业上通常均用来制造重要的齿轮、蜗轮、轴套、船舶零件以及其他要求抗磨耐蚀的重要零件。 硅青铜是有很宽广发展前途的一种合金。含硅量不大于3%~4%的（Qsi3-1）硅青铜具有很高的弹性性能，可用它们制造在腐蚀介质（海水等）中工作的各种弹簧。含有镍的硅青铜（Qsi1-3）具有高的强度、相当好的耐磨性和耐蚀性。这种合金用于航空发动机的制造。 锰青铜的特性是具有较高的热强性、高的可塑性和良好的耐蚀性。所以在腐蚀介质中工作的高温零件，，如锅炉上的蒸气阀门和汽轮机上的凝结管多用这种材料制造。 铅青铜是一种应用很广的耐磨合金。它的特性是在高压、高速下进行工作时，具有很高的疲劳极限，并在冲击负荷下开裂的可能性也较其他耐磨合金要小；此外铅青铜还有很好的导热性（比巴氏合金要高6倍）。由于这些特性，所经铅青铜被广泛用来制造高负荷的轴瓦，是一种重要的轴承合金。 含有铍、镉、铬及其他元素的青铜是一组特殊青铜，它们不但有高的导热性、导电性和热强性，同时还有高的力学性能和耐磨性能，其中最引人注意的是铍青铜。这种青铜是力学性质、物理化学性质和抗蚀性良好结合的唯一合金。经过淬火和调质后，它具有很高的强度、弹性、屈服极限，和疲劳极限，此外还有高的导电性、导热性、硬度、耐磨性和蠕变抗力，是一种不可多得的合金。不过价格太高，多用于制作贵重的弹簧和零件。 单由铜和镍组成的合金叫普通白铜，加有锰、铁、锌、铝等元素的合金，就称为锰白铜、铁白铜、锌白铜和铝白铜。按照性能和应用范围，通常把铜镍合金分为结构铜镍合金和电工铜镍合金。 结构铜镍合金的力学性能较高，耐蚀性较好，广泛用于制造精密机械、化工机械和船舶零件。 电工铜镍合金具有特别的热电性能，在电工技术中获得了广泛的应用。工业上有名的锰铜、康铜和考铜，就是不同含锰量的锰白铜，它们是制造精密电工测量仪器、变阻器、热电偶、电热器等不可缺少的电工材料。 铜及铜合金管 1 一般用途的加工铜及铜合金无缝圆形管材外形尺寸及允许偏差（GB/T 16866-1997） 1．2 拉制铜及铜合金管尺寸及允许偏差按表1-2规定。 拉制铜及铜合金管材外形尺寸范围； 纯铜管外径为3~360mm，壁厚为0.5~10.0(1.25mm除外)； 黄铜管外径为3~200mm，壁厚为0.5~10.0(1.25mm除外)； 锌白铜管外径为4~40mm，壁厚为0.5~4.0mm。 a． 壁厚1.25mm仅供拉制锌白铜管； b． 由供需双方商定，可供应其他规格的拉制铜及铜合金管，带*的规格为不推荐采用的规格； c． 当要求外径偏差全为（+）或负（-）时，其允许偏差值应为表1-2中对应数值的两倍； d． 当要求壁厚偏差全为（+）或负（-）时，其允许偏差值应为表1-2中对应数值的两倍； e． 定尺或倍尺长度（在供货合同中协议定）应在不定尺范围内，其长度允许偏差为+15mm。倍尺长度应加入锯切分段时的锯切量，每一锯切量为5mm； f． 拉制管材的不圆度和壁厚不均不应超出外径和壁厚的允许偏差，但拉制硬管和半硬管的外径与壁厚之比不小于25以及拉制软管的外径与壁厚之比不小于15时，其短轴尺寸不应小于公称外径的95%。成盘供应的拉制铜管，其短轴尺寸不应小于公称外径的90%。 表1-2 mm 平均外径允许偏差 壁厚允许偏差 供应长度 每米弯曲度 公 称 外 径 普通级 高精度 壁厚 普通级 高精度 铜管 黄铜管 普通级 高精度 管端面 切 斜 0.5 ±0.07 ±0.05 0.75 ±0.10 ±0.06 1.0 ±0.13 ±0.08 1.25* ±0.13 ±0.08 3 4 5 6 7 1.5 ±0.15 ±0.09 0.5 ±0.07 ±0.05 0.75 ±0.10 ±0.06 1.0 ±0.13 ±0.08 1.25* ±0.13 ±0.08 1.5 ±0.15 ±0.09 2.0 ±0.15 ±0.09 2.5 ±0.20 ±0.10 3.0 ±0.25 ±0.10 1000~ 7000 （还可 供应 ≥6000 圆盘管） 1000~ 7000 （还可 供应 ≥6000 圆盘管） 8 9 10 11 12 13 14 15 ±0.09 ±0.05

