JB/T 7027-1993 300～600MW汽轮机转子体锻件 技术条件

B中华人民共和国机械行业标准JB/T7027-93300~600MW汽轮机转子体锻件技术条件199309-21发布199407-01实施中华人民共和国机械工业部发中华人民共和国机械行业标准300~600MW汽轮机JB/T7027-93转子体锻件技术条件1主题内容与适用范围本标准规定了300~600MW汽轮机转子体用真空处理的合金钢锻件的技术要求检验规则、试验方法,合格证书及标志等本标准适用于300~600MW汽轮机在高温和(或)高应力下工作的转子体锻件的订货、制造与检2引用标准GB223钢铁及合金化学分析方法GB228金属拉伸试验法金属布氏硬度试验方法GB2106金属夏比(V型缺口)冲击试验方法GB6394金属平均晶粒度测定方法GB6395金属高温拉伸持久试验方法GB6397金属拉仲试验试样GB10561钢中非金属夹杂物显微评定方法ZBJ32005汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法JB/ZQ6101锻钢件的磁粉检验方法JB/zQ6104汽轮机和发电机转子锻件超声被探伤方法JB/ZQ6117钢制品的机械性能试验方法3订货要求3.1需方应在订货合同书或技木协议中写明采用的标准钢号相应技术要求检验项目及本标准要求以外的检验项目3.2需方应提供标明力学性能试验取样位置的锻件订货图样和叶片槽深精加工尺寸33需方要求参加现场检验的项目应在合同中写明4技术要求4.1制造工艺4.1.1治炼和浇注4.1.1.I锻件用钢应采用钢包精炼或电渣重熔冶炼,经需方同意也可采用保证质量的其他方法冶炼4.1.1.2钢水在浇注中应进行真空处理,以去除有害气体,特别是氢。在真空处理过程中,真空系统的能力必须大到在开浇后的2min内就能将初始增高的压强降至低值,通常应低于133Pa4.1.2锻造4.1.2.1钢锭上部和下部均应有足够的切除量以确保成品锻件无缩孔、蔬松、严重的偏析和其他有害缺陷机械工业部1993-0921批准199407-01买施JBT7027-931.2.2采用的锻造方法必须尽可能使整个锻件得到均匀的组织结构,锻压机应有足够的吨位,以使锻件的整个截面锻透锻件轴线应与钢锭的中心线大致重合除非订货协议另有规定,钢锭质量较好端应为靠近发电机的一端,4.1.2.3钢锭可采用镦粗或直接锻成转子。如采用粗工艺,应在镦粗前将钢锭拔长,镦粗时轴向长度至少应减少30%如采用直接锻造方法则钢锭和转子最大直径处的截面积之比,对30Cr1MoVE钢锻件应大于2.7511,对30cr2Ni4MoVE钢锻件应大于3.5:1,对上述要求,电渣锭除外4.1.3热处理4.1.3.1锻后热处理3 CCrIMoIvE钢锻件至少应进行一次980~1030℃的正火处理,正火后应回火随后空冷或炉冷30Cr2Ni4MoVE钢锻件应在835~1010℃范围内进行不少于两次不同温度的正火处理,在正火温度下保持足够长的时间以保证组织奥氏体化和均匀化冷却到转变温度以下随后进行回火回火后炉冷或空冷4.1.3.2性能热处理锻件粗加工后应在垂直状态下进行性能热处理30Cr1 MoIvE钢锻件应均匀加热至940~970℃,保温足够长的时间后,均匀地鼓风使轴身表面冷却至205℃以下,而后允许缓冷,只有经过需方同意,才可采用油淬或喷水冷却。