JB/T 1265-2002 25MW～200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术条件

ICs771408532JB中华人民共和国机械行业标准JBT1265-2002代替JBT1265-1925MW~200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术条件Specification for rotor and shaft forgings for 25 Mw to 200MW steamturbines20021227发布2003-0401实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布JBT1265-2002目次,,,,4害中+TIT1范團2规范性引用文件3订货要求计计计4技术要求1制造工艺42化学成分…43力学性能44硬度4.5无损检查46热稳定性试验4.7金相检验4.8残余应力…49尺寸和表面粗糙度…5检验规则和试验方法5化学成分分析…52力学性能检验53硬度检验55555566654无损检验55金相检验56残余应力测定57热稳定性试验…5.8复试59重新热处理6验收及合格证书7标志和包装表1化学成分的质量分数表2成品化学成分的质量分数的允许偏差…表3力学性能2333表430 CrlMolⅤ钢锻件的高温持久强度表5允许缺陷数量JBT12652002前言标准代替JB/T1265-1993《25-20Mw汽轮机转子体和主轴锻件技术条件》本标准与JB/T1265-1993相比主要变化如下:对30Cr2Ni4MoV钢的化学成分改动,降低了P和S含量(1993年版的42,本版的42)对30C2Ni4MoV钢锻件的力学性能按10325C-UD进行了改动提高了塑性和韧性指标(1993年版的43,本版的43)一对30 rIMolv钢锻件,增加高温持久强度试验“采用 ASTME292的6号试样”的规定(1993年版的522,本版的523增加环芯电阻应变法测量残余应力“按JBT888”的规定(见563);补充了与无中心孔转子锻件有关的内容本标准由中国机械工业联合会提出本标准由德阳大型铸锻件研究所归口本标准起草单位:上海汽轮机有限公司本标准主要起草人:王思玉、沈红卫本标准于1972年首次发布,1985年第一次修订,1993年第二次修订JBT1265200225MW~200MW汽轮机转子体和主轴锻件技术条件1范围本标准规定了25MW-20Mw汽轮机转子体和主轴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蒸汽温度不超过565℃汽轮机转子体和主轴用真空处理的合金钢锻件的订货、制造和检验2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准中的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准GBT2233~78钢铁及合金化学分析方法GBT228金属拉伸试验法GBT229金属夏比缺口冲击试验方法(GBT2291994, eqv iso148:1983)GBT231金属布氏硬度试验方法GB2039金属拉伸蠕变及持久试验方法(GB2039-1997, eqv ISO/DIS204:1997)GBr1061钢中菲金属夹杂物显微评定方法(GBT10561-1989,cqvs04967:1979)BT1581汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法JBT8468锻钢件磁粉检验方法B/T8888环芯法测量汽轮机、汽轮发电机转子锻件残余应力的试验方法JBT9021汽轮机主轴和转子锻件的热稳定性试验方法YB/T5148金属平均品粒度测定方法ASTM A370钢制品的力学性能试验方法和定义ASTME292金属拉伸持久试验方法3订货要求31需方应在订货合同中写明采用的标准、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32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根槽深精加工尺寸。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冶炼和浇注41.1.1锻件用钢应采用电炉冶炼,可以采用锅包精炼和电渣重熔工艺,经需方同意也可采用保证质量的其他方法冶炼41.12钢水应在浇注前或浇注中进行真空处理,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足以在开浇后2min内就能将初始增高的压强降至低值,通常应低于133PaJBT1265200241..330crMoⅤ钢应采用硅脱氧:30C2Ni4MoV钢应采用真空碳脱氧。