50MW汽轮机组冷凝系统改造

党银宁

【摘 要】本文对50MW 循环流化床抽凝式机组的冷凝系统（如凝汽器、冷却塔、循环水泵等）进行改造，将其冷凝能力增大至60MW，并对改造的经济效益进行分析。通过改造，同期相比汽耗下降0.092 kg/kW·h，煤耗下降8.8 g/kW·h，项目的投资回收期为3.2年，具有较好的推广应用价值。

【期刊名称】《四川水泥》

【年(卷),期】2016(000)006

【总页数】2页(P103-103,84)

【作 者】党银宁

【作者单位】湖南联新能源环保科技股份有限公司 湖南 长沙 410000

【正文语种】中 文

【中图分类】S210

南屯电厂三期、四期工程机组设计基点为抽汽运行工况，附属辅机也都按抽汽工况设计。但是电厂并没有按设计工况运行，仅在采暖期带有少量热负荷(约20t/h)，其余季节均为纯凝工况运行。南屯电厂机组在额定抽汽工况时汽轮机的排汽量小（118.8t/h），而在纯凝工况时的排汽量大（148.4t/h），导致蒸汽消耗量与煤耗量也随之增大[1]。在纯凝工况时凝汽器、凉水塔的冷却面积偏小，循环水量严重不足且温升大，使得现有凝汽器、循环水泵、凉水塔在纯凝工况运行非常吃力，无法满足夏季满负荷运行的要求。 冷凝系统包括凝汽器、循环水泵、冷却塔等，如图1所示，其中凝汽器和循环水泵属于电厂辅机中的凝汽设备。

凝汽器的主要任务是凝结汽轮机排汽、形成和维持高度真空、作为热力循环的冷端并回收工质。凝汽器最佳运行是机组经济运行的重要条件。凝汽式汽轮机排汽温度每降低10℃，装置的热效率可增加3.5%，凝汽器压力每降低1kPa，汽轮机功率平均增加0.7～1%[2]。南屯电厂两台机组的凝汽器都是由上海汽轮机有限公司生产（两台机相同），为对分双流程表面式N-3000-5型，冷凝面积是3000m ，冷却水量为7350m /h。

循环水泵为凝汽器提供冷却用水，这种水泵的特点是水量大、扬程低。它是火力发电厂中重要的而且耗电较多的辅机，要求具有较高的可靠性和经济性。当前，国内循环水冷凝系统的小机组一般选取母管制，而大机组大多采用单元制。每一台机配置2台循环水泵和与之相对应的出口控制阀、入口电动碟阀。除1台作备用的循环水泵外，另一台1台循环水泵和机组一起长期运行[3]。南屯电厂两台50MW的机组各配有两台水泵(32SA-19B)，该型水泵的主要设计参数为：流量4700m3/h、扬程20m、转速740rpm、效率85%、轴功率301kW，配用的电机功率与型号分别为355kW与YKK450-8。