在得到良好的相变组织以后,锻件应在不低于660℃下回火保温足够长的时间,再炉冷至300℃以下,而后允许出炉空冷30Cr2Ni4MoVE钢锻件应均匀加热至830~860℃,充分保温后进行水淬或喷水淬火,在得到良好的相变组织以后,应在不低于570℃下回火,保温足够长的时间再炉冷至300℃以下,而后允许出炉4.1.3.3去除应力处理在性能热处理及随后的粗加工和打中心孔以后,锻件应在低于最终回火温度15~50℃范围内去除应力,但30 CrlMolve钢锻件的去应力温度不应低于620℃,30Cr2Ni4MoVE钢的去应力温度不应低于540℃锻件在去应力处理时应处于垂直状态均匀加热有足够的保温时间,以确保完全烧透,锻件冷却至370℃以前的冷却速度应不大于15℃/h,然后炉冷至170~230℃,再出妒空冷,4.1.3.4征得需方同意,去除应力处理温度可高于本标准第4.1.3.3条规定的范围,此时中心孔试料应放回原相应位置,去除应力处理后,必须进行补充的拉伸试验,4.1.4机械加工4.1.4.1在性能热处理以前锻件的全部表面进行第一次粗加工,未经需方同意不允许在性能热处理和正式超声波探伤前进行整体叶轮间的切槽和加工叶轮台阶4.1.4.2餵件在性能热处理后,去除应力处理和热稳定性试验前进行第二次粗加工,并套取中心孔试4.1.4.3按需方订货图样规定的尺寸和公差打中心孔,为了去除由超声波检测出来的在中心部位的超标缺陷,允许按订货图样注明的或需方同意的极限范围扩大中心孔4.1.4.4去应力处理后精镗中心孔,并用不掩盖缺陷的方法磨光或拋光,使表面粗糙度R值为1.64.1.4.5在制造和以后的包装过程中,转子体锻件不得进行焊接4.2化学成分4.2.1供方应对每炉钢水进行熔炼分析,分析结果应符合表1规定JB/T7027-93表1化学成分30CrIMolvE≤0.500,30.3?≤0.012≤0.0120.1730Cr2 Ni MoVE≤0.35≤0.012≤00120.402.00CCrIMolVE≤0.1130-0.29≤000≤0015≤01s≤.02030Cr 2Ni4MoVE≤0.20≤0.015≤0.015≤0.0015≤0.020注:①严格控制钢中的含铝量②化学成分超过允许值应及时电告需方审定,如发出书面通知后10天还未得到需方回复,锻件可继续加工③在力学性能达到要求的前提下尽可能降低3r2N4MvE钢的含碳量④采用真空碳脱氧时,含硅量应不大于010%⑤30C1 SolVE钢的梯和砷及30Cr2N4MoVE蜗的铝、铜、锑规定值为目标值。4.2.2供方应对每个锻件进行成品分析,分析结果应符合表1的规定,但允许有表2规定的偏差表2化学成分允许偏差%30CrI MoIVE士0.04±0.02+0,00+0.00±0.05±0.03+0.005士0.05±0.02种30CrIMoIVE++0.002+0.+0.000230Cr2NiAMoVE±0.07±0.01+0.0+0.002+0.002+0.002+0.0054.2.3每个锻件应分析气体含量,其结果应符合表3规定表3气体含量3CCrIMolVE:10030Cr2Ni+MoVE≤7043力学性能3.1锻件的常规力学性能应符合表4规定同时,转子体径向试样屈服强度的最大与最小值之差30C:MovE钢应不大于55MPa;30rNi4MoVE钢屈服强度小于或等于690MPa时,其差值应不大f55MPa,大于60MPa时,其差值应不大于70MPJB/T702793表4力学性能项目本体径向轴端590~690≥760660本体径向轴端790~910860~970中心孔(纵向≥760本体径向、轴端≥15本体径向、轴端孔(纵向)本体径向、轴端中心孔(横向FATTr本体径向、轴端≤16中心孔《横向)≤121≤21上平台能量中心孔(横向)430CrlMolVE30Cr 2Ni4MoVE4.3.2首批、工艺重大变动或特殊要求时,30 CrlMoIvE钢锻件的高温持久强度要求列于表5,其中100h持久强度指标为保证值,500h持久强度指标用于考核试验表5高温持久强度度断裂时间≥100h断口不得在V型缺口上断裂时间≥500h5404.3.3首批或有害残留元素超标时,30Cr2N4MoVE钢锻件应考核时效试验,结果应符合表6规定表6时效试验度时效时间FATTe的增值100050004.4硬度检验锻件在性能热处理后检查硬度的均匀性硬度的绝对值供参考,在同一圆弧表面上各点间的硬度差不应超过30HBs,在同一母线上的硬度差不应超过40HBS。