经双方协商可采用其他方法脱氧4.1.2锻造412.1钢锭上部和下部应有足够的切除量,以确保成品锻件无缩孔、疏松,严重偏析及其他有害缺陷4122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,应尽可能保持锻件轴线与钢锭的中心线重合,除非订货合同中另有规定,钢锭质量较好端应为靠近发电机端4.13热41.3.1锻后热处理应为正火和回火。4132锻件第一次粗加工后进行性能热处理,高中压转子体用钢锻制的锻件为正火加回火,正火冷却为鼓风冷却,经双方商定也可采用其他方式冷却:低压转子体用钢锻制的锻件为淬火加回火。转子体锻件在热处理时应处于垂直状态a)正火或淬火温度应高于相变温度,但应低于锻后热处理的正火温度b)回火温度在保证力学性能满足要求的前提下应尽可能高高中压转子体用钢的回火温度不应低于660℃,低压转子体用钢的回火温度不应低于580℃(30cr2N4MoV钢不应低于570℃)。4.133在性能热处理及随后的粗加工后(有孔转子打中心孔后),锻件应在低于最终回火温度15℃50℃范围内去除应力,但不应低于550℃(对3Cr2N4MoV钢应不低于540℃)在征得需方同意以后,去除应力温度可高于本标准规定的上限,此时有孔转子的中心孔试料应放回原相应位置.去除应力处理后,必须进行补充拉伸试验4.14机械加工4.1.4.1在性能热处理之前,锻件的所有表面进行第一次粗加工,未经需方同意,性能热处理和正式超声波探伤之前不得在整体叶轮间切槽和加工叶轮台阶。4.1.42在性能热处理之后,锻件进行第二次粗加工,按订货图样的尺寸在单边应留不大于5mm的加工余量(此余量在去应力处理后加工掉)4.14.3对有孔锻件,按需方订货图样规定的尺寸和公差要求打中心孔,并套取中心孔芯棒,为了去除由超声波检测出来的不允许的中心部位缺陷,允许按订货图样注明的或经需方同意的极限范围扩大中心孔,其表面粗糙度R值应不大于1.6um4.1.44对有孔锻件,去应力处理后精镗中心孔,并用不会掩盖缺陷的方法磨光或抛光4.1.5焊接在制造和包装过程中,转子体和主轴锻件不得进行焊接,42化学成分42.1供方应对每炉钢水进行熔炼分析,其化学成分的质量分数应符合表1的规定表1化学成分的质量分数3M03-a104-070-03s0ms0mo-1x0≤40405xMwa000m01-40010106500≤60s09610m-0s≤0s5cn采用真空碳脱氧时,硅含量应不大于0.10%JBrT1265-2002422供方应对每个锻件进行成品分析,其化学成分的质量分数应符合表的但允许有表2规定的偏差表2成品化学成分的质量分数的允许偏差Mn成分上限N成分上限|200/>200/MoV CuAlL允许:01=01-01:01m1+60610007±002±0011+0043力学性能43.1锻件的力学性能应符合表3规定表3力学性能取样位置锻件强度级别35-83502轴端纵向≥(345≥490590~690690-790本沐径向≥(345)≥40590-6060-10735-835160860MPa中心孔纵向≥450≥550轴端纵向≥570≥640≥720≥8本体径向≥570≥60≥720≥790≥855习22360中心孔纵向轴端纵向≥(17)|≥(15)≥15≥18(14)≥(13径向≥14)≥(1)≥15218(12)≥(111中心孔纵向≥(13)18(12)L轴端纵40≥4≥56(40)≥5335)≥3≥53中心孔纵向≥40≥53(35≥45轴端纵向≥(40)≥95(50)81本体径向≥(31)|≥(45)≥8295(45)2(30)≥81中心孔纵向26!(35≥(30)轴端纵向FATS本体径向℃「中心孔纵向≤121推荐用钢30Cr2Ni4MoVNIMo 34C NE3Mo注1:有中心孔主轴锻件只做轴端纵向和中心孔性能,无中心孔的取切向性能,注2:60和735强度级别括号中数据为34CN3Mo钢的性能注3:34CN3M钢锻件可提供本体径向和中心孔纵向FAT数据,不做考核432当需方有要求时,30 CrIMolvs钢锻件应采用光滑缺口复合试样进行高温持久强度试验,结果应达到表4所列要求表430 CrlMolv钢缀件的高温持久强度力MPa试验要求断裂时间≥100h伸长率≥15%断口不得在Ⅴ型缺口上3JBrT1265200244硬度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。