
人物简介:
刘伟,男,1983年2月出生,汉族,中共党员,硕士研究生,高级工程师,现任中国联合重型燃气轮机技术有限公司材料与试制室副主任(主持工作)。他积极投入我国重型燃气轮机自主研制事业,以“科研工程化”理念为指导,从无到有系统构建了重型燃机材料体系,带领团队攻克了高温合金纯净化冶炼、大尺寸单晶叶片精密铸造等30余项“卡脖子”技术难题,参与制定2项国家标准,推动完成100余项材料规范升级,曾先后获得国资委“1025工程”突出贡献个人奖、国家电投优秀共产党员,国家电投科技进步奖一等奖、中国专利金奖、有色金属工业科学技术奖二等奖,取得授权发明专利19项。

重型燃气轮机作为装备制造业的“皇冠明珠”,其核心技术长期受制于人,是我国高端装备领域典型的“卡脖子”难题。在这场关乎国家能源安全与工业水平的攻坚战中,中国联合重型燃气轮机技术有限公司材料与试制室副主任刘伟,以“科研工程化”理念为指引,带领团队在材料体系构建、关键技术突破、现场问题攻坚中持续发力,为中国重型燃气轮机自主化研制筑牢了材料根基。
从数据空白到标准引领
面对国外对重型燃气轮机材料技术的严格封锁,刘伟从产品正向开发需求出发,主导构建了覆盖设计、制造、材料一体化的重型燃气轮机材料体系。他组织国内三大动力集团及优势单位,对36种材料、17类性能指标展开系统性测试,累计获得2500余条数据曲线,完成近2万小时的持久蠕变性能试验。这些数据成为重型燃机材料选型与工艺优化的“指南针”。
在数据积累基础上,刘伟推动材料规范升级与数据库平台建设。2022年,他带领团队完成平台功能重构并上线试运行,实现材料性能数据的动态管理与共享。针对热端部件、透平叶片等关键材料,他组织完成100余项性能测试,结合300MW首台样机制造反馈,修订近百项材料与工艺规范。更值得关注的是,他主导制定的《重型燃气轮机叶片无损检测》两项国家标准已正式发布,填补了国内空白,为行业提供了统一的技术准则。
30余项关键技术自主化
“材料先行”是刘伟始终坚守的理念。在300MW、400MW级重型燃机项目中,他牵头高温合金材料及制备技术研发,直面热端部件材料“卡脖子”难题。以透平叶片为例,其需在1450℃高温下长期稳定运行,对材料纯度、铸造精度要求极高。刘伟带领团队攻克了UGTC47/48合金透平叶片国产化路径,实现从母合金纯净化冶炼到大尺寸单晶叶片精密铸造的全链条突破;开发热障涂层工艺并建立数据库,使叶片耐温能力提升150℃;成功试制超纯净合金钢压气机轮盘、GH4706合金轮盘锻件等核心部件,推动30余项关键技术自主化。

其中,燃烧室用新一代变形高温合金UGTC39的宽板轧制技术突破尤为关键。该材料需兼顾高温强度与抗疲劳性能,刘伟团队通过成分优化与工艺创新,最终实现国产宽板稳定供应,打破了国外垄断。这些成果使中国成为全球少数掌握重型燃机热端部件材料制备技术的国家之一。
27个月跑出国际同等速度
2022年初,300MW级燃机透平叶片研制陷入僵局。受限于大尺寸叶片铸造缺陷率高、型壳易断芯等技术瓶颈,国内尚无成功案例。时年4月,刘伟临危受命,辗转无锡、沈阳、安徽等地,组建跨单位攻关团队。在无锡隔离期间,他通过视频会议与团队推敲技术方案;解除隔离后,立即驻厂跟产,与中科院金属所、江苏永瀚等14家单位协同作战。
铸造车间里,刘伟与工程师们反复调整浇注参数,优化型壳间隙设计。为解决断芯问题,团队尝试数十种方案,最终通过控制冷却速率与型壳强度平衡,实现八排透平叶片一次性铸造成功。2023年4月,叶片全部通过首件鉴定,历时27个月——这一周期与国际主流厂商相当,标志着中国重型燃机叶片制造迈入世界第一梯队。
“重大装备研制没有捷径,唯有脚踏实地。”刘伟常以此自勉。在透平叶片制造外,他还统筹压气机轮盘、燃烧室等部件的材料问题解决,常驻供应商单位协调热障涂层、焊接工艺优化,确保首台样机试验顺利完成。
从“我们不干谁干”到行业引领
“重燃者,我们的重燃;我们不干,谁干?我们不成,谁成?”这句口号,是刘伟团队的座右铭。面对技术封锁与时间压力,他们以“事不避难”的担当,将实验室成果转化为工程化能力。
如今,中国重型燃气轮机材料体系已支撑300MW首台样机进入长试阶段,400MW级项目完成材料选型,先进技术储备项目启动预研。刘伟的团队仍在持续优化材料性能,探索更高效的制备工艺。他们的目标不仅是打破垄断,更要让中国燃机材料技术走向世界前沿。
从数据空白到标准引领,从技术追赶到并跑超越,刘伟和他的团队用十年磨一剑的坚守,诠释了新时代科技工作者的使命担当。在这条自主创新的道路上,他们书写的不仅是个人奋斗史,更是中国高端装备制造业突破封锁、迈向高端的壮丽篇章。
责任编辑:王灿灿 校对:杨文博
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