5无损检查4.5.1一般要求最件不得有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过允许的夹杂和破松4.5.2磁粉检验锻件的外圆表面在精加工以后进行磁粉检查,供方应保证检查结果符合以下要求:a转子体外圆表面上不允许有长度大于1.5mm的任何缺陷显示;b转子体最终检查时,轴承部位除外在其他允许打磨部位发现有大于1.5mm的缺陷显示,允许进行局部研磨和抛光抛光的深度不应超过1.6mm,并应与周围表面光滑过渡4.5.3超声波检验45.3.1当量直径1.6mm以下的单个分散缺陷信号不计,但杂波高度应低于当量直径1.6mm幅度的50%注:单个分散的缺陷是指相邻两缺陷之间的距离大于其中较大缺陷当量直径1053.2当量直径为1.6~3.5mm的所有缺陷均应记录其轴向径向和周向位置并报告需方,当量直径为1.6~3.5mm的缺陷总数不得超过20个,并不允许存在当量直径大于35mm的任何缺陷4.53.3距中心孔表面75mm以外部位,允许有3个小于当量直径1.6mm的密集缺陷区,但密集区在任何方向的尺寸均不应大于20mm,并且任何两个密集区间距离不应小于120mm453.4由缺陷引起底波衰减损失达到3dB时,应当记录并报告给需方453.5不允许有游动信号和条状缺陷信号45.3.6供方应向需方提供用2~25MHz和4~5MH探头分别在转子体最大直径处两端及中间三处测得的材料衰减数据4.5.3.7当锻件的超声波探伤结果超出上述规定时,应由供需双方进行复验和讨论但锻件是否可判合格应由需方决定4.5.4中心孔检验中心孔精镗或研磨至表面粗糙度R值为1.6m以后,进行中心孔检验,应符合以下规定长度等于或大于1.5mm的缺陷应记录其轴向和周向的位置,并报告需方;b在窥膛仪检查的一个视野内,不允许有3个长度大于1.5mm的可见缺陷或9个长度小于1.5mm的可见缺陷c,在内孔表面同一母线上的所有缺陷的总长度不应大于50mm;d.不允许有任何撕裂状的分叉缺陷位于同一母线上的两个缺陷间的距离小于其中较大缺陷长度的5倍时按一条连续缺陷处理;r.不允许长度大于3mm的可见缺陷及非金属夹杂物组成的密集区;g.不符合以上要求的缺陷征得需方同意后,允许对缺陷进行局部研磨和抛光但研磨和抛光的深度不应超过1.6mm,并与周围表面光滑过渡。46熱稳定性试验需方进行热稳定性试验,供方应对试验结果负责47金相检验4.7.1锻件的平均晶粒度,30Cr1MoVE钢不应粗于2.0级,30Cr2Ni4MoVE钢不应粗于30级47.2锻件的A、B、C、D四种类型夹杂物均不应超过3.0级8残余应力检验最件应测定残余应力其值不应大于表4中径向屈服强度下限值的8%如果残余应力超过上述规JB/T7027-934.9尺寸和表面粗糙度49.1加工后的餵件应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求49.2中心孔轴线直线度公差为中3mm,中心孔圆度公差为0.3mm,中心孔与锻件外圆同轴度公差为1.0mm。5检验规则和试验方法5.1化学成分分析51.1化学成分分析应按GB223规定的方法或能保证分析质量的其他方法进行5.1.2每炉(每包)钢水可于浇注时取样测定钢水的北学成分,多炉合浇时还应报告权重平均分析结果.