在同一因周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40HBS4.5无损检查4.5.1一般要求锻件不得有裂纹、白点、缩孔、折叠、过度的偏析以及超过允许程度的夹杂和疏松4.52磁粉检验锻件在外圃表面精加工后,由需方对轴承部位表面和两轴身外端面及过渡区(必要时可对整个外圆表面)进行磁粉检验,供方应保证检验结果符合以下要求a)转子体外圆表面轴承部位上不允许有长度大于1.5mm的任何缺陷显示,其他部位不允许有长度大于3mm的缺陷显示b)转子体最终检查时,轴承部位除外,在其他部位发现有大于15mm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ε)同一母线上两个缺陷间的距离小于其中较大缺陷长度五倍时,按一个连续缺陷处理4.53超声波检验4531当量直径2mm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2mm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10倍的缺陷4.532当量直径为2mm~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。不允许存在当量直径大于5mm任何缺陷。锻件不同部位的单个分散缺陷,其当量直径和数量应不超过表5规定表5允许缺陷数量当量范围不同多位允许缺哈数允许缺陷总数轴身非传动端小2-45>小3-4诖:中压转子体和低压转子体的两端均系传动端,因而两端允许缺陷数量均按传动端規定4533轴身部位离中心孔表面30m以内(无中心孔转子距轴线75mm范围内)和外圆槽深加25mm范围内不应有当量直径16mm的密集信号缺陷,允许有当量直径3mm以下的单个分散缺陷存在,其他区域若检测出密集缺陷,应记录密集缺陷区尺寸及其轴向,径向和周向位置,并报告需方以进行评审。4.34由缺陷引起底波衰减损失达到3dB时,应当记录并报告给需力4.535不允许有游动信号和条状缺陷信号4536供方应向需方提供用2MHz~25MHz和4MHz~5MH分别在转子体最大直径两端及中间三处测量出的材料衰减数据45.37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4.54中心孔检验有孔锻件的中心孔精镗或打磨至表面粗糙度达到R≤16Wm后,进行中心孔检验,其验收标准如下:a)长度等于或大于15mm的缺陷应记录其轴向和周向的位置,并报告需方JB/T1265-2002b)在60m2的范围内,不允许有三个长度大于1.5mm的可见缺陷或九个长度小于1.5mm的可见缺c)在内孔表面同一母线上的所有缺陷的总长度不应大于5ommd)不允许有任何撕裂状的分叉缺陷e)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f)不允许有长度大于3mm的可见缺陷及非金属夹杂物组成的密集区g)不符合454要求的缺陷,征得需方同意后,允许对缺陷进行局部打磨和抛光,但打磨和抛光的深度不应超过1.6mm,并与周围表面圆滑过渡46热稳定性试验热稳定性试验可由需方做,但供方应对试验结果负责4.7金相检验4.7.1锻件的平均晶粒度Mov钢不应租于20级,其他钢种不应料于3054.7.2锻件的A、B、C类型夹杂物均不应超过5048残余应力锻件应测定残余应力,其值应不大于表3中径向屈服强度下限值的8%,如果残余应力超过上述规定锻件应仍按41.33的规定进行补充去应力回火,并重新测定残余应力和硬度值49尺寸和表面粗糙度49.1加工后的锻件应符合订货图样规定的尺寸、公差和表面粗糙度要求492若订货图样未做规定,则中心孔轴线直线度公差为3mm,中心孔圆度公差为03mm,中心孔与锻件外圆同轴度公差为10mm5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GBT22.3~78规定的方法或能保证分析质量的其他方法进行512每炉(每包)钢水可于浇注时取样测定钢水的化学成分多炉合浇时还应报告权重平均分析洁果。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,其分析结果应符台成分析要求。5,13成品分析试样可取自锻件延长部分距表面13处,或取自径向性能验收试樣521拉伸性能检验按GBT228和 ASTM A370规定的方法进行522冲击试验按GBT229规定的方法进行523高温持久强度试验按GBT2039进行,釆用 ASTM E292的6号试样。