当无法进行熔炼分析时,允许用成品分析代替熔炼分析,当从锻件上取样时其分析结果应符合成品分析要求5.1.3成品分析试样可取自每个锻件延长部分壁厚的1/2处,无中心孔锻件取自离表面1/3处,或取自径向性能验收试样514气体分析用试样应在芯棒的中段和径向试棒上切取52力学性能检验5.2.1拉仲性能检验按JB/ZQ6117规定的方法进行冲击试验按GB2106规定的方法进行52.2除轴端试样以外冲击试样槽口方向应与转子体的轴线平行5.23转子体的轴端、径向和中心孔试样按需方订货图样和取样图规定的部位和数量切取52.4高温持久强度试验按GB6395的规定进行试样规格由需方提供5.2.5高温持久强度试验或长时时效试验在需方进行,供方应保证试验结果满足表5或表6的要求5.3硬度检验在每个锻件两轴颈及轴身部位的外圆表面每隔90°各测一点(共12点)54无损检验54.1外表面磁粉检验按JB/ZQ6101进行外表面超声波检验按JB/ZQ6104进行,中心孔磁粉检验和超声波检验按双方商定的方法进行。542超声波检验至少应进行两次第一次检验在调质和打中心孔之前进行第二次检验在调质后和打中心孔之前进行两次检验结果均提供给需方内孔超声波检验由需方进行,供方应保证中心孔超声波检验结果达到本标准有关条款的规定5.4.3中心孔检验用窥腔仪观察,必要时用磁粉检验结合窥雅仪观察55金相检验5.5.1晶粒度检验在轴身电机端径向、中心孔棒料中部取样,并按GB6394的规定进行55.2夹杂物检验在轴身电机端径向、中心孔棒料中部取样,并按GB10561附录A评级图I进行评定56残余应力测定5.61采用切环法或环芯电阻应变法测定残余应力56.2切环法是在轴身一端切取2mm×25mm的圆环用测量该环在切割前后平均变形量的方法来计算残余应力,计算公式为式中-残余应力,MPaB—直径增量的代数值,mmD—切割前环的外径,mmaE—材料的弹性模量,MPa5.7热稳定性试验热稳定性试验按ZBJ32005的规定进行。JB/T7027-935.8复试5.8.1如果力学性能检验中某一试验结果不合格,可在锻件上与原试样相邻部位取2个试样进行复试,拉伸试验的2个试样的复试结果以及初试、复试3个试验结果的平均值均应满足规定要求;冲击试验的2个试样和所有试验结果的平均值均应满足规定要求58.2力学性能检验如因白点和裂纹不合格者,不得复试5.9重新热处理59.1如果锻件力学性能复试仍不合格,当试样的强度高而型性、韧性或脆性转变温度达不到要求时应将中心孔试料重新塞入孔内与锻件一起重新回火再按本标准第52条的规定检验,重新回火后中心孔试料的取样部位应与需方协商一致。59.2如果力学性能检验结果表明锻件不能重新回火,那么锻件如何进一步热处理和加工都必须经供需双方协商确定593重新热处理不应超过两次6验收及合格证书6.1供方应向霱方验收人员提供必要的方便条件,以便需方验收人员进行现场检验工作。62需方有权选择锻件的某些验收试验项目,在验收试验中或在以后的加工或试验中发现锻件不符合本标准和订货合同中规定的补充技术要求时需方应及时通知供方,双方协商解决63供方应向需方提供合格证书,合格证书应包括以下内容.合同号锻件图号标准号和钢种d.熔炼炉号和熔炼方法熔炼分析和成品分析结果;钢锭主要尺寸和锻件的实际锻造比;g各次热处理的实际温度、保温时间和冷却方法力学性能的检验结果声波检验报告;其他检验和需方要求补充检验的结果;交货锻件的实际尺寸和重量7标志和包装7.1供方应在每个最件相应于钢锭下部端面打上合同号炉号、件号等标记并用白漆圈上7.2锻件应打上超声波探伤周向起始标记7.3供方应对每个锻件的外表面和中心孔表面涂防锈剂中心孔两头用木塞堵严,以防止运输和保管过程中损坏或腐蚀附加说明本标准由机被工业部德阳大型铸锻件研究所提出并归口本标准由德阳大型铸锻件研究所负责起草本标准主要起草人鲁继荣、孙启元、王纪根、周云松