试验可在售方进行,但方应保证试验结果满足表4的要求524力学性能检验的取样5241用于力学性能检验的试样应在性能热处理后,去应力处理以前切取5242纵向试样:在锻件两端各取一个拉伸试样和三个冲击试样。取样位置为离表面1/3处5243径向试样:粗加工后重量小于或等于6的转子体在靠近电机端的叶轮体上取一个拉伸试样和三个冲击试样:重量超过6的转子体,在转子体两头的叶轮体上相隔180°各取一个拉伸试样和三个冲击试样(共四个拉伸试样和12个冲击试样),并按要求取一组 FATSo试样。 FATTso可取三个试样在规定温度下试验,三个试样均应显示至少50%的纤维状断口MTr1265-20025244中心孔试样:中心孔大于φ9omm的锻件,在轴身中部的中心孔棒料取一个拉伸试样、三个冲击试样和一组FATT试样,在轴身靠近电机端取一个拉伸试样、三个冲击试样。FA7Ts0可取三个试样在规定温度下试验,三个试样均应显示至少50%的纤维状断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),硬度试验按GB231规定的方法进行54无损检验541外表面磁粉检验按JB/T8468进行,外表面超声波检验按JT1581进行542超声波检验至少应进行两次,第一次检验在调质之前(有孔锻件在打中心孔之前),第二次检验在调质后(有孔锻件在打中心孔之前),两次检验结果均应提供给需方需方认为有必要时,可进行中心孔超声波检验。中心孔超声波检验按双方商定的方法进行。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543中心孔检验用窥膛仪观察,必要时用中心孔磁粉检验结合窥膛仪观察55金相检验551晶粒度检验在轴身近电机端和中心孔棒料中部取样,并按YBT5148的规定进行。52夹杂物检验在轴身近电机端和中心孔棒料中部取样,并按GB10561附录A评级图56残余应力测定56.1切环法或环芯电阻应变法测定残余应力562切环法是在轴身一端切取25mm25mm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:E O/D式中d一残余应力,单位为MPaE—材料的弹性模量,单位为MPa6—直径增量的代数值,单位为mmD—切割前环的外径,单位为mm563采用环芯电阻应变法测定残余应力时,按JB/T888的规定进行57热稳定性试验热稳定性试验按JB/T9021的规定进行58复试581拉伸试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两个试样进行复试,两个试样的复试结果均应满足规定要求582冲击试验中若一组三个冲击试样的平均值不低于规定要求,其中一个值不低于规定的70%,可不进行复试:当达不到上述要求时,在同一件产品上相邻部位再取一组三个冲击试样进行复试,前后两组六个试样的平均值不应低于规定要求,且低于规定值的单个值不应多于两个,只能有一个单个值低于规定值的70%。583力学性能检验如因白点和裂纹的原因面不合格,不得复试59重新热处理591如锻件的任一力学性能复试结果仍不合格,当试样的强度高而塑性、韧性或FATT达不到要求有必要重新回火时,有孔锻件应将中心孔试料重新塞入孔内与锻件一起重新回火,回火后按52的规定检验。有孔锻件重新回火后中心孔试料的取样部位应与需方协商一致592如果力学性能检验结果表明锻件不能重新回火,则锻件如何进一步热处理和加工都必须经供需双方协商一致JBT1265-2002593重新热处理次数不得超过两次6验收及合格证书61供方应向需方验收人员提供必要的方便条件,以便于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条款,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a)合同号:b)锻件图号;c)标准号、锻件强度级别和钢种d)熔炼炉号和熔炼方法e)熔炼分析和成品分析结果f)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、保温时间和冷却方式h)力学性能的检验结果i)超声波检验报告j)其他检验和需方要求补充检验的结果k)交货锻件的实际尺寸和重量7标志和包装71供方应在每个锻件相当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72锻件应打上超声波探伤周向起始标记73供方应对锻件的外表面涂防锈剂,有孔锻件还应在中心孔表面涂防锈剂,中心孔两头用木塞堵严,止运输和保管过程中损坏或腐蚀